Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica · Projeto de graduação apresentado ao...
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Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos Gerais de Projeto Estabelecidos pela Norma ABNT NBR 16416: 2015 Ilan Ricardo Nigri Rio de Janeiro, 2017
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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Escola Politécnica
Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos Gerais
de Projeto Estabelecidos pela Norma ABNT NBR 16416:
2015
Ilan Ricardo Nigri
Rio de Janeiro, 2017
i
Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos Gerais
de Projeto Estabelecidos pela Norma ABNT NBR 16416:
2015
Ilan Ricardo Nigri
Projeto de graduação apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Escola
Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título de Engenheira Civil.
Orientadora: Prof. Elaine Garrido Vazquez
Rio de Janeiro
Agosto, 2017
ii
Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos Gerais
de Projeto Estabelecidos pela Norma ABNT NBR 16416:
2015
Ilan Ricardo Nigri
Elaine Garrido Vazquez
Projeto de graduação apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Escola
Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título de Engenheira Civil.
Aprovada pela banca:
Prof. Elaine Garrido Vazquez, D.Sc. UFRJ/POLI
Prof. Lais Amaral Alves, M.Sc. CEFET
Prof. Theóphilo Benedicto Ottoni Filho, D.Sc. UFRJ/POLI
Rio de Janeiro
Setembro, 2017
iii
Nigri, Ilan Ricardo
Pavimento Concreto Permeável/Ilan Ricardo Nigri – Rio de
Janeiro: UFRJ/Escola Politécnica, 2017.
xii, 45 f: II.; 29,7 cm
Orientadora: Elaine Garrido Vazquez
Projeto de Graduação – UFRJ/Poli/Engenharia Civil, 2017.
Referências Bibliográficas: p. 44-45.
1. Introdução. 2. Pavimento de Concreto Permeável. 3.
Exemplo de Aplicação Prática para revestimento de pavimento
de placas de concreto permeável. 4. Considerações Finais. 5.
Bibliografia.
I. Vazquez, Elaine Garrido. II. Universidade Federal do Rio de
Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Civil. III.
Título.
iv
v
RESUMO
Com a intensificação do processo de urbanização no Brasil a partir dos anos 1940,
o gerenciamento de água das chuvas tornou-se uma questão problemática nas cidades.
Devido à modificação dos padrões de uso e ocupação do solo, houve um aumento de
área impermeabilizada, tornando espaços que antes possuíam características rurais em
centros urbanos. Como consequência, cresceu a probabilidade de ocorrência de danos à
população como alagamentos, transmissão de doenças e perdas materiais. Nesse
contexto, os projetos de drenagem urbana são concebidos de modo a promover o
escoamento adequado das águas nas cidades, de modo a reduzir, ou até mesmo sanar, os
problemas ocasionados pelo excesso de água em circulação em áreas urbanizadas. Além
dos projetos com sistemas clássicos de macrodrenagem e microdrenagem, existem
técnicas compensatórias que tanto ajudam a mitigar os problemas decorrentes de uma
drenagem ineficiente quanto surgem também como solução para novos projetos. Dentre
elas, pode-se citar o uso de pavimentos permeáveis. O objetivo do presente trabalho é
apresentar a tecnologia de placas de concreto permeável, que é uma das opções de
técnica compensatória que pode ser utilizada dentro do escopo da drenagem urbana
sustentável. O método utilizado será a apresentação teórica da norma de concreto
permeável e, em seguida, será feito um estudo comparativo entre a abordagem teórica e
um exemplo prático realizado no Centro Experimental de Saneamento Ambiental da
UFRJ (CESA/UFRJ). Serão apresentadas as características das peças de concreto,
ensaios realizados para verificação de requisitos normativos das mesmas. E assim será
possível estabelecer se estas placas de concreto permeável, de fato, possuem as
características hidráulicas e mecânicas adequadas para serem empregadas como uma
das medidas compensatórias utilizadas nos sistemas de drenagem urbana nos grandes
centros urbanos.
Palavras-chave: placas de concreto, pavimento permeável, técnica
compensatória, peça de concreto, drenagem sustentável.
vi
ABSTRACT
growth of the urbanization process of urbanization in Brazil since the 1940s, rainwater
management became an issue in the cities. Due to the modification of the patterns of
land use and occupation of the ground, there was a increase in the waterproof area,
transforming the areas that once had rural characteristics into urban centers. As a
consequence, the probability of damages to the population such as floods, disease
transmission and material losses increased. In this context, the projects of urban
drainage are designed to assure the adequate flow of water in the cities, so as to reduce
or even eliminate the problems caused by excess water circulating in urbanized areas. In
addition to projects that use classic macro and microdrainage systems, there are
compensatory techniques that help to mitigate the problems of inefficient drainage and
also arise as a solution for new projects. Among them, there is the use of permeable
pavements. The main purpose of the present work is to present the technology of
permeable concrete slab, which is one of the compensatory techniques that can be used
within the scope of sustainable urban drainage. The methodology used will be the
theoretical presentation of the permeable concrete standard and then a comparative
study will be made between the theoretical approach and a practical example made in
the Experimental Center of Environmental Sanitation of the UFRJ (CESA/UFRJ). The
characteristics of the concrete parts pieces, will be presented tests carried out to verify
the normative requirements of the same.
Palavras-chave: permeable concreto slab, permeable concrete, compensatory
techniques.
vii
Sumário
1 Introdução ................................................................................................................. 1
1.1 Contextualização do Tema ................................................................................. 1
1.2 Objetivo ............................................................................................................. 5
1.3 Justificativa ........................................................................................................ 6
1.4 Metodologia ....................................................................................................... 6
1.5 Descrição dos Capítulos ..................................................................................... 7
2 Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos e Procedimento ......................... 8
2.1 Histórico ............................................................................................................. 8
2.2 Escopo ................................................................................................................ 9
2.3 Tipologia de Revestimentos ............................................................................... 9
2.4 Sistema de Infiltração ...................................................................................... 10
2.5 Requisitos Gerais de Projeto ............................................................................ 13
2.6 Requisitos da camada de sub-base e/ou base ................................................... 14
2.7 Requisitos da camada de assentamento ........................................................... 15
2.8 Requisitos do Material de Rejuntamento ......................................................... 16
2.9 Requisitos para juntas alargadas ou áreas vazadas .......................................... 17
2.10 Coeficiente de Permeabilidade ........................................................................ 18
2.11 Resistencia mecânica e espessura mínima ....................................................... 21
2.12 Resistencia à tração do concreto permeável moldado no local........................ 22
2.13 Massa especifica do concreto moldado no local .............................................. 23
2.14 Inspeção visual e avaliação dimensional das peças ou placas de concreto ..... 24
3 ANÁLISE DOS REQUISITOS DE PROJETO ..................................................... 25
3.1 Descrição do objeto de estudo: ........................................................................ 25
3.2 Coeficiente de Permeabilidade ........................................................................ 27
3.3 Resistência mecânica característica ................................................................. 30
3.4 Inspeção visual e avaliação dimensional das peças ou placas de concreto ..... 31
viii
4 Considerações Finais .............................................................................................. 31
5 Bibliografia ............................................................................................................. 34
Lista de Figuras
Figura 1: Elementos da Microdrenagem (Sousa, 2011). .................................................. 2
Figura 2: Canal de Macrodrenagem (http://www.ciadanoticia.com.br/, 2017). ............... 3
Figura 3: Infiltração Total (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/) ................................................................................ 11
Figura 4: Infiltração Parcial (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/) ................................................................................ 11
Figura 5: Sem Infiltração (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/) ................................................................................ 12
Figura 6: Seção Tipo de Pavimento (http://www.rhinopisos.com.br, 2017). ................. 15
Figura 7: Exemplo para a verificação da área de percolação da junta alargada alargada
(ABNT, 2015). ................................................................................................................ 18
Figura 8: Corte esquemático na direção longitudinal da bancada dos pavimentos
permeáveis com indicação de cada camada (Dearley, 2015). ........................................ 26
Figura 9: Ilustração da configuração dos materiais usados no ensaio de permeabilidade
(Autor, 2017). ................................................................................................................. 28
Figura 10 – Ensaio de Permeabilidade. (a) Pré-molhagem na posição central; (b)
Detalhe. ........................................................................................................................... 29
Figura 11 – Fotos tiradas durante o ensaio de permeabilidade....................................... 29
Lista de Tabelas
Tabela 1: Valores típicos de Coeficientes de Permeabilidade ........................................ 12
Tabela 2: Classificação de Permeabilidade .................................................................... 13
Tabela 3: Resistência mecânica e espessura mínima do revestimento permeável ......... 14
Tabela 4: Especificação para o material de sub-base e/ou base ..................................... 14
Tabela 5: Distribuição granulométrica recomendada para o material de sub-base e/ou
base ................................................................................................................................. 15
Tabela 6: Especificação para o material de assentamento .............................................. 16
ix
Tabela 7: Distribuição granulométrica recomendada para o material de assentamento 16
Tabela 8: Especificação do material de rejuntamento .................................................... 17
Tabela 9: Distribuição granulométrica recomendada para o material de rejuntamento . 17
Tabela 10: Determinação do coeficiente de permeabilidade .......................................... 19
Tabela 11: Quantidade de água para ensaio do coeficiente de permeabilidade ............. 21
Tabela 12: Amostragem mínima para ensaio em campo ................................................ 23
Tabela 13: Resumo esquemático das variáveis estudadas no experimento .................... 25
Tabela 14: Consumo de concreto, água e agregados utilizados. .................................... 25
Tabela 15: Quantidade de água para ensaio do coeficiente de permeabilidade ............. 28
Tabela 16: Resultados do ensaio de permeabilidade ...................................................... 30
Tabela 17: Resistência na Flexão ................................................................................... 30
Lista de Quadros
Quadro 1: Abordagens de Drenagem Urbana................................................................... 2
Quadro 2: Normas utilizadas ............................................................................................ 9
Quadro 3: Tipologia de Revestimentos .......................................................................... 10
1
1 Introdução
1.1 Contextualização do Tema
Nas ultimas décadas o acelerado processo de urbanização nas grandes cidades
vem se intensificando cada vez mais. Nesse ritmo, a falta de planejamento aliada à
ocupação desordenada do solo resultou em altas taxas de impermeabilização
comprometendo os sistemas de drenagem durante os picos de cheia. Dentre os
principais impactos desse fenômeno para o ciclo hidrológico, Tucci e Tozzi (1998)
apontam o aumento do escoamento superficial e de vazão máxima, e, por conseguinte,
elevação do número de enchentes, além da degradação da qualidade das águas pluviais
(Araújo, 2000).
Essas grandes áreas com pavimentação impermeável impossibilitam a passagem
da água pelo solo em rumo ao lençol freático, ou a uma possível canalização, fazendo
com que essas águas pluviais escorram livremente pela superfície em grandes volumes,
causando enchentes e danos. Esse problema também está relacionado aos entupimentos
e subdimensionamentos das redes pluviais, que deveriam guiar essa água para um
destino propício.
No Brasil, as soluções que são dadas para o gerenciamento das águas urbanas
são baseadas, ainda na maioria das vezes, em projetos calcados na abordagem clássica
da drenagem urbana. Tais projetos podem ser mais eficientes e atingir outros objetivos
com a adoção de técnicas compensatórias que, de acordo com Baptista et al (2015), são
medidas que visam aumentar a capacidade de infiltração e armazenamento de uma área,
com o objetivo de compensar os impactos da urbanização no ciclo hidrológico. O
Quadro 1 resume as opções dos sistemas clássicos de drenagem e algumas técnicas
compensatórias.
2
Quadro 1: Abordagens de Drenagem Urbana
Drenagem
Urbana
Sistema Clássico
Microdrenagem: meio-fio, boca de
lobo, sarjetas, galerias, etc
Macrodrenagem: rede de canais
Técnicas
Compensatórias
Telhado verde
Valas de Infiltração
Pavimentos permeáveis
(Amaral, 2016).
O sistema clássico tem foco no rápido escoamento de água e é dividido nos
sistemas de microdrenagem e de macrodrenagem. Já as técnicas compensatórias,
buscam reduzir os efeitos da urbanização sobre o ciclo hidrológico, preservando o
ambiente e aumentando a qualidade de vida local – conceito de Drenagem Urbana
Sustentável (RECESA, 2007).
Conforme ilustrado na Figura 1, na microdrenagem a água da chuva é conduzida
pelas ruas e sarjetas até serem captadas em pontos definidos em projeto pelas bocas de
lobo – bocas coletoras. A partir desse ponto, a água segue para galeria principal através
de ramais de ligação. A manutenção se dá por meio de poços de visita localizados
estrategicamente (CREA-MG, 2013).
Figura 1: Elementos da Microdrenagem (Sousa, 2011).
3
Diferente da microdrenagem, que possui traçado em função da arquitetura das
ruas locais em ambientes urbanos, a macrodrenagem é constituída em grande parte por
uma rede de canais naturais pré-existente à urbanização. A rede possui rios e córregos
que podem sofrer alterações por obras que os modificam ou complementam, como, por
exemplo, canalizações, barragens e diques (www.aquafluxus.com.br, 2016). Um
exemplo de rede de macrodrenagem pode ser visto na Figura 2.
Figura 2: Canal de Macrodrenagem (http://www.ciadanoticia.com.br/, 2017).
De forma mais específica, foi percebido que um tipo melhor de pavimento para
esse problema atual seria passível de ser desenvolvido com a utilização de uma
composição material que lhe trouxesse o aspecto permeável. Este tipo de material
permite que a água escorra através do mesmo, percolando em direção aos lençóis
freáticos ou possíveis captações hidráulicas, ao mesmo tempo em que mantém os
padrões de qualidade normativos de um piso comum impermeável, normalmente
especificado pela norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Norma
Brasileira NBR 9781: 2013 - Peças de concreto para pavimentação. Esse material pode
ser comparado então, com os materiais de pisos impermeáveis, a fim de solucionar
problemas relacionados ao crescimento das grandes cidades. Atualmente, entretanto,
uma nova norma foi desenvolvida e efetivada a fim de se regularizar todos os processos
e requisitos dos pisos permeáveis. Essa norma, recente, é a ABNT NBR 16416: 2015 -
Pavimentos permeáveis de concreto, que será o foco do direcionamento dessa pesquisa.
Segundo Pereira e Barbosa (2015), o termo "concreto permeável", é usado para
designar concretos com altos índices de vazios interligados entre si, permitindo a
passagem de fluidos devido a sua elevada permeabilidade. Um dos métodos para
obtenção de tal configuração é a de substituir o agregado miúdo por cimento, água e
agregado graúdo, apresentando praticamente nenhuma quantidade de finos na mistura.
4
O grau de permeabilidade deste concreto é capaz de anular o escoamento superficial,
pois por ele passa todo o fluxo precipitado de grande parte dos eventos de precipitação.
O material, também chamado de poroso ou de concreto sem finos, “deve ser
pouco adensável para que a pasta de cimento não escorra para o fundo”. Também se
ressalta que este tipo de concreto possui baixos valores de coesão, e por não ter ensaios
específicos de trabalhabilidade, somente é possível avaliar visualmente se a camada de
revestimento é adequada. O ponto principal deste material é a grande melhoria para os
impactos durante as enxurradas urbanas, que permite a infiltração ao subsolo.
O concreto permeável pode ser aplicado em diversos locais, como cita Tennis et.
al,2004): Pavimentos de baixo volume, estradas residenciais, becos e calçadas,
estacionamentos, placa de conexão para pavimentos de concreto convencionais,
estabilização de taludes, fundações e pisos para estufas, piscicultura, centros de
diversões aquáticas e zoológicos, estruturas hidráulicas, decks de piscinas de natação.
Tendo como sua principal função à absorção da água superficial e a não acumulação da
mesma.
Um tipo de pavimento apresentado na Norma ABNT NBR 16416: 2015 é o de
placas de concreto permeável. Essas placas devem ser impermeáveis, contribuindo para
o problema citado anteriormente. Além das placas, outro tipo de pavimento são os
bolcos, que se comportam de forma semelhante, porém com intertravamento e com
menores dimensões. Tendo em vista o exposto, parte-se para os concretos permeáveis,
que se apresentam de forma mais porosa e, devido a isso, requerem um consumo maior
de cimento e uma dosagem bem específica, que quase não utilize agregado miúdo e que
reduza, significativamente, a água do concreto, evitando a formação de pasta em
excesso e, consequentemente, evitando o preenchimento dos vazios, sendo estes
altamente necessários para a percolação da água através dos mesmos. Esse aumento do
cimento acarreta em um custo certamente mais elevado, porém os benefícios
posteriores, como a solução de problemas de alagamentos e os danos a serem evitados,
compensam em muito o seu custo. Esse concreto pode ter uma permeabilidade muito
elevada, minimizando quase que por completo, os problemas relacionados à
impermeabilidade.
5
Segundo a American Concrete Pavement Association (2006), devem ser seguidos
cinco passos fundamentais quando se fala na concepção de pavimento de concreto
permeável, sendo eles:
- Pré-tratamento: é parte em que se refere que o próprio pavimento serve como um pré-
tratamento da água para o reservatório de pedra.
- Tratamento: este deve ser dimensionado para armazenar a água que precipitada
infiltra pelo pavimento. A água fica armazenada nos vazios produzidos pelos agregados
graúdos presentes no reservatório.
- Encaminhamento: parte em que se refere à condução de água do reservatório,
podendo ser para o solo através da infiltração ou para as redes de drenagem. Indica-se o
uso de mantas geotêxteis entre o solo e o reservatório para que impeça a exsudação do
solo, acarretando a comatação do reservatório.
- Redução da manutenção: é a parte que possui grande influência no funcionamento da
drenagem do pavimento. Deve-se ter manutenção periodicamente com a aspiração ou
lavagem sob pressão para a limpeza dos poros do concreto e continuidade da infiltração.
- Paisagismo: em função do paisagismo é que não se deve ter por perto dos pavimentos
de concreto permeável materiais que possam vir a se sedimentar sobre o pavimento,
fazendo com que o mesmo perca a sua funcionalidade. De acordo com Tennis et. al
(2004), a compactação do concreto permeável é feita utilizando um tubo de rolo de aço
com pressão de 0,07 MPa, conforme figura 7, e, no acabamento, não se deve usar
nenhuma ferramenta que possa vedar a superfície.
1.2 Objetivo
O objetivo principal desse trabalho é apresentar a ABNT NBR 16416: 2015, e,
adicionalmente atestar a qualidade das placas de concreto permeáveis produzidas por
Vidal, 2014. Baseado em uma coletânea de estudos prévios elaborados pelo próprio
Vidal, 2014 e Amaral, 2017. Serão, também, apresentados os ensaios de permeabilidade
e inspeção visual das placas, para a verificação da qualidade embasada nos requisitos
mínimos delimitados pela norma anteriormente citada.
6
1.3 Justificativa
O crescimento desordenado da urbanização somado a falta de planejamento dos
sistemas de drenagens nos centros urbanos tem gerado um aumento significativo de
áreas impermeáveis acarretando a ocorrência de enchentes. De acordo com Canholi
(2005), as áreas urbanas rapidamente crescem e no que diz respeito à drenagem urbana,
pouco se pensou e se fez a respeito. É necessário implementar medidas não
convencionais de drenagem, que divergem do conceito usual. Em busca de uma solução
para minimizar esses problemas, a implantação de placas pré-fabricadas de concreto
permeável está sendo cada vez mais estudada e testada para inovar no setor de
drenagem urbana. Contudo, o uso dessa tecnologia ainda é incipiente no Brasil, no que
tem dificultado seu uso em grande escala. Com o crescimento do interesse pelas
características do concreto permeável foi publicado em 2015 a NBR 16416, que
estabelece requisitos mínimos exigíveis ao projeto, especificação, execução e
manutenção de pavimentos permeáveis de concreto, moldados no local ou construídos
com revestimentos de peças de concreto intertravadas e placas de concreto. De acordo
com essa normativa, esse trabalho tem como princípio aferir a norma da partir de um
estudo real com placas de concreto permeável, avaliando se foi atendido os requisitos
mínimos exigidos pela mesma.
1.4 Metodologia
O trabalho consiste em apresentar a norma ABNT NBR 16416:2015. Em seguida,
será feito uma análise experimental com placas de concreto permeáveis realizada no
Centro Experimental de Saneamento Ambiental da UFRJ (CESA/UFRJ), avaliando o
cumprimento dos requisitos normativos. Serão apresentados dois ensaios realizados
pelo autor, o ensaio de permeabilidade e a inspeção visual e avaliação visual das placas
de concreto e os resultados de resistência mecânica obtidos pelo Vidal, 2014 e Aamaral,
2017.
7
1.5 Descrição dos Capítulos
O primeiro capítulo visa apresentar a revisão bibliográfica, abordando assuntos
pertinentes relacionados à drenagem urbana, ao concreto permeável, à pavimentação e
resumos de alguns trabalhos elaborados anteriormente.
O segundo capítulo visa apresentar a norma ABNT NBR 16416: 2015 Pavimentos
permeáveis de concreto – Requisitos e procedimento. Serão abordadas as características
das peças de concreto e os ensaios realizados com as mesmas.
O terceiro capítulo consiste em um exemplo de aplicação prática com placas de
concreto permeável que relaciona a teoria do capítulo 2 com alguns aspectos observados
para esta tecnologia. Serão discutidos os resultados de ensaios das peças de concreto
realizados no Centro Experimental de Saneamento Ambiental da UFRJ (CESA/UFRJ).
O quarto capítulo apresenta as considerações finais do trabalho e também sugestões
para estudos futuros, não deixando de ressaltar as limitações da presente pesquisa.
Ao final, encontra-se a bibliografia utilizada para construção do texto.
8
2 Pavimentos Permeáveis de Concreto – Requisitos e Procedimento
2.1 Histórico
Com o crescimento urbano e a necessidade de reduzir o escoamento superficial,
aumentando a infiltração da chuva no solo, foram realizadas experiências com concreto
permeável na França na década de 1940. Devido à qualidade do ligante asfáltico, que
era heterogêneo e apresentava pouca trabalhabilidade, o material não se sustentava por
causa do excesso de vazios.
Com a intensificação dos efeitos do aumento populacional das cidades no período
pós-guerra, França, Japão, Suécia e Estados Unidos voltaram a investir em pesquisas de
concreto permeável na década de 1970. Em 1978, por exemplo, o Ministère de
l’Équipement na França iniciou um programa de pesquisas para explorar novas soluções
que diminuíssem as inundações.
Com a tecnologia do concreto permeável seria possível aliviar os sistemas de
drenagem existentes que foram sobrecarregados, reduzir a poluição sonora e aumentar a
segurança e conforto em dias chuvosos devido à diminuição de poças na rua. Sendo
assim, no final da década de 1980 o mesmo passou a ser produzido industrialmente em
alguns países (Acioli, 2005).
Os primeiros tipos de pavimentos permeáveis usaram como revestimento concreto
poroso, asfalto poroso e peças intertravadas de concreto permeável. O asfalto e o
concreto poroso foram introduzidos anteriormente, na década de 1970 e o pavimento
intertravado de concreto permeável foi introduzido na Europa no fim da década de 1980
e na América do Norte em 1992. (Wiebbelling, 2015).
Pesquisas sobre pavimentos permeáveis vêm sendo coordenadas pela engenheira
civil Mariana Marchioni desde 2007 na Associação Brasileira de Cimento Portland. O
resultado foi a elaboração de um manual de melhores práticas para pavimentos
permeáveis. (Santos, 2011).
Em 2015, foi dado mais um passo no Brasil para o sistema construtivo: a criação
da ABNT NBR 16416:2015 com título “Pavimentos Permeáveis de Concreto –
Requisitos e Procedimentos”. Esta, por sua vez, é resultado do projeto 18:600.10-001,
9
elaborado pelo Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (CB-18) da
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) para a criação do novo texto.
As normas relacionadas com pavimentos permeáveis que foram utilizadas para
realização desse trabalho podem ser vistas no Quadro 2.
Quadro 2: Normas utilizadas
Norma Título
NBR 9781:2013 Peças de concreto para pavimentação -
Especificação e métodos de ensaio
NBR 16416:2015 Pavimentos permeáveis de concreto - Requisitos
e procedimentos
(ABNT, 2013; ABNT, 2011; ABNT, 2015).
2.2 Escopo
A Norma NBR 16416 com título “Pavimentos Permeáveis de Concreto –
Requisitos e Procedimentos” têm como escopo estabelecer os requisitos mínimos
exigíveis ao projeto, especificação, execução e manutenção de pavimentos permeáveis
de concreto, construídos com revestimentos de peças de concerto intertravadas, placas
de concreto ou pavimentos de concreto moldado em Local (ABNT, 2015).
2.3 Tipologia de Revestimentos
Os pavimentos permeáveis de concreto podem ser executados com as seguintes
tipologias: Revestimento de pavimento intertravado permeável, revestimento de
pavimento de placas de concreto permeável e revestimento de pavimento de concreto
permeável. O revestimento de pavimento intertravado pode ser constituído por
revestimento de peças de concreto com juntas alargadas, revestimento de peças de
concreto com áreas vazadas, e revestimento de peças de concreto permeável.
As placas de concreto permeáveis são componentes pré-moldados de concreto
permeável, utilizados como material de revestimento em pavimentos permeáveis e cujo
índice de forma, ou seja, a relação entre o comprimento e a espessura da placa de
concreto, descontando a espessura do espaçador, é superior a quatro e se difere das
peças de concreto por não apresentar intertravamento, ou seja, a água deve infiltrar pela
própria placa e não pelas juntas.
10
Quadro 3: Tipologia de Revestimentos
(Autor, 2017)
2.4 Sistema de Infiltração
O pavimento permeável pode ser concebido de três diferentes formas em relação
de água precipitada, como será detalhado à diante. A escolha do sistema de infiltração
depende das características do solo ou das condicionantes de projeto.
A primeira forma apresentada na ABNT NBR 16416 é a infiltração total, na
qual, toda a água precipitada alcança o subleito e se infiltra, como ilustrada na Figura 3.
11
Figura 3: Infiltração Total (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/)
A segunda forma é mediante a infiltração parcial, na qual, parte da água
precipitada alcança o subleito e se infiltra, enquanto parte da água fica temporariamente
armazenada na estrutura permeável, sendo depois removida pelo dreno, demonstrada na
Figura 4.
Figura 4: Infiltração Parcial (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/)
12
A terceira forma é mediante um sistema sem infiltração, no qual, a água
precipitada fica temporariamente armazenada na estrutura permeável e não infiltra no
subleito, sendo depois removida pelo dreno, como exibida na Figura 5.
Figura 5: Sem Infiltração (http://lpe.tempsite.ws/blog/index.php/pavimento-
intertravado-e-sempre-permeavel/)
Os locais revestidos com pavimentos permeáveis devem permitir a percolação de
100% de água precipitada incidente sobre estra área, bem como 100% da precipitação
incidente sobre as áreas de contribuição consideradas no projeto, desde que cumpridas
às especificações da ABNT NBR 16416: 2015.
As áreas pavimentadas permeáveis devem ter toda a sua superfície considerada
como 100% permeável, ou seja, a soma da área permeável e da área de contribuição.
Na Tabela 1 estão alguns valores típicos do coeficiente de permeabilidade:
Tabela 1: Valores típicos de Coeficientes de Permeabilidade
Solo Coeficiente de
Permeabilidade
Argilas < 10-8
m/s
Siltes 10-6
a 10-8
m/s
Areias argilosas 10-7
m/s
Areias finas 10-5
m/s
13
Areias medias 10-4
m/s
Areias grossas 10-3
m/s
(Marchioni; Silva, 2011).
Esses solos podem ser classificados com permeabilidade baixa, alta ou muito
alta de acordo com a Tabela 2. Por exemplo, a areia grossa possui alta permeabilidade
enquanto a areia fina e a argilosa possuem baixa permeabilidade.
Tabela 2: Classificação de Permeabilidade
Valores típicos de coeficiente de
permeabilidade para solos
Permeabilidade k (m/s)
Pavimentos
permeáveis
Muito alta > 10-3
Alta 10-3
a 10-5
Baixa 10-5
a 10-7
Pavimentos
impermeáveis
Muito
baixa 10
-7 a 10
-9
Baixíssima < 10-9
(ABNT, 2015).
2.5 Requisitos Gerais de Projeto
O projeto de um pavimento permeável deve considerar o tipo de uso e o local de
implementação, sendo que a definição dos materiais e espessuras das camadas a serem
executadas deve atender concomitantemente aos dimensionamentos mecânico e
hidráulico.
O dimensionamento mecânico do pavimento deve utilizar métodos reconhecidos
e apropriados a cada tipo de revestimento, considerando-se a condição de saturação do
solo, no caso de escolha dos sistemas de infiltração total ou parcial. O dimensionamento
hidráulico pode ser realizado com base no Anexo B da Norma ou outro método de
dimensionamento compatível.
No dimensionamento da camada de revestimento, o projeto deve atender no
mínimo aos valores especificados na Tabela 3, cabendo ao projetista avaliar se estes
14
valores são suficientes para atender as condições de abrasão e suporte de carga
apropriado ao tipo de tráfego previsto em projeto.
Tabela 3: Resistência mecânica e espessura mínima do revestimento permeável
(ABNT, 2015)
2.6 Requisitos da camada de sub-base e/ou base
A camada de sub-base e/ou de base deve ser constituída de materiais pétreos de
granulometria aberta, devendo cumprir as especificações da Tabela 4 da ABNT NBR
16416: 2015.
Tabela 4: Especificação para o material de sub-base e/ou base
(ABNT, 2015).
15
Recomenda-se a distribuição granulométrica da Tabela 5 da ABNT NBR 16416:
2015 da Norma para o material de sub-base e/ou base.
Tabela 5: Distribuição granulométrica recomendada para o material de sub-base e/ou
base
(ABNT, 2015).
Vale ressaltar que as camadas constituintes do pavimento feita com placas de
concreto permeável são similares ao convencional, com exceção das placas em si e das
especificações das camadas.
Figura 6: Seção Tipo de Pavimento (http://www.rhinopisos.com.br, 2017).
2.7 Requisitos da camada de assentamento
A camada de assentamento se aplica apenas aos projetos de pavimento
intertravado permeável ou pavimento com placas de concreto permeáveis. A camada
16
deve ser uniforme e constante não compactada. A variação máxima permitida da
camada é ± 5 mm em relação à espessura especificada.
Deve-se utilizar na camada materiais pétreos de granulometria aberta, devendo
cumprir as especificação de Tabela 6 da ABNT NBR 16416: 2015.
Tabela 6: Especificação para o material de assentamento
Propriedades Método Especificação
Abrasão "Los Angeles" ABNT NBR NM 51 < 40 %
Índice de vazios ABNT NBR NM 45 ≥ 32 %
Material passante na peneira com abertura de malha de 0,075 mm
ABNT NBR NM 46 ≤ 2 %
Dimensão máxima característica (Dmáx) ABNT NBR 7212 9.5 mm
(ABNT, 2015).
Recomenda-se a distribuição granulométrica da Tabela 7 para o material de
assentamento.
Tabela 7: Distribuição granulométrica recomendada para o material de assentamento
Peneira com abertura de malha Porcentagem retida, em massa %
12.5 mm 0
9.5 mm 0 a 15
4.75 mm 70 a 90
2.36 mm 90 a 100
1.16 mm 95 a 100
(ABNT, 2015).
2.8 Requisitos do Material de Rejuntamento
O material de rejuntamento se aplica apenas aos projetos de pavimento
intertravados permeável, cuja a percolação de água ocorre pelas juntas alargadas ou
pelas áreas vazadas entre as peças. O material de rejuntamento deve ser constituído de
materiais pétreos de granulometria aberta, devendo cumprir as especificações da Tabela
8 da ABNT NBR 16416: 2015.
17
Tabela 8: Especificação do material de rejuntamento
Propriedades Método Especificação
Abrasão "Los Angeles" ABNT NBR NM 51 < 40 %
Índice de vazios ABNT NBR NM 45 ≥ 32 %
Material passante na peneira com abertura de malha de 0,075 mm
ABNT NBR NM 46 ≤ 2 %
Dimensão máxima característica (Dmáx) ABNT NBR 7212 ≤ 1/3 da menor largura
da junta ou da área vazada
(ABNT, 2015).
O material de rejuntamento deve preencher as juntas ou áreas vazadas até 5 mm
abaixo do topo das peças após a compactação. No caso de uso de material de
rejuntamento com adição de polímeros, com o objetivo de estabilização para evitar o
carreamento do material, não pode haver o comprometimento do coeficiente de
permeabilidade específico da Norma. Recomenda-se a distribuição granulométrica da
Tabela 9 da ABNT NBR 16416: 2015 para o material de rejuntamento.
Tabela 9: Distribuição granulométrica recomendada para o material de rejuntamento
Peneira com abertura de malha Porcentagem retida, em massa %
12.5 mm 0
9.5 mm 0 a 15
4.75 mm 70 a 90
2.36 mm 90 a 100
1.16 mm 95 a 100
(ABNT, 2015).
2.9 Requisitos para juntas alargadas ou áreas vazadas
A área de percolação das juntas alargadas ou das áreas vazadas entre as peças de
concreto deve corresponder a uma área compreendida no intervalo entre 7% a 15% em
relação à área total. Incluindo a área correspondente à metade da espessura dos
espaçadores de cada peça. Conforme apresentado na Figura 9 da ABNT NBR 16416:
2015 e as considerações a seguir:
A deve ser calculada conforme a expressão:
18
(1)
Onde: é a área de percolação, expressa em milímetros (mm); é a área
externa, expressa em milímetros (mm); é a área interna, expressa em milímetros
(mm); é a área do espassado, expressa em milímetros (mm). A deve ser
calculada somando-se ao comprimento e á largura das peças, a metada da espessura dos
espaçadores ( ⁄ ) em cada uma das direções e a deve ser calculada considerando-
se toda a largura e espessura (e) dos mesmos.
Figura 7: Exemplo para a verificação da área de percolação da junta alargada alargada
(ABNT, 2015).
O mesmo procedimento deve ser utilizado para calcular a área de percolação em
peças com áreas vazadas. As juntas alargadas e/ou as áreas vazadas entre as peças
devem ser preenchidas com material de rejuntamento que atenda ás especificações do
material de rejuntamento.
2.10 Coeficiente de Permeabilidade
O pavimento permeável deve apresentar, quando recém-construído, coeficiente
de permeabilidade maior que . Este requisito deve ser avaliado em campo
após a execução do pavimento pelo método descrito no Anexo A da ABNT NBR
16416.
19
Este ensaio é de extrema importância, pois um pavimento com menos água em
sua superfície reduz as chances dos veículos aquaplanarem, fenômeno ocasionado pela
falta de atrito entre o pneu e o pavimento ocasionado pela presença de água, garantindo
assim maior segurança para os usuários dos veículos. Além disso, este ensaio determina
o fator mais importante do pavimento de concreto permeável, que é a vazão que o
mesmo consegue infiltrar. (Altermann, 2015)
O coeficiente de permeabilidade pode ser previamente avaliado em laboratório,
podendo-se ensaias apenas a camada de revestimento ou o revestimento juntamente com
toda a estrutura do pavimento. A Tabela 10 resume as considerações para a
determinação do coeficiente de permeabilidade em campo e em laboratório.
Tabela 10: Determinação do coeficiente de permeabilidade
(ABNT, 2015).
Todos os tipos de revestimento podem utilizar o método descrito no Anexo A da
ABNT NBR 16416: 2015 para a avaliação prévia do coeficiente de permeabilidade.
Neste caso, o ensaio deve ser realizado em um segmento de pavimento com no mínimo
de área.
Este seguimento de pavimento pode ser ensaiado juntamente com as camadas
que estão previstas para compor a estrutura do pavimento, reproduzindo as mesmas
espessuras do projeto, ou apenas, com a camada de revestimento. As camadas de
assentamento e rejuntamento, conforme o caso, devem ser reproduzidas na avaliação
prévia dos revestimentos de pavimento intertravado permeável e pavimentos de placas
de concreto permeável.
20
A avaliação prévia do coeficiente de permeabilidade em laboratório, na qula foi
feita neste trabalho, serve apenas para a aprovação preliminar dos materiais de
revestimento e simulação das condições de permeabilidade do pavimento. A aprovação
final do pavimento, em relação ao coeficiente de permeabilidade, deve ser realizada em
campo, após a execução do pavimento.
Para a realização do método sugerido pela norma no Anexo A, são indicados os
seguintes equipamentos para a execução do ensaio: a) Anel de infiltração cilíndrico
vazado com diâmetro de (300 ± 10) mm e altura mínima de 50 mm. Internamente o
cilindro deve ter duas linhas de referência com distancias de 10 mm e 15 mm em
relação à face inferior do anel. O material deve ser resistente á água, com rigidez
suficiente para não deformar quando cheio; b) Balança com resolução de 0,1 g; c)
Recipiente com volume mínimo de 20L, que permita o derramamento controlado do
volume de água; d) Cronômetro com resolução de 0,1 s; e)Massa de calafetar.
Os ensaios devem ser realizados em três diferentes pontos de ensaio para áreas até
2500 e um ponto adicional para cada 1000 adicionais. Os locais de ensaio devem
ser encolhidos de forma aleatória e ser localizados a representar o lote.
O ensaio deve ser executado com intervalo superior a 24 h após a última
precipitação ocorrida no local. Não é permitida a execução do ensaio caso haja água na
superfície do pavimento.
Como procedimento, o pavimento deve ser limpo apenas varrendo o lixo,
sedimentos e outros materiais que não estejam aderidos ao pavimento. O anel de
infiltração deve ser posicionado no local de ensaio e vedado na parte em contato com o
pavimento com massa de calafetar, para não permitir vazamentos.
O ensaio de determinação do coeficiente de permeabilidade deve ser realizado
conforme a seguir: Iniciar o ensaio em até 2 min depois da execução da pré-molhagem,
depois despejar a água no anel de infiltração com velocidade suficiente para manter o
nível de água entre as duas marcações do anel (10 mm a 15 mm), em seguida, marcar o
intervalo de tempo acionando o cronômetro assim que a água atingir a superfície do
pavimento permeável e parar o cronometro quando não houver mais água livre na
superfície do mesmo. Registrar o tempo com exatidão de 0,1 s. O volume de água a ser
despejado é determinado em função do tempo de pré-molhagem conforme a Tabela 11.
21
Tabela 11: Quantidade de água para ensaio do coeficiente de permeabilidade
Tempo de pré-
molhagem (s)
Massa de água para
o ensaio (kg)
≤ 30 18,00 ± 0,05
> 30 3,60 ± 0,05
(ABNT, 2015).
Se o pavimento tiver inclinação, manter o nível de água entre as duas marcas no
cilindro na parte mais baixa do aclive.
Se o ensaio for repetido no mesmo ponto, a segunda determinação não requer a
realização do procedimento de pré-molhagem, se for iniciada em até 5 min após o
primeiro. Neste caso, deve-se considerar a média das duas determinações como
resultado do ensaio. Não se pode repetir o ensaio mais que duas vezes no mesmo local
no mesmo dia.
O coeficiente de permeabilidade (k) é realizado utilizado a seguinte equação:
(2)
Onde k é o coeficiente de permeabilidade expresso em milímetros por hora
( ; m é a massa de água infiltrada expressa em quilogramas ( ; d é o diâmetro
interno do cilindro de infiltração expresso em milímetros ( ; t é o tempo necessário
para toda a água percolar expresso em segundos ( ; C fator de conversão de unidade do
sistema SI, com valor igual a 4583666000.
2.11 Resistencia mecânica e espessura mínima
O revestimento permeável deve atender as especificações da Tabela 3.
Os lotes de peças ou placas de concreto, quando entregues na obra com idade
inferior a 28 dias, devem apresentar no mínimo 80% da resistência no momento de sua
instalação, sendo que, aos 28 dias ou mais de idade de cura, a resistência característica
do concreto deve ser igual ou superior ao especificado em projeto, devendo cumprir os
valores mínimos da Tabela 3.
22
Conforme a NBR 16416:2015, pode ser visto na Tabela 12, o valor mínimo de
resistência à compressão para placas de concreto permeável é de 2,0 MPa.
2.12 Resistencia à tração do concreto permeável moldado no local
O concreto permeável moldado no local deve ter sua resistência à tração na
flexão ensaiada previamente à execução do pavimento, devendo ser moldado corpos de
prova prismáticos de 10cm x 10cm x 40cm para serem ensaiados a ABNT NBR 12142.
O adensamento do concreto nos moldes deve reproduzir o adensamento previsto
em campo, de modo a resultar em massa específica próxima entre os valores obtidos em
laboratório e a massa específica do concreto após o adensamento em campo, conforme
especificado em projeto.
A correlação entre os valores de resistência à tração na flexão e a massa
específica do concreto deve ser realizada com no mínimo seis corpos de prova, devendo
apresentar coeficiente de determinação ( ) igual ou maior que 80% para que a
correlação tenha validade.
O valor da resistência à tração na flexão deve ser especificado em projeto,
devendo cumprir os valores mínimos da Tabela 3, porém esta propriedade não é
utilizada no controle de aceitação do pavimento conforme especificado na Tabela 12.
23
Tabela 12: Amostragem mínima para ensaio em campo
(ABNT, 2015).
2.13 Massa especifica do concreto moldado no local
A massa especifica do concreto no local deve ser avaliada por método de ensaio
conforme a ABNT NBR 9833, durante o recebimento do concreto fresco e conforme a
ABNT NBR 9778, no caso de necessidade de sua comprovação, no estado endurecido.
Para o concreto fresco, o ensaio deve ser realizado utilizando um recipiente com
capacidade de 5 , com as características especificadas na ABNT NBR NM 47. A
moldagem deve ser realizada em duas camadas, sendo aplicadas 20 golpes por camada,
por soquete de 4,5 kg e altura de 45 cm.
A massa específica do concreto deve ser considerada aceita, caso o valor obtido,
tendo por estado fresco quanto no estado endurecido, seja igual ao valor especificado
em projeto, com tolerância de ± 80 . O valor mínimo a ser especificado em
projeto deve ser de 1600 .
24
2.14 Inspeção visual e avaliação dimensional das peças ou placas de concreto
As peças ou placas de concreto devem ser fabricadas por processos que
assegurem atender às seguintes características: a) Aspecto homogêneo, arestas regulares
e ângulos retos, livres de rebarbas, defeitos, delaminação ou descamação do concreto; b)
Arestas regulares nas duas faces a nas paredes laterais; c) Espessura com medida
nominal mínima igual ou maior ao especificado na Tabela 11 podendo ser especificadas
em projeto medidas superiores com múltiplos de 20 mm; d) Tolerância dimensional
para comprimento, largura e espessura de mais ou menos 3 mm em relação às
respectivas medidas nominais.
25
3 ANÁLISE DOS REQUISITOS DE PROJETO
3.1 Descrição do objeto de estudo:
Este trabalho foi desenvolvido no Centro Experimental de Saneamento Ambiental
da UFRJ (CESA/UFRJ), foi utilizado um protótipo experimental com proposta de
pavimento permeável com placas de concreto reciclado e foram moldados no
Laboratório de Estrutura da COPPE/UFRJ, em oito formas quadradas de PVC, com 45
cm por 45 cm e 5 cm de espessura, para cada uma das cinco misturas de concreto
reciclado estabelecidas, em processo de cura por 28 dias, em câmara úmida. Todo este
procedimento, e dos dados obtidos, encontram-se em Vidal,2014.
As placas foram produzidas e classificadas baseadas em suas composições: (I)
100% de agregado graúdo natural - AGN, (II) 100% agregado graúdo de resíduo de
demolição – AGD, (III) 100% de agregado graúdo de resíduo de construção – AGC,
(IV) 50% de AGN e 50% de AGD, (V) REF - agregado miúdo e graúdo natural de
acordo com nomenclatura adotada por VIDAL (2014). Podemos observar as dosagens
correspondentes na Tabela 13 e as respectivas composições na Tabela 14.
Tabela 13: Resumo esquemático das variáveis estudadas no experimento
Mistura Fator água/
cimento
Agregado Graúdo
CONST. (%)
Agregado Graúdo DEM.
(%)
Agregado Graúdo NAT
(%)
Agregado Miúdo NAT
(%)
Convencional 0,5 50 50
Agregado Graúdo Natural Brita 1
Permeável 0,37 100
Agregado Graúdo de Demolição (100%) 0,39 100
Agregado Graúdo de Construção (100%) 0,48 100
Agregado graúdo de Construção (50%) e de Demolição (50%)
0,46 50 50
Tabela 14: Consumo de concreto, água e agregados utilizados.
Mistura Cimento (kg/m³)
Água (kg/m³)
Agregado Graúdo CONST. (kg/m³)
Agregado Graúdo DEM.
(kg/m³)
Agregado Graúdo NAT
(kg/m³)
Agregado Miúdo NAT
(kg/m³)
Convencional 300 150 1200 1200
Agregado Graúdo Natural Brita 1
300 111 1200
26
Permeável
Agregado Graúdo de Demolição (100%)
300 117 1200
Agregado Graúdo de Construção (100%)
300 144 1200
Agregado graúdo de Construção (50%) e de
Demolição (50%) 300 138 600 600
De acordo com a Figura 8 pode-se visualizar a composição do pavimento que foi
constituído em Liberato, 2015. Este pavimento se encontra no CESA/UFRJ e possui
areia como material da base e sub-base, e pó de pedra como matéria de assentamento e
rejuntamento.
Figura 8: Corte esquemático na direção longitudinal da bancada dos pavimentos
permeáveis com indicação de cada camada (Dearley, 2015).
O estudo experimental desse trabalho constituiu na realização de dois ensaios,
coeficiente de permeabilidade e inspeção visual e avaliação visual nas placas (1) 100%
de agregado graúdo natural - AGN, (I2) 100% agregado graúdo de resíduo de demolição
27
– AGD, (3) 100% de agregado graúdo de resíduo de construção – AGC, (4) 50% de
AGN e 50% de AGD. Serão apresentados também resultados de trabalhos anteriores em
relação à resistência mecânica e de tração. Cabe destacar que o ensaio de massa
especifica ainda não foi realizado.
3.2 Coeficiente de Permeabilidade
A NBR 16416 (2015) permite uma avaliação prévia do coeficiente de
permeabilidade no laboratório, através de dois métodos de ensaio, segundo a NBR
13292 (1995) ou conforme o anexo A da referida norma, para num segmento de
pavimento com área mínima de 0,5m2. Optou-se pelo segundo método por ser o método
apresentado como anexo à Norma ABNT NBR 16416: 2015.
Para o ensaio foram utilizadas placas com dimensões de 600 x 600 x 10mm
(área de 0,36m2), apesar de não obedecer a área mínima estipulada devido à pré
existência das placas de concreto.
O anel de infiltração foi feito de chapa de aço com 305 mm de altura e 50mm de
altura, como a norma indica e for feito duas linhas internas de referência a 10 mm e 15
mm em relação à face inferior do anel. A água foi medida uma vez na balança como
resolução de 0,1g e foi comparada com as medidas do medidor de 10 L que foi utilizado
para o ensaio, e foi constatado que o medidor estava com uma resolução adequada. Foi
optado por usar os medidores, pois no local do ensaio era longe do laboratório utilizado
para pesar o líquido e as placas eram muito pesadas para levar ao laboratório. Como
recipiente com volume mínimo de 20L foi utilizada uma lixeira com capacidade de 22L.
Também utilizamos um cronômetro com a resolução adequada e a massa de calafetar de
filete. Conforme ilustrado na Figura 9.
28
Figura 9: Ilustração da configuração dos materiais usados no ensaio de permeabilidade
(Autor, 2017).
As placas foram varridas com uma vassoura as placas de concreto permeável,
posicionamos o anel de infiltração no centro da placa e vedamos na parte em contato
com o pavimento com massa de calafetar, de forma que não permitiu vazamentos. Em
seguida foi realizada uma pré-molhagem na placa, posta em cima da lixeira e
despejamos a água no pavimento, de forma constante, tentando que a água ficasse a
todo tempo entre as marcações do anel de infiltração enquanto o tempo foi
cronometrado.
O volume de água despejado foi determinado em função do tempo de pré-molhagem
conforme a Tabela 15. Logo foi despejado sobre cada placa 18 litros e água. Como
nossos marcadores eram de 10L, era despejado 9L e logo em seguida de forma contínua
era despejado mais 9L.
Tabela 15: Quantidade de água para ensaio do coeficiente de permeabilidade
Tempo de pré-
molhagem (s)
Massa de água para
o ensaio (kg)
≤ 30 18,00 ± 0,05
> 30 3,60 ± 0,05
(ABNT, 2015).
Nas figuras 10 e 11 são exibidas as placas no ensaio de permeabilidade, acima
da placa de concreto está o anel de infiltração e abaixo o balde. Na figura 10 b é
visualizado a localização do anel de infiltração no centro da placa e a massa de calafetar
vedando o anel na placa. Na figura 11 a pode ser observado que a água se mantém
29
constante entre as marcas e na figura 10 b a água sendo despejada e se infiltrando na
placa.
(a) (b)
Figura 10 – Ensaio de Permeabilidade. (a) Pré-molhagem na posição central; (b)
Detalhe.
(a) (b)
Figura 11 – Fotos tiradas durante o ensaio de permeabilidade.
30
Após o registro dos tempos é obtido os resultados apresentados na Tabela 16.
Tabela 16: Resultados do ensaio de permeabilidade
Pavimento Massa de Água (kg)
Tempo (s)
Coeficiente de Permeabilidade k (m/s)
Relação ao requisito mínimo exigido pela
norma NBR 16416
A 18 7,3 0,0337 Maior
B 18 24,6 0,0100 Maior
C 18 20,5 0,0120 Maior
D 18 20,8 0,0118 Maior
(ABNT, 2015).
Nota-se através da Tabela 16 que as placas satisfazem as exigências mínimas da
Norma ABNT NBR 16416: 2015 e todas podem ser consideradas como permeáveis.
Fazendo a análise dos resultados obtidos nos ensaios, pode ser feita a verificação
de que quanto mais compactado menor é o coeficiente de permeabilidade. Porém, todos
os resultados foram maiores do que o valor mínimo determinado em norma, assim todos
os traços passaram no teste.
3.3 Resistência mecânica característica
Segundo a Norma ABNT NBR 16416: 2015 a resistência mecânica das placas de
concreto permeável deve ser superior a 2,0 MPa, conforme a ABNT NBR 15805.
Encontra-se os valores de acordo com a Tabela 17, retiradas da dissertação de Vidal,
2014.
Tabela 17: Resistência na Flexão
Misturas de Concreto Permeável Resistência à tração
na flexão (MPA)
Agregado Graúdo Natural - brita 1. 2,4
Agregado Graúdo de Demolição (100%) 2,44
Agregado Graúdo de Construção (100%) 1,86
Agregado Graúdo de Construção (50%) e Demolição (50%).
1,79
(Almir, 2014)
Conclui-se que as especificações mínimas quanto suas características mecânicas
são atendidas pelas misturas de concreto permeável de agregado graúdo natural e de
demolição (100%) enquanto não são atendidas as misturas de concreto permeável de
31
agregado graúdo de construção (100%) e de agregado graúdo de construção (50%) e
demolição (50%).
3.4 Inspeção visual e avaliação dimensional das peças ou placas de concreto
Em todas as placas inspecionadas foram verificadas de forma visual um aspecto
homogêneo, com a utilização de um par de esquadros foram verificadas que as arestas
são regulares e os ângulos são retos, livres de rebarbas. Algumas placas possuíam
quebras nos vértice e outras foram quebradas no meio, dessa forma as mesmas não
fizeram parte do ensaio de permeabilidade. As placas nãos possuem delaminação ou
descamação do concreto.
Todas as arestas são regulares nas duas faces a nas paredes laterais. As espessuras
foram medidas com um paquímetro digital e foram encontrados valores entre 32,5 e
52,5 mm nas placas. Considerando a na Tabela 12 da norma ABNT NBR 16416: 2015
podemos verificar que as placas estudadas não apresentam as espessuras mínimas
referidas pela norma, que são de 60 mm para um tráfego de pedestres e 80 mm para um
tráfego leve.
4 Considerações Finais
Analisando os resultados, tendo em vista que o objetivo do trabalho foi atestar a
qualidade das placas de concreto permeável, verificou-se que, quanto à resistência
mecânica parte das misturas superaram os valores mínimos exigidos em norma e quanto
a permeabilidade todos as placas superaram os valores exigidos pela norma. Porém,
todo pavimento quando for executado deve seguir as normas vigentes, para que assim
continue tendo sua função de resistir aos esforços nele solicitados e ainda permitindo a
infiltração de água.
Visivelmente, com a instituição da norma NBR 16416:2015, a indústria a
construção civil tem um grande auxilio, dado que ela estabelece os requisitos mínimos e
instrui como projetar e executar obras com concreto permeável. Assim, a engenharia do
Brasil ganha, pois existe uma uniformização na área, facilitação em promover obras
com pavimento permeável e o aumento de segurança para os construtores e a sociedade
com um todo. Também, com a elaboração dessa norma, entende-se a preocupação da
32
sociedade brasileira frente a complicação que as cheias urbanas vem causando no país.
Na investigação de achar novas formas compensatórias de auxiliar a drenagem urbana,
esta norma colabora a fortalecer o uso do concreto permeável para esses fins pelas
empresas e construtores em geral.
A NBR 16416:2015, determina que para uso em locais de trafego de pedestre a
resistência mínima à tração na flexão seja de 1,0 MPa, sendo todas as misturas de
concreto permeável apresentaram valores superiores, podendo assim serem usados para
tal finalidade.
Em relação à vazão e coeficiente de permeabilidade, todos os tipos diferentes de
placas de concreto estudados apresentaram valores superiores aos parâmetros mínimos
determinados em norma. Foi notório que a permeabilidade foi maior nas placas
constituídas com agregados com maior granulometria.
Com relação aos ensaios das peças, foram expostos no capitulo 2 os requisitos,
ensaio de permeabilidade, ensaios mecânicos e espessura mínima, resistência tração,
massa específica, inspeção visual, a avaliação dimensional. No entanto, nem todos
puderam ser explorados na prática. Vale ressaltar que o ensaio de massa específica
ainda não foi realizado em nenhum dos trabalhos consultados.
O objetivo desta dissertação foi concluído embora nem todos os ensaios puderam
ser realizados, sugiro para que em dissertações futuras seja realizado o ensaio de massa
específica das placas estudadas que se encontram no CESA/UFRJ, pois, este não foi
realizado em nenhum dos trabalhos anteriores.
Foi constatado também que embora as placas apresentam resultados superiores aos
requisitos mínimos exigidos pela norma, do ponto de vista do conforto funcional não é
muito adequado, pois as placas de concreto permeável apresentam desníveis grandes,
que nem todos se sentiriam confortáveis em andar em uma calçada ou em um
estacionamento constituídos com as placas estudadas. Para um trabalho futuro poderia
ser estudadas placas de concreto que se adequassem também o conforto em sua
utilização.
Como sugestão, alguma dissertação futura poderia estudar sobre os custos e preços
da utilização de pavimentos permeáveis frente ao pavimento impermeável.
33
34
5 Bibliografia
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9781:2013 – Peças de
concreto para pavimentação – Especificação e métodos de ensaio. 2013.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 16416:2015 – Pavimentos
permeáveis de concreto - Requisitos e procedimentos. 2015.
ACIOLI, L. Estudo Experimental de Pavimentos Permeáveis para o controle do
escoamento superficial na fonte. Dissertação de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
e Saneamento Ambiental – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre –
RS. 2005.
AMERICAN CONCRETE PAVEMENT ASSOCIATION. Stormwater management
with pervious concrete pavement. Concrete Information, Skokis, 2006.
AMARAL, A.C.R.: Pavimento intertravado de concreto convencional e permeável.
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