Trabalho Construção Civil II

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
JOSIANI CASSIANO
LETÍCIA MORAES DA CUNHA
SONIELI ROSA BIANCHINI
PAVIMENTO PERMEÁVEL
LAGES 2019
		JOSIANI CASSIANO
LETÍCIA MORAES DA CUNHA
SONIELI ROSA BIANCHINI
PAVIMENTO PERMEÁVEL
Trabalho de graduação apresentado na disciplina de Construção Civil II do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário UNIFACVEST.
Prof. José Claudio Machado
LAGES 2019
ETÍCIA MORAES DA CUNHA
PAVIMENTO PERMEÁVEL
Trabalho de graduação apresentado na disciplina de Construção Civil II do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário UNIFACVEST.
Prof. José Claudio Machado
Lages, 	/ 	/ 2019. Nota 		 	
LAGES 2019
INTRODUÇÃO
O processo de urbanização no Brasil ocorreu de maneira rápida e desordenada ao longo do século XX, influenciado pela grande migração da população que trocou o meio rural pelas novas oportunidades oferecidas pelas cidades. A falta de planejamento urbano e o crescimento acelerado trouxeram algumas consequências para esses centros urbanos, tais como: problemas de saneamento básico, enchentes e inundações devido à impermeabilização do solo, poluição ambiental, elevação dos níveis de ruído, entre outros.
Um dos principais impactos que o desenvolvimento urbano acelerado provoca nos processos hidrológicos está ligado ao crescimento de áreas com superfícies impermeáveis que, juntamente com a ocupação indevida das margens de rios e córregos, aumenta em grande escala a probabilidade de ocorrência de picos de cheias, agravando assim os problemas relativos às enchentes dos rios e inundações nas cidades. Tais ocorrências são consequências diretas da explosão demográfica aliada à falta de planejamento de uso e ocupação do solo urbano por parte dos governantes.
Além disso, a condição de superfícies impermeáveis possui estreita relação com as alterações na qualidade das águas. Os poluentes e sedimentos que ficam depositados sobre tais superfícies acabam sendo transportados aos corpos d’água pelas águas das chuvas. Outros problemas, como erosão e assoreamento de rios, também podem ser causados, em parte, pela impermeabilização das superfícies, que gera escoamentos com maior volume e velocidade do que o escoamento em superfícies naturais (ESTEVES, 2006).
Na atualidade brasileira pouco se desenvolveu no campo de utilização do concreto permeável, bem como com relação ao seu desempenho em longo prazo, sendo que o número de publicações encontradas sobre este tema é escasso. Então, considerando-se as vantagens ambientais e econômicas possíveis relativas à utilização deste material como revestimento de pavimentos para tráfego de veículos leves frente aos demais materiais disponíveis, verifica-se a importância de realizar um estudo mais detalhado sobre o assunto. Tal importância está relacionada com a capacidade que este tipo de estrutura permeável possui de reduzir a necessidade de sistemas de gestão de águas pluviais e também de lagoas de captação, diminuindo potencialmente o custo de instalações relativas à drenagem dos pavimentos, auxiliando de maneira mais eficaz com a redução da impermeabilização e, consequentemente, com a ocorrência de enchentes nas cidades.
Assim, devido à escassez de pesquisas em nível nacional que considerem questões relativas aos tipos de materiais constituintes de concretos permeáveis, bem como o comportamento mecânico deste material frente aos seus requisitos de permeabilidade, o presente trabalho teve como objetivo analisar estruturalmente possíveis aplicações de pavimentos de concreto permeáveis para condições de tráfego e traços de concreto específicos.
PAVIMENTO PERMEÁVEL
Pavimento permeável é uma estrutura que permite a passagem de água e ar através de suas camadas. É um equipamento urbano de infiltração que absorve parte ou a totalidade do escoamento através de uma superfície permeável para dentro de um reservatório de brita, com graduação uniforme, construída sobre o subleito. A água, quando captada pelo pavimento, pode ser conduzida para um reservatório e deste para um ponto de captação específico, ou simplesmente ser absorvida pelo subsolo, dependendo de sua capacidade permeável. A sub-base e a base dos pavimentos permeáveis, constituídas de agregados com pouca quantidade de finos, atuam como um recipiente de coleta d’água, permitindo que o líquido seja estocado nos vazios dessas camadas. 
Para o correto dimensionamento da espessura das camadas de um pavimento permeável deve-se levar em consideração o volume de tráfego, tipo de carregamento, número de solicitações e outros fatores de natureza mecânica, bem como as premissas hidráulicas de tempo de armazenamento, tempo de retenção e condutividade hidráulica, permitindo a implantação de um pavimento permeável que atenda simultaneamente às necessidades técnicas concernentes à infraestrutura de transportes e à drenagem urbana, tendo em vista as questões de sustentabilidade. (VIRGILIIS, 2009).
O escoamento infiltra rapidamente na capa ou revestimento poroso (espessura de 5 a 10 cm), passa por um filtro de agregado de 1,25 cm de diâmetro e espessura de aproximadamente 2,5 cm e vai para uma câmara ou reservatório de pedras mais profundo com agregados de 3,8 a 7,6 cm de diâmetro. A capa de revestimento permeável somente age como um conduto rápido para o escoamento chegar ao reservatório de pedras. O escoamento, neste reservatório, poderá então ser infiltrado para o subsolo ou ser coletado por tubos de drenagem e transportado para uma saída. Assim, a capacidade de armazenamento dos pavimentos porosos é determinada pela profundidade do reservatório de pedras subterrâneo (mais o escoamento perdido por infiltração para o subsolo).
Urbonas e Stahre (1993) classificam os pavimentos permeáveis basicamente em três tipos: pavimento de asfalto poroso; pavimento de concreto poroso; pavimento de blocos de concreto vazado preenchido com material granular, como areia ou vegetação rasteira, como grama.
 
 
 
P Pavimento de asfalto poroso Pavimento de concreto poroso Blocos de Concreto
Blocos de Concreto Poroso 
A camada superior dos pavimentos porosos (asfalto ou concreto) é construída de forma similar aos pavimentos convencionais, mas com a retirada da fração da areia fina da mistura dos agregados do pavimento.
Os blocos de concreto vazados são colocados acima de uma camada de base granular (areia). Filtros geotêxtis são colocados sob a camada de areia fina para prevenir a migração da areia fina para a camada granular.
Urbonas e Stahre (1993) mencionam que não existem limitações para o uso do pavimento permeável, exceto quando a água não pode infiltrar para dentro do subsolo devido a baixa permeabilidade do solo ou nível alto do lençol freático for alto, ou ainda se houver uma camada impermeável que não permita a infiltração. Neste caso o pavimento permeável poderá ser utilizado como um poço de detenção, utilizando para isso uma membrana impermeável entre o reservatório e solo existente. O sistema de drenagem com tubos perfurados espaçados de 3 a 8m deve completar este dispositivo nesta situação. O sistema deverá prever o esgotamento do volume num período de 6 a 12 horas.
A utilização dos pavimentos permeáveis, em um contexto geral, pode proporcionar uma redução dos volumes escoados e do tempo de resposta da bacia para condições similares às condições de pré-desenvolvimento e até mesmo, dependendo das características do subsolo, condições melhores que as de pré-desenvolvimento, desde que seja utilizado racionalmente, respeitando seus limites físicos, e desde que seja conservado periodicamente (trimestralmente) com uma manutenção preventiva, evitando assim o seu entupimento.
As principais limitações destes dispositivos podem ser:- Quando a água drenada é fortemente contaminada, haverá impacto sobre o lençol freático e o escoamento subterrâneo;
- Falta de controle na construção e manutenção que podem entupir os dispositivos tornando ineficiente.
2.1 Dimensionamento Do Pavimento Permeável
Equações: O dimensionamento envolve a determinação do volume drenado pela superfície ou por outra contribuinte que escoe para a área do pavimento. A precipitação é obtida com base no tempo de retorno escolhido e da curva Intensidade, duração e frequência do local.
Para o dimensionamento de um sistema de infiltração total (sem tubos de drenagem na parte superior do reservatório), o reservatório de pedras deve ser grande o suficiente para acomodar o volume do escoamento de uma chuva de projeto menos o volume de escoamento que é infiltrado durante a chuva. O volume de escoamento superficial gerado pela precipitação pode ser estimado através de:
Vr = (ip + c – ie) . td	(1)
Onde Vr é o volume de chuva a ser retido pelo reservatório(em mm), ip é a intensidade máxima da chuva de projeto (em mm/h), ie é a taxa de infiltração do solo (em mm/h), td é o tempo de duração da chuva (em horas) e c um fator de contribuição de áreas externas ao pavimento permeável e pode ser estimada pela equação seguinte:
c = ip .Ac/Ap (2)
 Onde Ac é área externa de contribuição para o pavimento permeável e Ap é área de pavimento permeável.
A profundidade do reservatório de pedras do pavimento permeável é determinada por:
H= Vr/f (3)
 Onde H é a profundidade do reservatório de pedras (em mm) e f é a porosidade do material.
A porosidade pode ser determinada pela equação: 
F= VL + VG/VT (4)
Onde: VL é o volume de líquidos, VG é o volume de vazios e VT é o volume total da amostra.
Estimativa dos parâmetros: Os pavimentos permeáveis somente são viáveis para taxa de infiltração superior a 7 mm/h. Para a sua estimativa deve-se realizar uma sondagem a uma profundidade de 0,6 a 1,2 m abaixo do nível inferior do reservatório de pedras a fim de verificar o tipo de solo existente (já que tipos de solos com um percentual superior a 30% de argila ou 40% de silte e argila combinados não são bons candidatos para este tipo de dispositivo). A camada impermeável ou o nível do freático no período chuvoso deve estar pelo 1,2 m abaixo do pavimento.
Para determinar a profundidade do reservatório de pedras, é necessário selecionar o tipo de material a ser utilizado no mesmo. Schuller (1987) recomenda o uso de brita 3 ou 4 no reservatório de pedras.
Foram feitos alguns ensaios de porosidade para uma brita 3 (comercial) e chegou-se a valo- res de porosidade da ordem de 40 a 50%. Desta forma com os valores de porosidade e volume de água a reter pode-se estimar a profundidade do reservatório de pedras. Aconselha-se, por questões práticas, utilizar profundidades mínimas do reservatório de pedras de 15 cm.
CONCLUSÃO
O concreto é o material de construção mais importante e mais utilizado na construção civil. É resultante da mistura de aglomerante, agregados miúdos e agregados graúdos com água (SILVA, 1991).
O concreto permeável/poroso é um tipo especial de concreto que se caracteriza principalmente pela ausência de finos, e por produzir uma estrutura permeável e resistente.
É utilizado principalmente para pavimentação como técnica compensatória de amortecimento de cheias, com intuito de diminuir o escoamento das águas pluviais. É indicado para locais com tráfego de cargas moderadas, como estacionamentos e calçadas. E é sem dúvida um grande aliado na busca de soluções para o gerenciamento de águas pluviais a fim de reduzir os impactos da urbanização.
BIBLIOGRAFIA
ARAÚJO, Paulo Roberto; TUCCI, Carlos; GOLDENFUM, Joel. AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DOS PAVIMENTOS PERMEÁVEIS NA REDUÇÃO DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL. Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS; Porto Alegre-RS, 2015.
POLASTRE, Bruno; SANTOS, Lara. ARTIGO CONCRETO PERMEÁVEL. Universidade de São Paulo; São Paulo, 2006.
Disponível em: < http://infraestruturaurbana17.pini.com.br/solucoes-tecnicas/13/concreto-permeavel-alternativa-para-aumentar-a-permeabilidade-de-pavimentos-254488-1.aspx>. Acesso em 06 de junho de 2019.
Disponível em: < https://www.tecnosilbr.com.br/concreto-permeavel-o-que-e-e-quais-seus-grandes-atrativos/>. Acesso em 06 de junho de 2019.
Disponível em: <https://www.master-builders-solutions.basf.com.br/pt-br/tecnologias-e-aplica%C3%A7%C3%B5es/produ%C3%A7%C3%A3o-do-concreto/tecnologia-de-concreto-perme%C3%A1vel>. Acesso em 06 de junho de 2019.
Disponível em: <http://www.uff.br/?q=noticias/15-08-2018/concreto-permeavel-uff-pesquisa-solucoes-para-uma-urbanizacao-sustentavel>. Acesso em 06 de junho de 2019.