O Piso drenante como proposta para o aumento da permeabilidade do solo na região de Curitiba

Prévia do material em texto

1 
 
O Piso drenante como proposta para o aumento da 
permeabilidade do solo na região de Curitiba 
 
Leonardo Antonio Pupo Silveira – leonardopupo@construtorabelavista.com.br 
Auditoria, Avaliações e Perícias em Engenharia 
Instituto de Pós-Graduação – IPOG 
 Curitiba, PR, 17 de Agosto de 2015 
 
 
Resumo 
Este trabalho tem como objetivo verificar os materiais utilizados nas calçadas atuais com as 
novas tecnologias. Os modelos existentes partirão para um novo conceito de calçadas, os 
pisos drenantes, tornando um sistema que contribuirá para as águas provenientes das chuvas 
drenando grande parte desta que se infiltra no solo, contribuindo para o lençol freático, 
reduzindo o escoamento superficial e consequentemente as enchentes, erosões, alagamento e 
proliferação de doenças. Nesta monografia são mostrados alguns ensaios realizados que 
procuram comprovar os objetivos propostos. 
Palavras–chave: Calçadas Permeáveis, Infiltração, Piso Drenante. 
 
1 - Introdução 
Há anos o planeta Terra vem sofrendo agressões devido à fatores aliados ao crescimento 
populacional, com isso necessita-se de infraestrutura, para atender a demanda deste 
crescimento e a necessidade de novas tecnologias na área da construção civil. Para preservar o 
meio ambiente, e ao mesmo tempo, o setor da construção civil continuar evoluindo em 
projetos não impactando o meio ambiente, devem-se levar em consideração as águas 
provenientes das chuvas, que hoje nos grandes centros urbanos, o efeito causado pela 
impermeabilização das áreas, pois as calçadas impermeabilizadas por concreto e ruas pelo 
asfalto não contribuem localmente para o lençol freático, no que diz respeito à infiltração da 
água no solo. Desde 1947, a cidade de Curitiba já contava com problemas de alagamentos nas 
ruas e segundo o estudo feito pela Defesa Civil Municipal (PARANA ON LINE, 2015), 
mostra que há várias áreas inundáveis ou sujeitas a alagamentos em Curitiba, conforme 
mostram a FIGURA 1 e 2. São várias as áreas de risco na cidade, como a região do 
Tatuquara, na divisa com Araucária; Fazendinha nas proximidades da CIC; Campina do 
Siqueira, próximo ao Shopping Barigui; Bairro Alto (divisa com Pinhais e Colombo), Cajuru 
e nas proximidades do Boqueirão; Sitio Cercado (próximo as Ribeirão dos Padilhas); Vila 
Audi. Existem ainda alguns pontos que não estão nas áreas de risco, mas que também alagam 
quando a chuva é intensa: São Braz, Mercês, Cascatinha, sem falar em várias ruas do centro 
da cidade, onde basta cair uma chuva de poucos minutos para causar alagamentos alagar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
FIGURA 1 - RUA BARÃO DO RIO BRANCO – 1947 
FONTE: Casa da Memória, 2015. 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 - AV. LUIZ XAVIER – 1966 
FONTE: Casa da Memória, 2015. 
 
 
 
Para a construção de calçadas na Cidade de Curitiba, existem os critérios estabelecidos pelo 
Decreto 1066/07 (Curitiba, 2006). São permitidos três padrões de materiais: 
 
 Paver: Piso intertravado ecologicamente correto, conforme FIGURA 3. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 3 - CALÇADA TIPO A - PAVER. 
FONTE: O Autor, 2014 
 
3 
 
 Asfáltico: Ligante betuminoso que provem da destilação fracionada do petróleo e que 
tem propriedade de ser um adesivo termoviscoplástico, impermeável á água e pouco reativo, 
conforme FIGURA 4. 
 
 
FIGURA 4 - CALÇADA TIPO B – ASFALTO (CBUQ). 
FONTE: O Autor, 2014 
 
 Pré-moldadas de concreto: Placas de concreto feitas com formas metálicas que podem 
ser de 40cm x 40cm ou 45cm x 45cm. (FIGURA 5) 
 
 
 
FIGURA 5 - CALÇADA TIPO C – PLACAS DE CONCRETOS 
FONTE: O Autor, 2014 
 
 
No entanto o decreto esclarece que a critério do IPPUC (Instituto de Pesquisa e Planejamento 
Urbano de Curitiba) poderão ser utilizadas outras tecnologias ou materiais desde que resultem 
em superfície regular, firme, contínua e antiderrapante. 
Com o sistema de piso drenante, ilustrado na FIGURA 6, é de se esperar um aumento da taxa 
de permeabilidade nas áreas urbanas, fazendo com que parte da água da chuva infiltre em seu 
meio e percole, contribuindo assim para o lençol freático, que estará continuamente sendo 
abastecido, e somente o excesso seja conduzido para as galerias, reduzindo o tempo de 
escoamento. 
 
 
 
4 
 
 
FIGURA 6 - CALÇADA COM PLACAS DRENANTES. 
FONTE: Tecnogran, 2014 
 
 
2. Justificativa 
De acordo com a Associação Nacional de Transportes Públicos (ANTP, 2014), 43,6% dos 
deslocamentos com distâncias superiores a 500m são feios a pé, e todos os demais 
deslocamentos (carro, ônibus, bicicletas, etc.) incluem trechos a pé, independentemente da 
classe econômica envolvida. 
Fazer com que o sistema existente de hoje com calçadas impermeáveis, seja substituído por 
modelos mais permeáveis, fazendo com que as chuvas que caem sobre o solo sigam os dois 
caminhos possíveis que a natureza impôs pelo subsolo na forma de lençol freático percolando 
ou formando rios subterrâneos e outro é pela superfície formando enxurradas. 
Tendo como objetivo atingir todos os indivíduos para que se esforcem em desenvolver o 
respeito aos direitos e obrigações nela anunciados e, assim, com medidas progressivas de 
ordem nacional e internacional, o seu reconhecimento e a sua aplicação, foi proclamada pela 
ONU, em 1992, a Declaração Universal dos Direitos da Água. (USP-SP, 2014) 
 Art. 1º - A água faz parte do patrimônio do planeta. Cada continente, cada nação, cada 
região, cada cidade, cada cidadão é plenamente responsável aos olhos de todos. 
 Art. 2º - A água é a seiva do nosso planeta. Ela é a condição essencial de vida de todo 
ser vegetal, animal ou humano. Sem ela não poderíamos conceber como são a atmosfera, o 
clima, a vegetação, a cultura ou agricultura. O direito à água é um dos direitos fundamentais 
do ser humano: o direito à vida, tal qual é estipulado no art. 3º da Declaração Universal dos 
Direitos do Homem. 
 Art. 3º - Os recursos naturais de transformação da água em água potável são lentos, 
frágeis e muito limitados. Assim sendo, a água deve ser manipulada com racionalidade, 
precaução e parcimônia. 
 Art. 4º - O equilíbrio e o futuro de nosso planeta dependem da preservação da água e 
de seus ciclos. Estes devem permanecer intactos e funcionando normalmente para garantir a 
continuidade da vida sobre a terra. Este equilíbrio depende, em particular, da preservação dos 
mares e oceanos, por onde os ciclos começam. 
 Art. 5º - A água não é somente uma herança de nossos predecessores: ela é, sobretudo 
um empréstimo aos nossos sucessores. Sua Proteção constitui uma necessidade vital, assim 
como uma obrigação moral do homem para com as gerações presentes e futuras. 
 Art. 6º - A água não é uma doação gratuita da natureza; ela tem um valor econômico: 
precisa-se saber que ela é, algumas vezes, rara e dispendiosa e que pode muito bem escassear 
em qualquer região do mundo. 
5 
 
 Art. 7º - A água não deve ser desperdiçada, nem poluída, nem envenenada. De 
maneira geral sua utilização deve ser feita com consciência e discernimento para que não se 
chegue a uma situação de esgotamento ou deterioração da qualidade das reservas atualmente 
disponíveis. 
 Art. 8º - A utilização da água implica o respeito à lei. Sua proteção constitui uma 
obrigação jurídica para todo homem ou grupo social que utiliza. Esta questão não deve ser 
ignorada nem pelo homem nem pelo Estado. 
 Art. 9º - A questão da água impõe um equilíbrio entre os imperativos de sua proteção e 
as necessidades de ordem econômica, sanitária e social. 
 Art. 10º - O planejamento da gestão da água deve levar em conta a solidariedade e o 
consenso em razão de sua distribuição. 
3. Objetivos gerais e específicos 
Objetivos Gerais 
 Aumento do volume de água nos aquíferos subterrâneos; 
 Segurança por atrito devido à aspereza e uniformidade da superfície; - 
 Melhoria cronológica da avaliação ambiental da bacia hidrográfica. 
Objetivos específicos 
 Reduzir a taxa de impermeabilizaçãodo solo urbano. 
 
 
4. Fundamentação Teórica 
 
Por instinto e por necessidade, em todos os tempos e lugares, o homem tem firmado 
o seu domicilio e as coletividades instalando suas sedes onde há segurança de água fácil e 
abundante, junto a nascentes, à margem de rios ou de lagos, à beira mar, ou onde os lençóis 
aquíferos do subsolo sejam certos e acessíveis (NETTO, 2003). 
O grande deslocamento de populações para as regiões metropolitanas ocorrido 
principalmente nas duas últimas décadas agravou sobremaneira o problema das inundações, 
muitas vezes já existente devido às próprias características da drenagem natural local. 
Nos últimos anos, como resultado do intensivo processo de urbanização, os 
problemas de drenagem tem se constituído em um dos grandes desafios da sociedade. A 
construção de sistemas de drenagem superficial vem sendo intensificada através dos governos 
municipais. Por sua vez o contexto de restrições no orçamento e a busca da eficiência 
econômica tornam o desenvolvimento de projetos que resultem em menores custos um 
desafio para os engenheiros e pesquisadores. Os sistemas de drenagem urbana tem sido uma 
das principais preocupações de governos estaduais e municipais comprometidos com a 
Politica de Saneamento e com a qualidade de vida de seus cidadãos. Em um contexto de 
restrições financeiras e de baixa capacidade de investimentos dos governos, o 
desenvolvimento de projetos que resultem em sistemas que atendam suas finalidades 
principais a menores custos passa a ter maior importância de serem demandados pelos seus 
governantes (TUCCI et al., 2003). 
A drenagem urbana tem que ser atendida, dentro da filosofia de planejamento 
integrado do meio ambiente, como um conjunto de medidas mitigadoras do impacto das 
alterações ocorridas no ciclo hidrológico devido ao uso e ocupação do solo urbano, visando 
um desenvolvimento sustentável. Desta forma a drenagem urbana passa a ser parte integrante 
do planejamento ambiental urbano. Neste, a cidade é vista como sistema e todos os fatores 
6 
 
ambientais relevantes devem ser considerados em uma analise, sejam eles físicos, econômicos 
ou sociais. 
 
 
GRÁFICO 1 - EVOLUÇÃO URBANA E OCORRÊNCIA DE INUNDAÇÕES 
FONTE: TUCCI, 2002 
 
 
A concepção de um plano de prevenção de cheias urbanas se origina num 
disciplinamento adequado do uso do solo urbano. As leis de zoneamento, parcelamento e 
loteamento, código de obras municipais são o suporte para o gerenciamento das águas 
pluviais urbanas: O problema a ser levantado é quais alternativas de uso do solo podem ser 
estudadas, a fim de estas possam ser analisadas de forma objetiva, garantida a sua coerência 
com a realidade local e condições de execução, pelo tomador da decisão. 
 
5. Definições 
Para este artigo foram utilizadas as seguintes definições 
 
5.1 Bacia Hidrográfica 
Bacia hidrográfica ou bacia de contribuição de uma seção de um curso da água é a área 
geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo, atinge a seção 
considerada (PINTO et al.,1976) 
 
5.2 Vazão 
É o volume de água escoado na unidade de tempo em uma determinada seção do curso de 
água. Podemos distinguir as vazões normais e as vazões de inundação. No primeiro caso estão 
as que, ordinariamente escoam no curso de água e no segundo as que, ultrapassando um 
valor-limite, excedem a capacidade normal das seções de escoamento dos cursos de água. São 
expressas em metros cúbicos por segundo ou em litros por segundo. (PINTO et al.,1976) 
 
5.3 Frequência 
Frequência de uma vazão Q em uma seção de um curso de água é o número de ocorrências da 
mesma em um dado intervalo de tempo. Nas aplicações práticas da Hidrologia, a frequência é, 
em geral, expressa em termos de período de retorno ou período de ocorrência TR, com o 
significado de que, na seção considerada, ocorrerão valores iguais ou superiores ao valor Q 
apenas uma vez a cada TR anos. (PINTO et al,1976) 
 
5.4 Escoamento Superficial 
O coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente de deflúvio, ou ainda, coeficiente de 
“runoff”, é definido como a razão entre o volume de água escoado superficialmente e o 
volume de água precipitado. (NETTO, 2003). 
 
7 
 
5.5 Hidrograma 
O hidrograma é a denominação dada ao gráfico que relaciona a vazão no tempo. A 
distribuição da vazão no tempo é resultado da interação de todos os componentes do ciclo 
hidrológico entre a ocorrência da precipitação e a vazão na bacia hidrográfica. (PINTO et al., 
1976) 
 
5.6 Hidrograma Unitário 
A necessidade de se efetuarem estudos para diferentes situações de precipitação tornou ainda 
conveniente a definição do hidrograma unitário como o hidrograma resultante de um 
escoamento superficial de volume unitário (PINTO et al., 1976). 
 
5.7 Erosão 
Tendo como conceito a desagregação, transporte e deposição dos materiais dos horizontes 
superficiais e profundos do solo provocando o seu rebaixamento, é definida como um 
processo de desprendimento e transporte das partículas solidas do solo pelos agentes erosivo 
(PINTO et al., 1976). 
 
5.8 Infiltração 
A precipitação, ao atingir a superfície do solo, pode tornar-se escoamento superficial, se a 
quantidade de água precipitada exceder a capacidade de infiltração do terreno. Nessas 
condições, define-se a infiltração como sendo o processo pelo qual a água penetra nas 
camadas superficiais do solo e se move para baixo, em direção aos lençóis de águas 
subterrâneas. Durante uma chuva, a infiltração começa, normalmente com alta intensidade e 
decresce até um mínimo durante o decorrer do tempo que dura à chuva (BRAGA et al., 1998). 
A quantidade de água precipitada que excede a capacidade de infiltração do solo se torna 
escoamento superficial denomina-se “excesso de chuva”, ou também “chuva excedente”. A 
capacidade de infiltração do solo é medida por meio de um infiltrômetro. Este aparelho é 
constituído de dois tubos, colocados concentricamente no solo, até uma profundidade igual à 
metade do seu comprimento. Coloca-se água dentro dos tubos até uma altura de 5 mm sobre a 
superfície e mantem-se esta altura durante certo tempo , colocando-se água continuamente. A 
quantidade de água colocada na unidade de tempo é o “índice de infiltração”. Este método 
fornece, apenas, resultados qualitativos, porque não simula condições reais. 
O método do simulador de chuvas, ou “teste do chuveiro” obtemos resultados melhores 
porque abrange área muito maior; o “chuveiro” simula a chuva, cuja precipitação é medida. O 
escoamento superficial produzido pela precipitação, é obtido supondo que se infiltrou no solo 
a diferença entre a quantidade de água precipitada e a escoada superficialmente. 
 
5.9 Capacidade de absorção do Solo 
Como característica, os componentes do solo são areia, silte e argila conforme tabela. O 
tamanho das partículas governa o tamanho dos poros do solo, os quais, por sua vez, 
determinam o movimento da água através do mesmo. 
Por determinação, o coeficiente de infiltração representa o numero de litros que 1m
2
 de área 
de infiltração do solo é capaz de absorver em um dia. O Coeficiente é fornecido pela formula: 
 
 
𝐶𝑖 =
490
𝑡 + 2,5
 
 
 
 
8 
 
 
O Coeficiente de infiltração varia de acordo com o os tipo de solo, conforme 
indicado no QUADRO 1.: 
 
 
QUADRO 1 – COEFICIENTE DE INFILTRAÇÃO - TIPOS DE SOLO 
FONTE: (WILKEN, 1978) 
 
Um estudo da geomorfológica da bacia contribuinte fornece uma visão estrutural da região, 
forma do relevo existente e a causa de tal aspecto atual, assim como uma ideia do relevo 
preexistente, modificado, através dos tempos, pelos processos de intemperismo físico e 
químicos atuantes. 
Segundo WILKEN (1978), os processos de formação e movimento das cheias estão 
diretamente ligados aos elementos geomorfológicos das bacias contribuintes. Na pesquisa dos 
métodos de calculo de cheias é necessário, além das simples descrição qualitativa,o 
estabelecimento de expressões quantitativas dos elementos geomorfológico das bacias 
contribuintes naturais. 
O estudo geológico da bacia contribuinte tem por objetivo principal o conhecimento da maior 
ou menor permeabilidade dos terrenos. Estas características intervêm de modo fundamental 
na rapidez das enchentes e nas vazões de estiagem alimentadas pelos lençóis subterrâneos. 
Os estudos das características geomorfológicas e geológicas fornecem importantes elementos 
para o estudo da cobertura da bacia, através do qual se poderá determinar a quantidade de 
água, no ciclo hidrológico, que se escoa sobre a superfície do solo e que deve ser captada e 
conduzida ao seu destino final pelas canalizações pluviais. A determinação dessa quantidade é 
feita deduzindo-se, da precipitação pluvial, a parcela infiltrada no solo. 
 
6. Material e método do protótipo 
6.1 Materiais Utilizados 
 Placa de concreto prensado 40cmx40cmx10cm, com resistência média à flexão de 2,4 
Mpa, conforme FIGURA 7 e FIGURA 8 
 
FIGURA 7 - PLACA DE PISO DRENANTE 
FONTE: O Autor, 2015 
 
9 
 
 
 
 
FIGURA 8 - CORTE TRANSVERSAL DA PLACA DE PISO DRENANTE 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
6.2 Métodos de Execução 
Para a execução do modelo desta calçada é necessário seguiras etapas construtivas conforme 
segue abaixo: 
 1º etapa da construção da calçada em modelo real inicia-se com a terraplenagem do 
local para execução da área da calçada 
 2º etapa confecção da parte drenante com brita graduada 
 3º Colocação de material geotêxtil para drenar somente água e partícula finas. 
 4º colocação da areia média para assentamento da placa 
 5º Assentamento da placa 40x40 cm na areia no modelo intertravado para que a placa 
seja travada pelo próprio material. 
 
FIGURA 9 - DESENHO ESQUEMÁTICO DA CALÇADA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
A aplicação correta do piso deve seguir a disposição da FIGURA , mas o estudo do protótipo 
de calçada foi suprimido a areia para assentamento, manta geotêxtil e o colchão de brita. 
 
6.3 Métodos de Ensaio 
O método consiste na montagem de um protótipo de uma calçada de 1 m
2
 (FIGURA 10) para 
estudo e análise do sistema a ser implantado, que tem por finalidade obter resultados da 
quantidade de água drenada das chuvas, antes mesmo de chegar as canaletas de águas 
pluviais, grelhas, boca de lobo etc. 
 
 
 
10 
 
 
FIGURA 10 – PROTÓTIPO DE CALÇADAS 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Como os sistemas de hoje que predominam praticamente todos os grandes centros urbanos 
impermeabilizados pela utilização do concreto e asfalto fazendo com que toda a água de 
chuva que cai sobre as calçadas simplesmente escoa para algum lugar rapidamente, faz com 
que os cursos d’água recebam uma quantidade de água muito grande, sem o devido tempo 
para que o mesmo de vazão a estas quantidades despejadas pelas enxurradas, fazendo com 
que todo o sistema seja utilizado causando erosões, desmoronamentos, perdas de bens e 
materiais. 
 
 A primeira proposta é simular uma chuva com a com a vazão da torneira, conforme 
figura abaixo. Utilizamos o laboratório de Materiais do Institutos Lactec situado na 
Universidade Federal do Paraná. 
 
 
FIGURA 11 - SIMULAÇÃO DA CHUVA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Para o cálculo da vazão média foi utilizado um medidor de água com um volume de 5 litros 
(FIGURA 12) para auxiliar na obtenção do resultado conforme mostra o QUADRO 2. 
 
 
FIGURA 12 – MEDIDOR DE ÁGUA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
11 
 
 
QUADRO 2 - LEITURA DA VAZÃO MÉDIA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
A vazão real é obtida pela divisão da quantidade de água em litros estipulada pela média do 
tempo aferido, conforme equação abaixo: 
 
𝑄 =
𝑙
𝑡
 
𝑄 =
5
30,5
 
𝑄 = 0,163
𝑙
𝑠
 
 
Após a obtenção da vazão média em l/s é necessário transformar o resultado em m
3
/h. 
 
𝑄 =
0,163 𝑙
1𝑠
.
1𝑚
1000𝑙
3
.
3600 𝑠
1 ℎ
 
 
𝑄 = 0,586
𝑚
ℎ
3
 
Como o simulador de chuva não consegue abranger toda a superfície do protótipo foi tomada 
três medidas de área no qual a chuva teve contato. Para o cálculo da precipitação devem-se 
levar em conta as seguintes equações: 
 
𝐶𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎(𝑚𝑚) =
𝑉𝑜𝑙(𝑚3)
Á𝑟𝑒𝑎(𝑚2)
. 1000
𝑚𝑚
𝑚 Equação 1 
 
𝐶ℎ𝑢𝑣𝑎 (
𝑚𝑚
ℎ
) =
𝐶𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎(𝑚𝑚)
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜(ℎ) Equação 2 
- Área 1 (5cm x 5cm) 
 
𝐴 = 𝑙2 
𝐴 = 0,052 
𝐴 = 0,0025𝑚2 
 
Precipitação: 
𝑃 =
0,586
𝑚
ℎ
0,0025𝑚2
3
 
 
𝑃 = 234,4
𝑚
ℎ
. 1000 
𝑃 = 234.400
𝑚𝑚
ℎ
 
 
- Área 2 (10cm x 10cm) 
 
𝐴 = 𝑙2 
𝐴 = 0,102 
𝐴 = 0,010𝑚2 
 
 
12 
 
Precipitação: 
𝑃 =
0,586
𝑚
ℎ
0,010𝑚2
3
 
𝑃 = 58,6
𝑚
ℎ
. 1000 
𝑃 = 58.600
𝑚𝑚
ℎ
 
 
- Área 3 (20cm x 20cm) 
 
𝐴 = 𝑙2 
𝐴 = 0,202 
𝐴 = 0,04𝑚2 
 
Precipitação: 
𝑃 =
0,586
𝑚
ℎ
0,04𝑚2
3
 
𝑃 = 14,65
𝑚
ℎ
. 1000 
𝑃 = 14.650
𝑚𝑚
ℎ
 
 
 
Segundo dados da SIMEPAR, 2014, nos últimos doze anos, foi constatado a maior 
precipitação medida na Cidade de Curitiba. O valor obtido na estação pluviométrica 
localizada no centro Politécnico da Universidade Federal do Paraná foi de 81,2mm/h. 
Considerando o tamanho do protótipo de calçada de 1 metro quadrado, esta suportará uma 
precipitação de 586 mm/h, conforme cálculo a seguir: 
 
 
Área do Protótipo (100cm x 100cm) 
 
𝐴 = 𝑙2 
𝐴 = 1𝑚2 
 
Precipitação: 
𝑃 =
0,586
𝑚
ℎ
1𝑚2
3
 
 
𝑃 = 0,586
𝑚
ℎ
. 1000 
 
𝑃 = 586
𝑚𝑚
ℎ
 
 
Segundo Anexo 1, a placa absorve inicialmente 10% da água, isto representa que a primeira 
água ela vai drenar 90% e após a sua saturação sua eficiência drenante será de 100%. 
No ensaio, notamos que toda a água passa pela placa sem escoamento superficial tornando o 
material permeável conforme FIGURA 13 e FIGURA 14. 
. 
 
13 
 
 
FIGURA 13 - ÁGUA NA SUPERFÍCIE DA PLACA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
 
 
FIGURA 14 - ÁGUA DRENADA. 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Os materiais utilizados pela urbanização das cidades são pouco permeáveis ou 
impermeáveis conforme FIGURA 15 e FIGURA 16 onde verificamos o escoamento 
superficial imediato. 
 
FIGURA 15 - PLACA DE CONCRETO IMPERMEÁVEL 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
FIGURA 16 – ESCOAMENTO SUPERFICIAL DA PLACA LISA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
 A segunda proposta tem como objetivo verificar qual a quantidade necessária para 
saturação inicial da placa para que a mesma seja 100% drenante, quer dizer qual a quantidade 
de água necessária para que a placa se encontre saturada e toda água jogada na sua superfície 
seja drenada. 
14 
 
O Teste de absorção do material foi executado no laboratório do LACTEC. Primeiramente 
são feitos cortes da placa em quatro partes iguais na medida de 20cm x 20cm pois a peça é 
muito pesada facilitando o manuseio durante o ensaio, conforme mostra a FIGURA 17 e 
FIGURA 18. O Material apesar de apresentar uma característica baixa quanto a sua dureza, 
possui uma resistência média na flexão de 2,4 Mpa. 
 
 
 
 
FIGURA 17 – CORTE DAS AMOSTRAS DA PLACA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
FIGURA 18 – AMOSTRAS DO MATERIAL DRENANTE 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Após o corte, os quatro corpos-de-prova (CPs) são lavados (FIGURA 19) em água corrente 
com uso de escova para a retirada de impurezas contidas na peça durante o corte, pois 
poderiam afetar os resultados finais do ensaio. 
 
 
 
 
FIGURA 19 – LAVAGEM DOS CPs 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Na sequência, os CPs foram inseridos em um recipiente plástico próprio, conforme 
FIGURA 20 para o ensaio de absorção e submersos em água para manter a temperatura e 
umidade do ambiente controlada seguindo normas da ABNT. 
 
15 
 
 
FIGURA 20 - COLETA DE 4 CPS 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
Vemos na FIGURA 21 os CPs na câmara úmida que ficam aguardando o início do 
procedimento. A seco, os ensaios com os CPs absorveriam mais água afetando os resultados. 
 
 
FIGURA 21 - AMOSTRAS IMERSAS EM ÁGUA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
Conforme FIGURA e FIGURA a primeira massa pesada é na condição seca, no 
qual os CPs são retiradosda câmara úmida e enxugados com pano úmido para a primeira 
leitura, obtendo assim o resultado na condição Saturada Condição S.S.S.(Superfície Saturada 
e Seca) 
 
FIGURA 22 – SECAGEM DOS CPS 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
 
 
16 
 
 
FIGURA 23 – PESAGEM DAS AMOSTRAS 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
Após a pesagem na condição S.S.S, o material é medido na balança hidrostática 
(FIGURA 24), obtendo assim o resultado na condição Imersa Após Saturação. 
 
 
 
FIGURA 24 – BALANÇA HIDROSTÁTICA 
FONTE: O Autor, 2015 
 
Após a obtenção dos resultados feitos com água, as amostra seguem para a estufa 
para a obtenção do peso seco conforme FIGURA 25 e FIGURA 26. 
 
 
 
 
FIGURA 25 – SECAGEM NO FORNO 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
FIGURA 26 – PESAGEM CPs APÓS FORNO 
FONTE: O Autor, 2015 
 
17 
 
7. Resultados e Discussã0 
No ensaio de simulação da chuva verificamos que a placa em estudo é eficiente, tendo 
capacidade de drenagem de 586 mm/h. Este valor é 7,2 vezes superior que a maior 
precipitação ocorrida nos últimos doze anos na Cidade de Curitiba de 81,2 mm/h. 
No ensaio de absorção, observamos no QUADRO 3 um valor médio de 7,47%. Este valor 
representa a quantidade de água absorvida pelo material do qual a placa e composta. Isso 
significa que para, uma chuva inicial ela tem uma eficiência de 93,6% de permeabilidade. 
Após esta saturação, como o material não irá absorver mais água em contato com a superfície, 
será drenada, logo teremos uma placa 100% permeável drenando toda a água que incidir sobre 
ela. 
 
QUADRO 3 – DETERMINAÇÃO DA ABSORÇÃO 
 
FONTE: O Autor, 2015 
 
 
De acordo com o IPPUC, só na Cidade de Curitiba temos aproximadamente 4.500 km de rua 
e 6.000 km de calçadas, se multiplicarmos esta metragem de calçadas pela largura padrão 
conforme descrito no decreto nº 1066/07 de 1,20 m chegamos a uma área de 7.200.000 m
2, 
ou 
seja, 7,2Km
2
 somente de calçadas. 
Considerando a área de calçadas e que, em Curitiba chove em média 1500 mm por ano, 
segundo a SUDERHSA, 2014, hoje atualmente chamado de Instituto das Águas do Paraná, a 
relação 1mm de chuva equivale a 1l/m
2
, logo Curitiba terá anualmente uma precipitação de 
1500 l/m
2
 e contribui com uma área de 7.200.000 m
2
 teremos somente nas áreas de calçadas 
um volume precipitado de 10,80 bilhões de m
3
 ou 10,80 km
3
 de água. 
Para ter um parâmetro do volume d’água, a usina de Itaipu, uma das maiores do mundo com 
29 km
3
 d’água, conforme QUADRO 4 e o volume de água drenado das calçadas chegam a 
37,20%, do volume da usina. 
 
QUADRO 4 – REPRESAS BRASILEIRAS DE MAIOR VOLUME 
FONTE: SPERLING, 1978. 
 
 
 
 
 
Seca
Saturada 
Condição 
S.S.S.
Imersa apos 
Saturação
Saturada 
com toda 
água retida
Após 
Saturação
Com toda água 
retida
1 3303,6 3553,8 2041,1 3941,7 7,57% 19,32%
2 3252,8 3480,7 2017 4009,8 7,04% 23,31%
3 3250,4 3485,9 2008,3 3829,2 7,25% 17,81%
4 3300,7 3565,8 2008,3 4004 8,03% 21,31%
MEDIA 7,47% 20,44%
ARGAMASSA E CONCRETO ENDURECIDO - DETERMICAÇÃO DA ABSORÇÃO NBR 9778/05
AbsorçãoMassa (g)
Corpo de Prova
18 
 
8. Conclusões e Recomendações 
Com a construção deste sistema espera que no futuro o volume de água escoado seja menor e 
poderemos até discutir maneiras de diminuir as quantidades de galerias, boca de lobo, 
tamanho das tubulações para as drenagens que hoje são calculadas para escoar todo o volume 
de água que cai em uma determinada área urbana, todo este fator combinado poderá diminuir 
os custos com drenagem urbana em Curitiba e no Brasil. 
Mesmo tendo um custo maior em relação aos praticados conforme determina critérios vistos 
no início do trabalho para execução de calçadas, este material em estudo, visa a melhorar 
pontos importantes na urbanização das cidades como a redução dos alagamentos, aumento do 
volume de água nos aquíferos e principalmente a redução da taxa de impermeabilização do 
solo urbano. 
Resta, portanto, ao poder público controlar a densificação. Nesse caso, com o loteamento 
aprovado, o controle densificação pode ser realizado através de planos de infiltração ou 
reservatórios de detenção. 
Tendo em vista que, dados as limitações de tempo e recurso esta monografia apenas pode 
esboçar uma forma de reduzir a taxa de impermeabilização do solo urbano cumpre assinalar 
algumas recomendações para estudos futuros que podem complementar a linha de pesquisa 
abordada: 
 Estudar a Resistencia mecânica da peça; 
 Analisar o reaproveitamento de água em pátios, estacionamentos. 
 Estimar os custos da redução dos materiais utilizados atualmente como tubulações, 
grelhas, sarjetas quanto ao seu dimensionamento. 
 
9. Referências 
 
ANTP – Associação Nacional de Transportes Públicos – ANTP 2014 
BRAGA, Benedito; TUCCI, Carlos; TOZZI, Marcos. Drenagem Urbana - Gerenciamento – 
Simulação – Controle. Editora da universidade, UFRG 1 edição, 1998 
CASA DA MEMÓRIA – Disponível em: www.casadamemoria.org.br. Acesso em: 07 de 
julho de 2015 
CURITIBA. Decreto número 1066/07, de 26 de setembro de 2006. Estabelece critérios para a 
construção ou reconstrução de passeios, considerando a necessidade de garantir passeios 
compatíveis com as características das vias e da ocupação da cidade. 
NETTO, Oscar Cordeiro de M. ; HESPANHOL, Ivanildo; TUCCI, Carlos E. M; – Gestão da 
água no Brasil, Editora UNESCO , 2003, 2 EDIÇÃO 
PARANÁ ON LINE, MP quer acabar com as enchentes em Curitiba, Disponível em: 
www.parana-online.com.br. Acesso em: 15 de jul. 2015 
PINTO, NELSON DE SOUSA E OUTROS - Hidrologia Básica. São Paulo, Edgard 
Blucher,1976. 
SIMEPAR: (Instituto Tecnológico SIMEPAR). Relação de estações. Disponível em: 
www.simepar.br. Acesso em 12 de ago. de 2014. 
SPERLING - Represas Brasileiras de Maior volume, 1978, disponível em: www.ib.usp.br. 
Acesso em 18 de Jul de 2015 
SUDERHSA: Precipitação anual. Disponível em: www.aguasparana.pr.gov.br. Acesso em 
12 de mar de 2014. 
TECNOGRAN. Pisos Drenantes Disponível em: www.artconpre.com.br Acesso em 06 de 
dez. 2014. 
TUCCI, C. E. M. Gerenciamento da Drenagem Urbana. RBRH – Revista Brasileira de 
Recursos Hídricos, 2002. 
TUCCI, C. E. M. Inundações Urbanas. Porto Alegre: Ed. da UFRGS, 1995. 
http://www.casadamemoria.org.br/
http://www.parana-online.com.br/
http://www.ib.usp.br/
http://www.aguasparana.pr.gov.br/
http://www.artconpre.com.br/
19 
 
TUCCI, C.E.M.;BERTONI,J.C. Hidrologia Ciência e Aplicação. Coleção ABRH de 
Recursos Hídricos, 2003. 
USP – Universidade de São Paulo. Biblioteca Virtual de Direitos Humanos – Declaração 
Universal dos Direitos da Água, ONU – Organizações das Nações unidas, Paris, 1992. 
Disponível em: www.direitoshumanos.usp.br. Acesso em 20 de mai. de 2015. 
WILKEN, Paulo Sampaio. Engenharia de Drenagem Superficial – CETESB 1978 Editora 
Hamburg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.direitoshumanos.usp.br/