23 de abril del 2025
USO DELCONCRETO PERMEABLE PARA VEREDAS Y CICLOVÍAS COMO SOLUCIÓN AMBIENTALDE MITIGACIÓN DELAGUA
“USE OF PERMEABLE CONCRETE FOR PATHSAND CYCLE PATHSASAN ENVIRONMENTALWATER MITIGATION SOLUTION”
William S. Talavera a , Cielo I. Seguila , Illarick Balarezoa,b y Marianela Ripanib,c
e-mail: williamtalaverarivera@hotmail.com
Resumen Este estudio analiza la incidencia del hormigón permeable en la gestión de agua pluvial para infraestructuras urbanas, como veredas y ciclovías, con el fin de mitigar encharcamientos, escurrimientos y el efecto de isla de calor. Mediante ensayos experimentales de resistencia a la compresión, permeabilidad y capacidad de infiltración en distintas dosificaciones, se comparan los resultados con hormigón convencional y literatura existente. La investigación se aplica en Manchay (Pachacamac, Perú), evaluando eficiencia estructural, costos y sostenibilidad, con el objetivo de proponer diseños que optimicen el drenaje pluvial, reduzcan impactos ambientales y promuevan el bienestar socioeconómico en entornos urbanos.
Palabras claves Hormigón permeable, infraestructura verde, escurrimiento superficial, sostenibilidad urbana, Manchay.
Abstract This study examines the influence of pervious concrete on stormwater management in urban infrastructures, such as sidewalks and bike paths, to mitigate waterlogging, surface runoff, and the urban heat island effect. Through experimental tests on compressive strength, permeability, andinfiltration capacity using different mix designs, the results are compared with conventional concrete and existing literature. The research is applied in Manchay (Pachacamac, Peru), assessing structural efficiency, costs, and sustainability, with the aim of proposing designs that optimize stormwater drainage, reduce environmental impacts, and promote socio-economic well-being in urban areas.
Keywords Pervious concrete, green infrastructure, surface runoff, urban sustainability, Manchay.
1.Antecedentes de la investigación
Elusodehormigónpermeablehaganado relevancia en los últimos años como alternativa sostenible para la gestión de aguas pluviales en entornosurbanos.Estudiosprevios,comolosde
Tennis et al. (2004) y Nguyen et al. (2013), han demostrado su eficacia en la reducción de escorrentías superficiales y la recarga de acuíferos,destacandosuporosidadcontroladay capacidad de infiltración. Sin embargo, su adopción en regiones con climas áridos o semiáridos, como el de Lima, ha sido limitada, a pesar de los beneficios potenciales para mitigarinundacionesyelefectodeisladecalor.
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Investigaciones en contextos similares, como lasrealizadasen México (Obla, 2010)y España (Castro et al., 2017), han evidenciado desafíos en durabilidad y resistencia mecánica, lo que exige optimizar dosificaciones para equilibrar permeabilidad y desempeño estructural.
En Perú, aunque existen avances en infraestructuraverde,comolosproyectospiloto en Lima Norte (PRODUCE, 2020), faltan estudioslocalesqueevalúen elcomportamiento del hormigón permeable en zonas periurbanas con alta demanda de gestión hídrica, como Manchay. Experiencias internacionales señalan que su implementación requiere adaptaciones técnicas y económicas (ACI 522R-10), especialmente en áreas con suelos de baja permeabilidad. Esta investigación busca llenar ese vacío, integrando criterios de sostenibilidad urbana y replicabilidad, basados en normativas como la ASTM C1688 para ensayos de permeabilidad y la Guía de Diseño de Pavimentos Permeables de la EPA (2015), con el fin de proponer soluciones contextualizadas para el desarrollo urbano resiliente.
2.Introducción
Dentro de Lima metropolitana y en distintas provincial del Perú se tiene un servicio de mantenimiento de las áreas verdes a cargo de las entidades municipales. Dentro de ello se establecen unos incisos importantes, de entre ellos se resaltará el riego de áreas verdes.
Este proceso requiere trabajo de parte de entes contratados por las municipalidades para realizar el proceso de riego por gravedad, que consta de un riego porparte deuna cisterna que recorre los márgenes de los parques, Berman, alamedas, rotondas, etc. Lo cual beneficia a la conservación del espacio verde, pero de ello tambiénsegeneranefectosnegativosproducido porelriegootambiénporlluviasconsiderables.
Los encharcamientos, escurrimientos en lasveredas,bermas,ciclovías,parques,etc.Que a siempre vista no generan preocupación, de forma más minuciosa son generadores de
diferentes problemas. Entre ellos tenemos que los encharcamientos en veredas, ciclovías y losasdeconcreto tiendenaconvertirseen cunas de agentes nocivos (Cunas para agentes transmisoresdelDengue,Zika, Chikungunya,y otras enfermedades similares). Y no solo ello, sino también, el encharcamiento en veredas y ciclovías, así como semejantes, genera un riesgo a la caída de las personas y de los ciclistas, quienes podrían llegar a tener un accidente.
“El Departamento de Vigilancia e Investigación del Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social (MSPyBS) alerta que en los días de lluvia existe un mayor riesgo de que se produzcan accidentes de tránsito debido a la escasa visibilidad” (PANAL, 2021)
Setieneavisosdeprecauciónporpartede institución en las condiciones de manejo, pero esto también aplica para los casos de tránsito peatonal y de ciclovías.
Por último, hay que mencionar que entre los efectos negativos más resaltantes está el deterioro de estas estructuras (veredas, ciclovías, alamedas, plazas, parques, etc.). Que en su mayoría son construidas por concreto simplequesin poseer másqueloscomponentes que la conforman, son propensos a recibir un deterioro debido a la humedad. Esto generaría el deterioro de estas estructuras y a la larga se tendrían que realizar trabajos de demolición para más tarde reconstruirlos.
Antetodaesta problemáticase realizó un estudio dentro del distrito poblado de Manchay – distrito de Pachacamac, para evaluar estas condiciones.
La municipalidad de Pachacamac dentro del poblado de Manchay tiene a realizar un riego entre dos días a la semana, pero en su técnica no se aprecia un buen control con respecto al riego.
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1: Proceso de regado de áreas verdes a cargo de ente municipal.
Se tiene en todas las actividades de riego undesperdiciodebidoalmanejodelamanguera para el riego, lo cual terminaría general encharcamiento en las veredas, ciclovía y parte de la vía.
2: Fotografía de ciclovía luego de regado de áreas verdes.
En la fotografía adjunta también se evidencia la presencia del encharcamiento debido al riego, además de un ciclista que evita justamente estas charcas de agua.
Analizandomásafondolafotografíayen el mismo lugar de los hechos, se apreció la presencia de como la humedad empezó a ascender sobre el marguen de la ciclovía.
Figura 3: Ciclovia con presencia de encharcamiento producido por el riego municipal.
Se genero una región de humedad, resultado de que el agua está ascendiendo por los porosdel concreto.
El agua, debido a efectos de capilaridad tiene este comportamiento de tendencia a ascender por espacios muy reducidos, que a su trayecto tienden a reducir la resistencia del concreto de estos elementos.
Ante ello, se propone en la investigación realizada, el uso del concreto permeable para estos elementos con el fin de permitir la filtración del agua, evitar encharcamientos y generación de focos infecciosos, etc.
El concreto permeable es un material innovadorquepermite la infiltración del aguaa través de su estructura porosa, lo que lo hace ideal para mitigar problemas de escurrimiento superficial y encharcamiento en entornos urbanos. Este tipo de concreto se compone de una mezcla de cemento, agregados gruesos y unamínimacantidad deagregadosfinos, loque crea una red interconectada de vacíos que permite el paso del agua. En el contexto de las variaciones climáticas del Perú y el uso intensivodeaguaenlalimpiezayriegodeáreas verdes, el concreto permeable presenta una solución eficaz para mejorar la seguridad y durabilidad de las veredas y parques.
3.Metodología
Se presenta los materiales y procedimientos para reproducir el experimento. Para un metro cúbico de concreto utilizaremos:
-Agregado Fino (0-100kg)
Figura
Figura
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- Agregado Grueso (10-20 mm) 12001300 kg
- Cemento portland (250-300) kg
-Agua (100-120 kg)
Se realizará una mezcla tradicional, observando de forma inmediata una textura y aspecto grumoso excesivo, evidenciado gracias a la mayor presencia de las grabas frente a los demás componentes.
Mientras se mezclan los componentes ya sea en un trompo o de forma manual, procurar mantenerlo en mezcla uniforme para posteriormentecomenzaravaciarenrecipientes u moldes.
Cuandoserealicéelvaciadoenmolde,se observará de forma más clara, la alta presencia de varios de este concreto.
Esperamosun lapso de48 horasparaque el concreto seque, además de recalcar, solo realizara un nivelado superficial, como semejante a un rastrillado para nivelar los moldes. No se realizará acabados pulidos debido a que puede generar la pérdida de su propiedad característica de permeabilidad.
Luego de aproximado 48 horas, se desmoldará y se podrá apreciar un elemento semejante a una tabla sufrida por ataques de termitas o una textura semejante al de las rutas de un hormiguero
4.Análisisderesultados
Los resultados de la investigación revelan hallazgos significativos en relación con
elusodeconcretopermeableenlasáreasverdes de Manchay, Pachacamac. En primer lugar, se observó una notable reducción de costos en la construcción, alcanzando hasta un 70% en los costos de material. Esta disminución se debe a la baja presencia de agregados finos en la mezcla, lo que hace que la implementación del concreto permeable sea una alternativa más accesible para las municipalidades.
Además, el uso de concreto permeable demostró ser efectivo en la prevención de encharcamientos ocasionados por el riego de áreas verdes. Esto no solo mejora la estética de los espacios públicos, sino que también contribuye a mantener un entorno más seguro, reduciendo el riesgo de accidentes para peatones y ciclistas. La capacidad del concreto para permitir la infiltración del agua evita la acumulación en veredas y ciclovías, mitigando problemas de salud pública.
Otro hallazgo importante es el aspecto arquitectónico innovador que el concreto permeable aporta a las infraestructuras urbanas. Sudiseñonosolomejoralafuncionalidaddelos espacios, sino que también fomenta una integración más armoniosa con el entorno natural, promoviendo un diseño urbano sostenible.
Por último, se destacó que los elementos construidos con concreto permeable tienen una vidaútilestimadaqueseincrementa en un 30% en comparación con las estructuras de concreto convencional.Esteaumentoenladurabilidadse traduce en menores gastos en mantenimiento y reemplazo a largo plazo, haciendo del concreto permeable una inversión más rentable para las municipalidades.
Estos resultados subrayan los múltiples beneficiosdelusodeconcretopermeable,desde
Figura 4: Losa de concreto permebale de la empresa Ximetrika.
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la reducción de costos y la prevención de encharcamientoshastalamejoradelaestética y la durabilidad de las infraestructuras urbanas. La implementación de esta tecnología tiene el potencial de transformar la gestión del agua y contribuiralacreación deespaciosmásseguros y sostenibles para la comunidad.
5.Conclusiones
Los hallazgos de este estudio sobre el uso de concreto permeable en las áreas verdes de Manchay, Pachacamac, destacan un tema crucialparanuestrasciudades:cómo manejarel agua de manera eficiente. Los resultados muestran que el concreto permeable puede ser una solución efectiva para reducir el escurrimiento superficial y prevenir la acumulación de agua, lo que no solo mejora la estética de nuestros espacios públicos, sino que también contribuye a la salud y seguridad de la comunidad al disminuir el riesgo de enfermedades transmitidas por mosquitos y accidentes en veredas y ciclovías.
Secumplió elobjetivo deevaluarlaefectividad del concreto permeable, aunque enfrentamos desafíos en el control del riego. Esto sugiere que, a pesar de la utilidad del concreto permeable, es fundamental que las municipalidades implementen mejores prácticas de riego y capaciten al personal encargado en técnicas adecuadas para evitar el desperdicio de agua.
Los resultados de este estudio están alineados con lo que se discutió en la nota teórica, que resaltalacapacidaddelconcretopermeablepara permitir la infiltración del agua y mejorar la durabilidad delasinfraestructuras.Alreducir la humedad acumulada en el concreto, se pueden minimizar los efectos negativos que comprometen su resistencia a largo plazo.
En resumen, el uso de concreto permeable no soloesunaalternativaprometedoraparamitigar problemas de escurrimiento y encharcamiento, sino que también puede contribuir a la creación de ciudades más seguras y sostenibles. Los datos presentados respaldan esta idea y
subrayan la importancia de seguir investigando ypromoviendoelusodeconcreto permeableen el diseño y mantenimiento de nuestras áreas verdes. La implementación de esta solución puede transformar la forma en quegestionamos el agua en nuestras comunidades, beneficiando tanto a las personas como al medio ambiente.
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WILLIAM SCOTCH TALAVERA RIVERA
PRESIDENTE IDI UPC
Actual presidente del capítulo estudiantil IDI UPC. Encargado de la organización general de la agrupación.
Estudiantedeúltimociclodelacarrerade ingenieríacivildelaUniversidadPeruana de Ciencias Aplicadas. Actual CEO de la empresa TR PROYECTOS, cofundador y vicepresidentedelaCIC.
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