Utilizacao de concretos permeaveis para calcada (FINAL) pronto

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Utilização de concretos permeáveis para calçada 
 Concrete permeable use to sidewalk  
  
 
Amanda Sézio Drumond1; Erica Caroline de Barros2; Fernanda Tais Modesto Rezende3; Jean Carlos Sena da Silva4; Larisse Soares de Carvalho5; Letícia de Sá Almeida Andrade5. 
Luíza Pinto Coelho Franco (Orientador) 
 
Centro Universitário de Belo Horizonte, Belo Horizonte, MG. 
 
 
1amandasezio@hotmail.com;  2ericaloora@hotmail.com; 3modestorezende@bol.com.br; 4jeancarlos1952@gmail.com; 5larisse.carvalho17@gmail.com; 6leticiasaandrade@gmail.com; 7luizapcfranco@hotmail.com (orientador) 
 
 
Resumo: O uso do concreto permeável em áreas urbanas visa a redução do escoamento superficial. Neste estudo foi avaliado a eficiência do concreto permeável, através de pesquisas em artigos acadêmicos que comprovem essa tese, feito análise comparativa entre concreto permeável e impermeável onde permitiu avaliar a redução no escoamento superficial, fornecendo dados para que seja feita a escolha dessa solução.   
  
Palavras-chave:. permeável, sustentabilidade, concreto, meio ambiente. 
 
 
Abstract: The use of permeable concrete in urban areas aims to reduce runoff. This study evaluated the permeable concrete efficiency through research in academic papers to substantiate this claim, made comparative analysis of permeable and impermeable concrete where possible to evaluate the reduction in runoff, providing data for the choice of this solution is made. 
 
 Keywords: permeable, sustainability, concrete environment. 
 
 
 
1.INTRODUÇÃO  
Com uso do asfalto e pavimentos que não permitem a infiltração da água, conhecido como impermeabilização do solo, vieram consigo problemas. Quando o líquido não escoa, no caso da impermeabilização, em períodos de alto índice pluviométrico, a falta desse escoamento é uma das principais causadoras das enchentes, este aumento traz consigo o crescimento da retenção de lixo e a deterioração da qualidade da água, provocando destruição e grandes perdas, deixando de ser desenvolvimento e passando a ser retrocesso. 
Esse problema impulsionou nos últimos anos a busca de pesquisas voltadas para utilização e o desenvolvimento de novas tecnologias relacionadas à drenagem urbana sustentável. 
Após pesquisa descobriu-se que o uso de pavimentos permeáveis em áreas urbanas pode reduzir o alto índice de inundações, utilizando elementos que permitam a infiltração de água e aceleram seu escoamento.
Pavimentos permeáveis são considerados um tipo de dispositivo que é capaz de reduzir volumes de escoamento superficial, redução do impacto da qualidade da água e dos sedimentos, visto que o concreto permeável possui um índice de vazios maior, e tem efeito de drenagem, torna-se uma das possíveis soluções para o alagamento em áreas urbanas. Entretanto, o concreto permeável apresenta, em geral, uma baixa resistência mecânica, não suportando elevadas cargas sobre ele.
Os locais que mais utilizam essas técnicas de pavimentação são as ciclovias, estacionamentos e calçadas, pois não há tráfego de cargas pesadas, não havendo assim o comprometimento de sua estrutura. 
Com o uso do concreto permeável em calçadas/passeios esse problema tende a diminuir, desde que a quantidade por m² da calçada seja suficiente para escoar a água da chuva e levar a água para as galerias ou para um sistema de drenagem.
O objetivo do presente artigo é analisar o uso dos pavimentos permeáveis e descrever custo benefício no combate às enchentes, que reduz ou retarda o volume de água, direcionando ao sistema de drenagem da cidade.
Para isso foi analisado o método que visa diminuir ou até mesmo eliminar os problemas com alagamentos em vias públicas. O artigo ainda apresenta métodos mais eficientes de limpeza do pavimento permeável, uma comparação entre eles visando apresentar uma solução para vias públicas. 
Para o desenvolvimento do artigo foi realizado pesquisas bibliográficas, pesquisas a empresas produtoras do concreto permeável e pesquisa de área na região do bairro Buritis com níveis de alagamento e inundações, análise de permeabilidade e drenagem utilizando a calçada permeável e custo da manutenção da área.
2. METODOLOGIA
Formam feitas pesquisas bibliográficas para obtenção de dados para auxiliar no estudo de caso realizado no bairro Buritis em Belo Horizonte, em uma região de alagamento em período chuvoso, e a verificação da viabilidade na instalação do pavimento em concreto permeável. 
3. DESENVOLVIMENTO
3.1 Concretos Permeáveis 
Segundo Duarte e Kronka (2006), o  con-creto permeável é um tipo de concreto com alto índice de vazios interligados, preparado com pouca ou nenhuma areia, o que permite a passagem desobstruída de grandes quantidades de água. Sua aplicação permite recarregar os aquíferos subterrâneos e reduzir a velocidade e a quantidade do escoamento superficial das águas pluviais. Neste são utilizadas quantidades de água e cimento formando um espesso revestimento em torno das partículas agregadas. Criando vazios interligados, que deixam as peças altamente permeáveis. Geralmente consegue-se um índice de 15 a 20% de vazios e um escoamento de água da ordem de 200L/m² /min. A alta porosidade reduz sua resistência, não permitindo ser aplicado em locais de alto tráfego.
A densidade do concreto segundo Duarte e Kronka  (2006), depende das propriedades e das proporções dos materiais usados e dos procedimentos de compactação usados em sua aplicação. Em geral, encontram-se densidades na ordem de 1600 kg/m³ a 2000 kg/m³ e índices de vazios de 15 a 25%. Sua permeabilidade são de 120L/m² /min (2 mm/s) a 320 L/m² /min (5,4 mm/s).  
A utilização do concreto permeável trás grandes benefícios tanto ambientais quanto econômicos. Deste podemos citar: Elimina os problemas ambientais e urbanos decorrentes da impermeabilização dos solos, permite a infiltração direta de água para os aquíferos subterrâneos, reduz o pico das cheias possibilitando diminuir a necessidade do sistema de drenagem urbano e a possibilidade de ocorrência de enchentes, sua cor clara absorve menos radiação solar, e sua estrutura pouco densa armazena menos calor, auxiliando na redução do aquecimento das áreas urbanas, há também redução dos gastos com piscinões, bombas, tubulação de drenagem e outros sistemas de drenagem urbana. Áreas de retenção de águas pluviais (piscinões) podem ser reduzidas ou eliminadas, aproveitando melhor a área útil do solo, é adaptável a diferentes regiões, fazendo uso de materiais locais para os agregados e outros componentes. A escolha pelo concreto permeável é positiva para as economias locais, demandando empresas próximas para transporte e aplicação, assim como uso de materiais locais,  diminuem custos de manutenção, o concreto permeável é fortemente recomendado pelo baixo custo do ciclo de vida, ou seja, o custo para se construir, manter, desmantelar e reciclar é baixo, a rugosidade do concreto permeável aumenta a tração dos veículos, prevenindo acidentes causados por deslizamento, podendo ser produzido in loco ou em indústrias. As mesmas máquinas utilizadas para produção e aplicação do asfalto podem ser utilizadas para concreto permeável.   (DUARTE e KRONKA 2009)   
Há pesquisas que analisam a possibilidade da substituição parcial de cimento por cinza da casca de arroz (CCA), um dos resíduos do processo de beneficiamento do grão, no concreto permeável, estão sendo desenvolvidas no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME/UFRGS).
Há também uma pesquisa feita na UNISC (Universidade de Santa Cruz do Sul) que estuda o efeito da adição de fibras de polipropileno na resistência do concreto permeável, onde foi observada sua eficiência na distribuição dos esforços de tensões, estudando  adiciona-las de maneira que o concreto não perca sua permeabilidade e ainda aumente sua resistência, consequentemente desenvolvendo novos traços que atendam às especificações exigidas na Norma Brasileira (NBR 16416:2015) gerando um processo mais sustentável e eficiente. 
3.2 Produções do Concreto Permeável
Segundo Duartee Kronka  (2006), o concreto permeável é feito segundo a dosagem e componentes apresentados na Tabela 1. 
Tabela 1- Proporções de componentes do concreto permeável.
	Componentes
	Proporção (kg/m³)
	Cimento
	270 a 415
	Agregado
	1190 a 1480
	Água/Cimento
	0,27 a 0,34
	Agregado / cimento
	4 a 4,5 : 1
	Agregado miúdo/graúdo
	0 a 1: 1
Fonte: Duarte e Kronka  (2006)
3.2.1 Cimento e adições 
De acordo com Duarte e Kronka. Utiliza-se o cimento Portland, a resistência e durabilidade deve-se a adição de substâncias adequadas, como cinzas de carvão mineral, pozolana, micro sílica e escorias de altos fornos. 
3.2.2 Agregados:  
Ainda Duarte e Kronka. Utiliza-se agregado graúdo, pois tem como principal característica sua granulométrica homogênea, podendo ser utilizados aqueles com diâmetros variando de 5 mm a 20mm, sendo que, quanto maior seu diâmetro, maior a rugosidade do piso.
3.3. Limpeza do Concreto Permeável
De acordo com a norma NBR 16461 os procedimentos de manutenção devem ser feitos sempre que haja comprometimento de desempenho hidráulico e mecânico do pavimento, a limpeza deve ser feita sempre que for atingindo o coeficiente de permeabilidade menor ou igual a 10-5 m/s, de forma a recuperar sua permeabilidade. 
 A limpeza é feita  para retirada de manchas, limo, bolor e ervas daninha. (Para aplicar a água na limpeza utiliza-se uma mangueira com pressão). 
 3.4 Custos Para Sua Implantação e Manutenção  
Segundo Duarte e Kronka  (2006) o custo para implantação é de R$26,41/m² sem sobre custo significativo no pavimento, com economia de drenagem. Sua manutenção é feita por substituição de peças com defeito (trincas, desalinhamento e afundamento) Para realização da limpeza utiliza-se uma mangueira de pressão onde seu custo é de R$1,44/m².
O custo de sua limpeza, sem custo adicional Preventivo é de R$3,24/m² por ano e o custo para sua recuperação é de R$32,37/m² a cada 5 anos e sua vida útil é em média 15 anos. 
4. Estudo de caso das ruas: Engenheiro Carlos Goulart com AV. Mario Werneck e R. José Rodrigues Pereira.  
Segundo o jornal G1 em 18 de outubro de 2015, ouve alagamento na Rua José Rodrigues Pereira com a Avenida Professor Mário Werneck, no bairro Buritis. “Os alunos do Colégio Batista não conseguiam entrar na escola porque a Rua Pedro Laborne Tavares estava completamente inundada.” Segundo a BHTrans.
Então foi decidido analisar o seguinte quarteirão para saber se somente a substituição do passeio seria o suficiente para drenar o volume de água que causou a inundação. A área a ser analisada será de 403 m². O Gráfico 1, apresenta os dados climáticos do bairro Buritis.
 GRÁFICO 1: Dados Climáticos do Buritis 
Fonte – Climate-data.org, p.1, (2012)
A média anual de volume de chuva no bairro Buritis segundo o Gráfico 1 é de aproximadamente 1193mm, sendo dezembro o mês mais chuvoso em torno de 277mm e junho o mês mais seco com cerca de 3mm. 
De acordo com o método da American Concrete Institute - ACI 522R-06 Pervious Concrete, que utiliza um parâmetro de carga variável. O concreto permeável consegue absorver até 70% da chuva, mas existe um, porém: o tipo de solo no qual será instalado o concreto permeável. Se o solo for propício em até 72 horas a água que vai para o concreto será lançada para o lençol freático, mas se o solo for compacto (argiloso, por exemplo) a água fica na base e sub-base do concreto e não consegue ir tão rapidamente para o lençol freático podendo encher as camadas de concreto de água e transbordar pela superfície, sendo assim necessário criar galerias subterrâneas para escoar a água e ser eficaz o uso deste pavimento. 
Segundo pesquisas o solo do bairro Buritis, local estudado, não é recomendado para utilização do concreto permeável, isso se deve ao tipo de solo existente, tornando esse tipo de pavimento não eficaz, sem a construção de galerias, pois segundo o princípio da conservação da massa ou princípio da continuidade afirma que a vazão mássica de entrada tem que ser igual a vazão mássica de saída. Portanto para esse tipo de pavimento ser instalado nessa região, teria que escoar a água absorvida por ele, nas bocas de lobo, uma vez que o solo sendo compactado não conseguiria mandar toda água absorvida para o lençol freático.
4.1 Simulações para implantação e manutenção do pavimento permeável na área em análise 
Realizou-se uma medição do comprimento e largura da região estudada, obtendo-se os seguintes valores: Comprimento: 58m52cm, Largura: 6m89cm. Com base nestes valores fez-se o cálculo da área e multiplicou-se pelo valor unitário por m², retirado da pesquisa bibliográfica, para a obtenção do custo total. A Tabela 2 apresenta os valores.
 
Tabela 2  - Valores para implantação na área analisada
	
	Custo Unitário (R$/m²)
	Área (m²)
	Custo Total (R$/m²)
	Custo para implantação. (m²)
	R$26,41
	403,203
	R$10.648,6
	Custo para limpeza: Mangueira. (m²)
	R$1,44
	403,203
	R$580,61
	Custo da limpeza sem custo adicional preventiva por ano. (m²)
	R$3,24
	403,203
	R$1.306,37
	Custo de Recuperação. A cada 5 anos. (m²)
	R$32,37
	403,203
	R$13.051,68
Fonte: Duarte, D. e Kronka, R. , 2006
5. CONCLUSÃO 
Recomenda-se, após os estudos, a execução de obras de concreto permeável sejam contempladas pelo poder público e privado como solução alternativa em áreas de alto índice de chuva e problemas no escoamento, construindo com ou sem os canais de escoamento dependendo do solo do local, podendo ser passeios, calçamento e ruas de pouco tráfego.
Referências Bibliográficas:   
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SCHULLER,T. (1987). “Controlling Urban Runoff: A Practical Manual for Plannig and Desining Urban BMPs” Washington, metropoltan Washington Council of Governments.  
 
DUARTE, D. e KRONKA, R. (2006). “Concreto Permeável” Universidade de São Paulo (USP), Faculdade de Arquitetura e Urbanismo. (2° Semestre de 2006), (24 de Out. 2016). Disponível em: http://www.florianopesaro.com.br/biblioteca/arquivos/meioambiente/Concreto_Permeavel.pdf 
“Chuva causa alagamentos em BH” Jornal G1 Minas Gerais (18 de Nov. 2015), u, (24 de Out. 2016).
“Clima: Buritis” Climate-data.org, u, (31 de Out. 2016). Disponível em: http://pt.climate-data.org/location/25007/
 
PARRA, G. e TEIXERA, B. “ANAISE DA PERMEABILIDADE E DOS MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DE PAVIMENTOS PERMEÁVEIS CONTIDOS EM ARTIGOS CIENTÍFICOS E EM CATÁLOGOS TÉCNICOS” Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades (ISSN 2318-8472, V.03, N.15,2015), u, (31 de Out. 2016). Disponível em: https://www.amigosdanatureza.org.br/publicacoes/index.php/gerenciamento_de_cidades/article/viewFile/1013/1036 
”Saiba mais sobre a NBR16416 para pavimentos de concretos permeáveis” Tetracom Estruturas de Concreto. (03 de Nov. 2015), u, (31 de Out. 2016). Disponível em:
http://www.tetraconind.com.br/saiba-mais-sobre-a-nbr-16416-para-pavimentos-permeaveis-de-concreto/ 
 
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VIRGILIIS, A. (2009).“Procedimentos de projeto e execução de pavimentos permeáveis visando retenção e amortecimento de picos de cheias.” (12 de Nov. 2009), u, (31 de Out. 2016). Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-08092010-122549/en.php