UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ JAQUELINE … · universidade federal do paranÁ jaqueline krohling eich juliana campelo e silva larissa gasparetto leite estudo de traÇo de pavimento

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

JAQUELINE KROHLING EICH

JULIANA CAMPELO E SILVA

LARISSA GASPARETTO LEITE

ESTUDO DE TRAÇO DE PAVIMENTO INTERTRAVADO DE CONCRETO

PERMEÁVEL

CURITIBA

2016





PERMEÁVEL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do grau de Engenheiro Civil, no curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná. Orientadora: Profa. Dra. Laila Valduga Artigas

CURITIBA

2016

TERMO DE APROVAÇÃO





PERMEÁVEL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do grau de Engenheiro Civil, do curso de graduação em Engenharia Civil na Universidade Federal do Paraná, pela banca examinadora:

__________________________________________

Profa. Dra. Laila Valduga Artigas Orientadora – Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná, UFPR.

__________________________________________

Profa. Dra. Nayara Soares Klein Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná, UFPR.

__________________________________________

Profa. Mestre Heloisa Fuganti Campos Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná, UFPR.

Curitiba, 5 de dezembro de 2016

Aos nossos pais, amigos e professores que nunca deixaram de acreditar no nosso potencial e sempre nos incentivaram a alcançarmos nossos sonhos.

AGRADECIMENTOS

À nossa Professora Orientadora Dra. Laila Valduga Artigas, por todo o acompanhamento, orientação e confiança atribuídos a nós.

Ao curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná, por nos ter concedido toda a base necessária e permitir a experiência de realizar o presente estudo.

À Engenheira Juliana Zonta Bonatto de Paulo e ao Engenheiro Darlan de Paulo, que desde o início não mediram esforços para fazer com que este estudo fosse feito com sucesso e por acreditarem e confiarem em nós. Por disponibilizarem toda a infraestrutura da empresa, seus funcionários e informações sempre que necessário. Em especial, agradecemos ao Técnico Jackson que nos acompanhou em muitas etapas do estudo, nos auxiliando sempre que necessário.

Ao Ricardo, do Laboratório de Materiais e Estruturas da Universidade Federal do Paraná, por ter se disponibilizado para nos ajudar sempre que necessário.

À CDTEC, Centro de Desenvolvimento Tecnológico SA, por ceder amigavelmente a prensa de rompimento para que o trabalho pudesse ser finalizado.

Aos nossos pais, Jacinta e Renê, Josélia e Sérgio, Maria e José, familiares e amigos, por terem nos apoiado durante toda nossa caminhada e sempre acreditarem no nosso potencial.

Agradecimento ao próprio grupo de trabalho, por todos os momentos bons e difíceis que passamos juntas, e por cada uma ter dado o máximo de si para que o trabalho fosse concluído com êxito.

A Deus, por proporcionar todas as experiências e oportunidades ao longo de nossas vidas.

“Muitas pessoas devem a grandeza de suas vidas aos problemas que tiveram que vencer.” (Robert Baden-Powell)

RESUMO

A impermeabilização excessiva dos solos nas cidades modernas se mostra um tema cada vez mais relevante em discussões relacionadas à desenvolvimento urbano. O fato de o solo impermeabilizado acarretar enchentes, gradativamente mais frequentes e prejudiciais às cidades, preocupa o poder público e também a população. Diante disso, o pavimento permeável se apresenta como uma alternativa interessante no mercado por ser uma ótima solução para minimizar esse problema urbano. Logo, o presente estudo aponta a proposta de um traço para pavimento intertravado de concreto permeável, que alcance resistência de 50 MPa e, ao mesmo tempo, seja economicamente viável e competitivo no mercado. A parceria com uma empresa fabricante de blocos e pisos de concreto de Curitiba permitiu a fabricação dos pavers e testes subsequentes, utilizando materiais existentes na Região de Curitiba. Ao longo do estudo, foram modificadas as granulometrias e dosagens dos materiais, visando encontrar o produto mais próximo do objetivo final. Após todas as mudanças nos traços, fabricação dos pavers e testes normatizados, não foi possível alcançar a resistência inicialmente visada. Contudo, um dos traços estudados apresentou resultado de resistência à compressão próximo ao desejado (42 MPa) e valor de venda competitivo (R$ 35,80/m2), resultando em uma solução satisfatória.

Palavras – chave: Concreto permeável. Pavimento intertravado de concreto permeável. Pavimento intertravado de concreto.

ABSTRACT

The excessive waterproofing of soils in modern cities is becoming an increasingly relevant point at issue in discussions about urban development. The fact that waterproofed soils cause floods, which are gradually more frequent and damaging to cities, is worrisome to government authorities as well as to the population. Bearing this in mind, permeable pavement presents itself as an interesting alternative in the market for being a great solution to minimize this urban problem. Therefore, the present study strives to propose a mixing ratio for interlocking permeable concrete pavement that achieves 50 MPa of resistance and, at the same time, is economically feasible and competitive in the market. The partnership with a manufacturer of concrete blocks and pavements from Curitiba allowed the production of pavers and subsequent tests, using existing materials in the region of Curitiba and outskirts. Throughout the study, the granulometry and dosages of the materials were modified, aiming to find the product closest to the final goal. After all modifications in the mixing ratios, fabrication of pavers and execution of standard tests, the initially targeted resistance was not achieved. However, one Mixing resented results of resistance (42 MPa) and sales value which are competitive and employed in retail (R$35,80/m2), resulting in a altogether satisfactory solution. Keywords: Permeable concrete. Permeable Interlocking Concrete Pavement. Interlocking Concrete Pavement.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – FLUXOGRAMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS ................ 22

FIGURA 2 – AMOSTRAS DE PAVIMENTOS INTERTRAVADOS DE CONCRETO

PERMEÁVEL ............................................................................................................ 25

FIGURA 3 – AMOSTRA DE CONCRETO PERMEÁVEL .......................................... 25

FIGURA 4 – MEDIÇÃO DA CAVIDADE NA AMOSTRA ENSAIADA ........................ 28

FIGURA 5 – MEDIDA DO ABATIMENTO SEGUNDO A NBR NM 67 ....................... 29

FIGURA 6 – FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA UTILIZADA NO ESTUDO .......... 33

FIGURA 7 - VIBROPRENSA HIDRÁULICA EMPREGADA NO ESTUDO ................ 36

FIGURA 8 – AGREGADOS ....................................................................................... 39

FIGURA 9 – AMOSTRAS DO TRAÇO 1 (TESTES PRELIMINARES) ...................... 48

FIGURA 10 – AMOSTRAS DO TRAÇO 2 (TESTES PRELIMINARES) .................... 49



FIGURA 13 – PAVERS PRODUZIDOS DO TRAÇO 1 .............................................. 62


FIGURA 15 – PROCESSO DE CAPEAMENTO DOS PAVERS ............................... 66

FIGURA 16 – PRENSA USADA NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA ............................ 67

FIGURA 17 – AMOSTRA SUJEITA AO ENSAIO DE RESISTÊNCIA, COM USO DE

PLACA DE COMPRESSÃO DE 1 POLEGADA DE RAIO ......................................... 68

FIGURA 18 – PAVER NO MOMENTO DA RUPTURA ............................................. 69

FIGURA 19 – PRENSA EMIC LOCALIZADA NA EMPRESA PARCEIRA ................ 73

FIGURA 20 – BASE DE SUPORTE PARA ENSAIO ................................................. 75

FIGURA 21 – PROTÓTIPO DOS PAVIMENTOS COMPOSTOS COM PAVER DOS

DOIS TRAÇOS .......................................................................................................... 75

FIGURA 22 – REALIZAÇÃO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE .......................... 76



FIGURA 25 – TRAÇOS 5 E 6 .................................................................................... 81

FIGURA 26 – CAPEAMENTO DA FACE DE MAIOR ÁREA DOS TRAÇOS 5 E 6 ... 84

FIGURA 27 – CAPEAMENTO DA FACE OPOSTA DE MAIOR ÁREA DOS TRAÇOS

5 E 6 .......................................................................................................................... 84

FIGURA 28 – PRENSA USADA NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA DOS TRAÇOS 5 E

6 ................................................................................................................................ 85

FIGURA 29 - BASE MONTADA COM PROTÓTIPOS DE PAVIMENTO DE PAVERS

.................................................................................................................................. 88

FIGURA 30 - ANEL E MASSA DE CALAFETAR USADAS NO ENSAIO .................. 88

FIGURA 31 - PEÇAS APÓS PRÉ-MOLHAGEM ....................................................... 89

LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS TÍPICAS DE MISTURAS DE

CONCRETO PERMEÁVEL ....................................................................................... 31

GRÁFICO 2 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS ...................... 37

GRÁFICO 3 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS GRAÚDOS ... 38

GRÁFICO 4 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS MIÚDOS ....... 39

GRÁFICO 5 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS E PARÂMETROS LIMITES ........... 41

GRÁFICO 6 – CURVA GRANULOMÉTRICA DO TRAÇO 1 ..................................... 43

GRÁFICO 7 – CURVA GRANULOMÉTRICA DE TRAÇO 2 ..................................... 44

GRÁFICO 8 – CURVA GRANULOMÉTRICA DO TRAÇO 3 ..................................... 45

GRÁFICO 9 – CURVA GRANULOMÉTRICA TRAÇO 4 ........................................... 53

GRÁFICO 10 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS RELACIONADAS ........................ 56

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 – VALORES DOS ENSAIOS DE MÓDULO DE FINURA, MASSA

UNITÁRIA E MASSA ESPECÍFICA .......................................................................... 38

QUADRO 2 – RESUMO DOS TRAÇOS 1, 2 E 3 ...................................................... 42

QUADRO 3 – DOSAGEM DO TRAÇO 1 .................................................................. 47



QUADRO 6 – RESUMO DO TRAÇO 4 ..................................................................... 52


QUADRO 8 - RESUMO DOS TRAÇOS 1 E 4 ........................................................... 57

QUADRO 9 - TRAÇOS 5 E 6 PRODUZIDOS ........................................................... 58

QUADRO 10 – FATOR DE CORREÇÃO DO INCHAMENTO ................................... 59

QUADRO 11 – TRAÇO 1 CALCULADO ................................................................... 61

QUADRO 12 – TRAÇO 1 REALIZADO ..................................................................... 61

QUADRO 13 – AMOSTRAS REALIZADAS DO TRAÇO 1 ....................................... 62


QUADRO 15 – TRAÇO 4 REALIZADO ..................................................................... 64

QUADRO 16 – AMOSTRAS REALIZADAS DO TRAÇO 4 ....................................... 65

QUADRO 17 – FATOR MULTIPLICATIVO P ............................................................ 68

QUADRO 18 – RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS DE RUPTURA .............. 69

QUADRO 19 – CÁLCULO DO FCK .......................................................................... 70

QUADRO 20 – MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 1B ................................... 72

QUADRO 21 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 4B.................................... 72

QUADRO 22 – RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS

DO TRAÇO 1B .......................................................................................................... 73

QUADRO 23 – CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 1B ................................................. 73

QUADRO 24 – RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS

DO TRAÇO 4B .......................................................................................................... 74

QUADRO 25 – CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 4B ................................................. 74

QUADRO 26 – DETERMINAÇÃO DA MASSA DE ÁGUA PARA O ENSAIO ........... 76

QUADRO 27 – RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS

AMOSTRAS DO TRAÇO 1B ..................................................................................... 77

QUADRO 28 – RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS

AMOSTRAS DO TRAÇO 4B ..................................................................................... 77

QUADRO 29 – RESUMO DOS TRAÇOS 5 E 6. ....................................................... 78



QUADRO 32 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 5 ...................................... 83

QUADRO 33 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6A.................................... 83

QUADRO 34 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6B.................................... 83

QUADRO 35 - RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO

TRAÇO 5 ................................................................................................................... 86

QUADRO 36 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 5 .................................................... 86


TRAÇO 6A ................................................................................................................ 86

QUADRO 38 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 6A .................................................. 86


TRAÇO 6B ................................................................................................................ 87

QUADRO 40 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 6B .................................................. 87

QUADRO 41 - RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS

DO TRAÇO 5 ............................................................................................................ 90


DO TRAÇO 6A .......................................................................................................... 90


DO TRAÇO 6B .......................................................................................................... 90

QUADRO 44 - COMPARAÇÃO ENTRE TRAÇOS PROPOSTOS E EXECUTADOS.

.................................................................................................................................. 91

QUADRO 45 - ORÇAMENTO DETALHADO DO TRAÇO 5...................................... 92

QUADRO 46 – DETALHES DA GRANULOMETRIA DO TRAÇO 1 ........................ 102






SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 15

1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 17

1.2 OBJETIVOS ........................................................................................................ 18

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 20

2.1 CONCRETO ....................................................................................................... 20

2.1.1 Concreto Permeável ......................................................................................... 20

2.2 PAVIMENTO ...................................................................................................... 21

2.2.1 Pavimento Flexível .......................................................................................... 22

2.2.2 Pavimento Rígido ............................................................................................ 22

2.2.3 Pavimento Intertravado de Concreto ............................................................... 23

2.2.4 Pavimento Intertravado de Concreto Permeável ............................................. 23

3 METODOLOGIA ................................................................................................... 33

3.1 PARÂMETROS ATRIBUÍDOS ........................................................................... 33

3.2 EQUIPAMENTOS .............................................................................................. 34

3.3 MATERIAIS ......................................................................................................... 36

3.3.1 Agregados ........................................................................................................ 37

3.3.2 Aditivo plastificante ........................................................................................... 40

3.3.3 Cimento CP V - ARI RS .................................................................................... 40

3.4 ELABORAÇÃO DOS TRAÇOS ........................................................................... 40

3.4.1 Pré-testes ......................................................................................................... 46

3.5 PRIMEIRA PRODUÇÃO DE PAVERS ................................................................ 57

3.6 SEGUNDA PRODUÇÃO DE PAVERS................................................................ 57

4 RESULTADOS ....................................................................................................... 59

4.1 PRIMEIRA PRODUÇÃO DE PAVERS ................................................................ 59

4.1.1 Ensaio Preliminar de Resistência à Compressão ............................................. 66

4.1.2 Ensaios normatizados ...................................................................................... 71

4.2 SEGUNDA PRODUÇÃO DE PAVERS................................................................ 78

4.2.1 Ensaio Preliminar de Resistência à Compressão ............................................. 82

4.2.2 Ensaios normatizados ...................................................................................... 82

4.3 TEOR DE UMIDADE E RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO ......................................... 90

4.4 ESTUDO DA VIABILIDADE ECONÔMICA ......................................................... 92

5 CONCLUSĀO ........................................................................................................ 94

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS .................................................... 97

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 98

8 ANEXO A ............................................................................................................. 102

15

1 INTRODUÇÃO

Devido ao progresso rápido e intenso da urbanização nas cidades, o meio

ambiente vem sofrendo alterações que podem gerar consequências negativas, tanto

para o próprio meio ambiente, quanto para os habitantes dessas áreas civilizadas.

Um dos problemas mais frequentes no Brasil tem sido o grande volume de

escoamento superficial da água das chuvas e a quantidade de enchentes que

assolam grandes cidades brasileiras.

Apesar das causas naturais e outras causas antrópicas, a combinação da

grande quantidade de chuvas e o processo de urbanização sem planejamento que

ocorreu no Brasil é a grande causa das enchentes frequentes em quase todo o país.

Segundo Pena (2016), o Brasil, como um país tropical, está sujeito a uma grande

quantidade de insolação e possibilidades para a formação de climas mais úmidos.

Portanto, entre os meses de dezembro e fevereiro, durante o verão e época mais

quente, é reportada a maior parte dos casos de inundações. Dados revelam que

mais de 1,4 milhões de pessoas foram desalojadas ou desabrigadas entre os anos

de 2008 e 2012. Foram registradas 8.942 enchentes ou inundações graduais e

13.244 casos de enxurradas ou inundações bruscas, durante esse período. Os

fenômenos atingiram 1.543 municípios do país. (G1 RIO, 2014).

Sendo o crescimento e a ocupação das cidades um processo que acarreta a

impermeabilização dos solos, estudos se mostram necessários para contemplar

estimativas da taxa de solo urbano impermeável, como o trabalho de Jacintho,

Almeida e Goveia (2009) para a cidade de São Paulo. A partir de dados de

sensoriamento remoto de alta e média resolução espacial, juntamente com os

referentes ao censo demográfico de 2000 do IBGE, o artigo traz o processamento de

imagens e integração e análise dos dados para estimar a porcentagem ainda

existente de cobertura vegetal, nos distritos de São Paulo, e a porcentagem das

áreas com cobertura impermeável. O resultado do estudo mostrou que quase

metade da área do município têm aproximadamente 80% do seu solo

impermeabilizado e a outra metade tem em torno de 60% do seu solo

impermeabilizado.

Além desse tipo de análise, tornou-se fundamental a concepção de

legislações municipais que regularizam a taxa de permeabilidade, ou taxa de

infiltração do solo, de cada região e área de um município. De cunho obrigatório na

16

cidade de Curitiba, a Lei 9.800 da Prefeitura Municipal de Curitiba (2000) trata sobre

o zoneamento, uso e ocupação do solo no município, e no item VI do Art. 42 consta:

“(...) VI - taxa de permeabilidade - é o percentual da área do terreno que deve ser mantido permeável. § 5º. De acordo com o tipo de atividade e a zona ou setor onde se localiza, a taxa de permeabilidade poderá ser reduzida, substituída ou complementada através da implantação de mecanismos de contenção de cheias, os quais serão objeto de regulamentação específica. “ A regulamentação específica citada é o Decreto 791 da Prefeitura Municipal de Curitiba (2003), no qual está definido no item III do Art. 5: “III - nos novos empreendimentos, ampliações e/ou reformas independente do uso e localização, que apresentarem redução da taxa de permeabilidade de 25% (vinte e cinco por cento), estabelecida na Lei nº 9.800/00 e seus decretos complementares: § 1º Poderá ser autorizada taxa de permeabilidade mínima de 15% nos empreendimentos que solicitarem a redução da taxa de permeabilidade estabelecida na Lei nº 9.800/00 e seus decretos complementares, a critério do Conselho Municipal de Urbanismo - CMU, ouvida a SMOP, desde que implantado cisterna ou reservatório de acumulação.”

Essas medidas são de suma importância, uma vez que a falta de

permeabilidade leva as águas das chuvas a terem uma taxa de infiltração no solo

ínfima e ineficiente para a reposição do lençol freático, além de haver risco para a

manutenção dos níveis d’água, seja para sobrevivência da vegetação existente ou

para abastecimento de rios.

Em Curitiba, segundo Giusti (1989), o Plano Diretor de 1966 desconsiderou

o suporte geológico para o crescimento da cidade. Foi criado um desequilíbrio

sensível nos processos ecológicos do município, principalmente quanto à proteção

do solo e à preservação dos mananciais e zonas de recargas dos aquíferos.

Surgiram zonas com excessiva impermeabilização devido às edificações, que são

prejudiciais à infiltração das águas pluviais no solo, além da poluição da quantidade

que é efetivamente infiltrada.

Consequentemente, essa água excedente inunda o sistema de drenagem

urbana causando as enchentes. Infelizmente, sistemas drenantes de maior porte

para sanar essas adversidades são impraticáveis pela estruturação atual das

cidades, as quais cresceram de forma desordenada, e por seu alto custo. Por essa

razão, para conciliar o progresso do crescimento urbano e a demanda pela

permeabilização dos solos, a engenharia civil, uma das áreas ligadas diretamente ao

fenômeno da urbanização, necessitou adaptar-se às novas exigências quanto ao

solo. Portanto, foram criadas soluções no mercado para possibilitar a penetração de

17

água nas áreas pavimentadas. Entre elas, podem ser citados o concreto permeável,

paver permeável, asfalto poroso, pisos permeáveis entre outros.

1.1 JUSTIFICATIVA

Pavimentação é um dos ramos da engenharia que vem sendo bastante

aprimorado nos últimos anos. Um dos produtos muito bem aceitos nesse mercado

são os pavers, pavimentos intertravados de concreto pré-moldados destinados a

estacionamentos, passeios, praças, pátios industriais entre outros. Entre algumas

vantagens, destaca-se permeabilidade, em comparação com outros pavimentos,

conforto térmico, durabilidade, facilidade de instalação e manutenção e sua

versatilidade arquitetônica (COPEL ENGENHARIA, 2016). Por esse motivo, se

tornou extremamente popular, não apenas no Brasil, mas também em todo o mundo.

Segundo Marchioni e Silva (2010), em uma área com cobertura florestal,

95% da água da chuva se infiltra no solo, enquanto nas áreas urbanas este

percentual cai para apenas 5%. Por isso, procuram-se alternativas que consigam

conciliar soluções economicamente viáveis com a questão ambiental. Na engenharia

civil e mais especificamente no ramo da pavimentação também se procura essa

opção.

Além das propriedades de drenagem e resistência, outra propriedade

importante foi descoberta e vem sendo analisada: o seu desempenho térmico.

Segundo Silva et al. (2014), em artigo sobre a caracterização termo física mecânica

desse tipo de pavimento, o concreto poroso conduz menos energia que o concreto

convencional, possuindo alto albedo, que é a capacidade do concreto de refletir a luz

solar. Essa capacidade de refletância permite, portanto, que menos energia seja

armazenada nos meios urbanos.

Já o estoque de energia provoca o efeito chamado “ilha de calor”. As áreas

construídas têm temperaturas superiores às da natureza intacta. Em áreas com

maior temperatura, tem-se uma tendência maior à ocorrência de chuvas, devido à

elevada evaporação da água nessas áreas. Isto pôde ser constatado em 23 de

dezembro de 2014, quando o Sistema Cantareira operava a 6,7% da sua

capacidade, sofrendo com a escassez de água e, enquanto isso, a

aproximadamente 25 km na cidade de São Paulo, a ocorrência de chuvas em

18

grande escala provocava enchentes que traziam inconveniências à população.

(FOLHA DE S. PAULO, 2014).

Em seu trabalho sobre pavimento poroso e vegetação, Mizael de Paula

(2013) observou que a substituição do concreto asfáltico pelo concreto permeável

resultou em uma redução de 4 graus Celsius na temperatura superficial do

pavimento. A redução do processo de ilhas de calor é um fator para a diminuição

das chuvas e, consequentemente, mais um aspecto na diminuição do escoamento

superficial das águas.

O pavimento permeável se mostra uma ótima solução nesse contexto, já

que pode ser utilizado para tráfego de pedestres e para tráfego de veículos leves e

de veículos comerciais de linha, com resistência à compressão de 35 MPa, segundo

NBR 9781 (2013), ao mesmo tempo em que permite a infiltração da água. Esses

pavimentos são capazes de reduzir em até 100% o escoamento superficial da água,

dependendo da intensidade da chuva (MARCHIONI; SILVA, 2010). Apesar de serem

eficientes quanto à permeabilidade, esses pavimentos ainda não são comumente

utilizados para tráfego de veículos especiais, pois a resistência à compressão de 50

MPa exigida pela NBR 9781 (2013) é de difícil obtenção.

Quando o assunto é pavimentação drenante em Curitiba, as soluções no

mercado ainda são escassas quando se necessita de resistências mais elevadas e

drenagem realmente eficiente. Em Curitiba e na região metropolitana, a maioria das

empresas fabricam pavers convencionais e, segundo pesquisas feitas em sites de

fornecedores de pavers, apenas uma demonstrou possuir a tecnologia para produzir

pavers permeáveis, que apontam uma resistência máxima de 35 MPa (GAI –

BLOCOS E PISOS DE CONCRETO, 2016). Essa resistência atende apenas às

especificações para uso de tráfego de veículos leves ou comerciais de linha.

Por isso, foi buscado um traço para produção de pavers permeáveis de

resistência mais elevada, considerando as características estéticas e estruturais do

produto para atender às atuais necessidades ambientais e econômicas.

1.2 OBJETIVOS

Visando auxiliar no problema de impermeabilização das cidades, o presente

trabalho tem como objetivos:

19

• Buscar um traço de pavimento permeável de alta resistência, 50 MPa, que

atenda aos requisitos exigidos em normas brasileiras relacionadas ao

assunto, procurando encontrar soluções que poderão proporcionar as

características requisitadas;

• Viabilizar econômica e estruturalmente a capacidade de implantação do

produto, caso seja desenvolvido um traço de sucesso.

20

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 CONCRETO

Segundo Pedroso (2009), a ASTM (American Society for Testing and

Materials) define o concreto como um material compósito que consiste de um meio

aglomerante no qual estão aglutinadas partículas de diferentes naturezas. Entre

essas partículas, há o aglomerante, que é o cimento em presença de água; o

agregado, que é qualquer material granular, como areia, pedregulho, seixos, rocha

britada, escória de alto-forno e resíduos de construção e de demolição; e os aditivos

e adições, que são substâncias químicas adicionadas ao concreto em seu estado

fresco que lhe alteram algumas propriedades, adequando-as às necessidades

construtivas.

Louis Vicat, em 1817, conforme Carvalho (2008), foi considerado o inventor

do cimento artificial que já vinha sendo misturado com pedras e argila para formar o

concreto. Desde então, o concreto sofreu diversas alterações. À medida que foi

usado, novas características e propriedades foram descobertas, e sua versatilidade

possibilitou novas concepções e usos. Entretanto, novos usos e misturas nem

sempre são adequados para todos os tipos de aplicação. Por essa razão, há muito

tempo vem se estudando a tecnologia do concreto.

Esse estudo possibilitou o entendimento do material e de seus componentes

e permitiu a manipulação de produtos. Atualmente, para cada obra é analisado o tipo

de concreto que melhor está adequado à situação, seja concreto de alta resistência,

alta durabilidade, concreto leve, pesado, compactado a rolo entre outros. Hoje é

possível saber como produzi-lo devido ao conhecimento sobre os materiais que o

compõem.

2.1.1 Concreto Permeável

Um dos grandes desafios nas construções é não deixar o concreto poroso,

pois, assim, perde parte da sua resistência. Além disso, em estruturas de concreto

armado, os poros são meios de acesso de substâncias corrosivas à armadura,

podendo levar à diminuição de seção e colapso da estrutura. Por esses motivos, a

permeabilidade sempre foi uma propriedade a ser evitada e reduzida.

21

De forma revolucionária, então, surgiu o concreto permeável ou poroso. Não

sendo empregado em estruturas de concreto armado, pelos motivos já

mencionados, esse produto tem sido aplicado usualmente em pavimentação. Sua

composição engloba os mesmos elementos do concreto convencional, com exceção

da quantidade de finos, de acordo com Ferguson (2005). Para que se formem os

poros, é acrescentada uma pequena ou até mesmo nenhuma quantidade de

agregados miúdos. Além disso, a granulometria dos agregados graúdos tende a ser

descontínua.

Em um projeto que empregue o concreto permeável, devem-se levar em

consideração duas premissas: a resistência desejada e a demanda de água a ser

percolada pelo concreto.

Além da utilização do concreto permeável em si, seu emprego deve estar

associado ao projeto de base e sub-base, que deverá apresentar permeabilidade

suficiente para permitir que a água chegue até o lençol freático.

Este tema é estudado e aperfeiçoado em muitos países, e uma empresa

britânica de materiais de construção, a Tarmac (2016), desenvolveu um concreto

altamente permeável chamado Topmix. O produto tem um alto índice de vazios,

compreendido entre 20 e 35% do volume do concreto, dando a ele uma capacidade

drenante de 150 a 1000 l/min/m2. Entretanto, como na maioria dos casos, sua

resistência à compressão é de 10 a 20 MPa, sendo indicado somente para vias de

tráfego de veículo leve e estacionamentos.

2.2 PAVIMENTO

Pavimento, por definição da Diretoria de Planejamento e Pesquisa – DNIT

(2006), é a superestrutura constituída por um sistema de camadas de espessuras

finitas, assentados sobre um semiespaço considerado teoricamente como infinito

(infraestrutura ou terreno de fundação), a qual é designada de subleito.

O fluxograma da FIGURA 1 a seguir apresenta a classificação dos

pavimentos de acordo com a Diretoria de Planejamento e Pesquisa – DNIT (2006) e,

como pode ser observado, o pavimento intertravado de concreto é identificado como

pavimento flexível.

22

FIGURA 1 – FLUXOGRAMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS

FONTE: Adaptado de DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA – DNIT (2006)

2.2.1 Pavimento Flexível

Pavimento flexível é aquele em que todas as camadas sofrem deformação

elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em

parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas (DIRETORIA DE

PLANEJAMENTO E PESQUISA – DNIT, 2006). Podem ser betuminosos ou por

calçamento, os quais usam os seguintes materiais: materiais asfálticos

(aglutinantes), agregado graúdo (pedra ou seixo rolado) e agregado miúdo (areia ou

pó de pedra).

A absorção dos esforços no pavimento flexível é feita pela fundação, já que

o pavimento funciona apenas como camada de rolamento. Por isso, estima-se uma

vida útil de 10 anos. (BIANCHI, F. R. Et al, 2008).

2.2.2 Pavimento Rígido

É aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às

camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes

do carregamento aplicado (DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA – DNIT,

2006). Os pavimentos rígidos podem ser de vários tipos: pavimento de concreto

simples, pavimento tipo whitetopping, pavimento estruturalmente armado, pavimento

de concreto rolado entre outros. Em todos os tipos de pavimento podem ser

Pavimento

Flexível

Por/calçamento

Alvenaria/poliédrica

ParalelepípedosPavimento/

intetravado/de/concreto

Betuminosos

Por/penetração

Por/misturaSemi rígido

Rígido

Concretocimento

Macadamecimentado

23

utilizados os seguintes materiais: cimento Portland (comum), agregado graúdo

(brita), agregado miúdo (areia), água, aditivos químicos, fibras, selante de juntas e

aço.

No pavimento rígido, a camada de rolamento também funciona como

estrutura, redistribuindo os esforços e diminuindo a tensão imposta à fundação. Por

isso, a vida útil desse pavimento é estimada em no mínimo 20 anos. (BIANCHI, F. R.

ET AL., 2008).

2.2.3 Pavimento Intertravado de Concreto

De acordo com a NBR 9781: Peças de concreto para pavimentação -

Especificação e métodos de ensaio (2013), pavimento intertravado é um pavimento

flexível cuja estrutura é composta por uma camada de base (ou base e sub-base),

seguida por camada de revestimento constituída por peças de concreto justapostas

em uma camada de assentamento cujas juntas entre as peças são preenchidas por

material de rejuntamento e o intertravamento do sistema é proporcionado pela

contenção.

Relativamente à normatização, as normas NBR 9781 (2013) e NBR 15953:

Pavimento intertravado com peças de concreto – Execução (2011), estabelecem os

requisitos e métodos de ensaio e os métodos de execução exigíveis para aceitação

de peças de concreto para pavimentação intertravada sujeita ao tráfego de

pedestres, de veículos dotados de pneumáticos e áreas de armazenamento de

produtos, respectivamente.

Porém, não constam os requisitos de projeto e construção das camadas de

base de pavimentos intertravados.

2.2.4 Pavimento Intertravado de Concreto Permeável

Fundado em 1993, o Instituto de Pavimento Intertravado de Concreto

(Interlocking Concrete Pavement Institute – ICPI) é a associação comercial norte-

americana que representa a indústria de pavimento intertravado de concreto.

Considerado um dos líderes em desenvolvimento tecnológico, o ICPI afirma que os

pavers permeáveis são um produto durável de alto custo-benefício.

24

De acordo com o ICPI (2016), um grande projeto a utilizar pavimento

intertravado de concreto foi a Vila Olímpica, em Vancouver, Canadá, para as

Olimpíadas de Inverno de 2010. Em seu projeto de construção sustentável, a vila foi

pavimentada em 17.000 m2 com pavers de concreto e em 7.500 m2 com pavers

drenantes de concreto, baseado em seus custos de manutenção reduzidos,

agilidade de construção e benefícios ambientais.

Ferguson (2005) define os pavimentos intertravados permeáveis como

aqueles que possuem espaços livres na sua estrutura onde a água e o ar podem

atravessar. Isso permite manter a vida útil do terreno, reduzir em até 100% as

enxurradas (dependendo do volume de chuva), reduzir as erosões do solo, melhorar

a qualidade da água e reduzir os gastos com recurso de drenagem.

Muitas entidades, como o Interlocking Concrete Pavement Institute (ICPI),

consideram pavimentos intertravados de concreto aqueles que possuem pavers de

concreto comum com juntas e sobrepostos a camadas drenantes. Entretanto, o

material de estudo do presente trabalho são os pavers constituídos de concreto

permeável. Nele, toda a estrutura é feita para permitir a passagem de água.

Marchioni e Silva (2010) afirmam que o uso de pavimentos permeáveis é,

muitas vezes, mais eficaz para a permeabilização das cidades do que áreas urbanas

sem pavimentação. A justificativa seria que nessas áreas sem pavimentação, na

maioria dos casos, o solo já está compactado, independentemente de apresentar

cobertura vegetal ou não.

As FIGURA 2 e FIGURA 3 apresentam os aspectos que um pavimento

intertravado de concreto permeável e uma amostra de concreto permeável possuem.

25

FIGURA 2 – AMOSTRAS DE PAVIMENTOS INTERTRAVADOS DE CONCRETO PERMEÁVEL

FONTE: Disponível em http://www.ccnrevestone.com.br/, acessado em: 04/08/2016.

FIGURA 3 – AMOSTRA DE CONCRETO PERMEÁVEL

FONTE: Disponível em http://www.ecodesenvolvimento.org/ - Redação, 2009

2.2.4.1 Propriedades do pavimento intertravado de concreto permeável

Assim como para o concreto, é de alta relevância o estudo e o conhecimento

das propriedades do pavimento intertravado de concreto permeável. De acordo com

Pieralisi et al. (2015), por ser um produto que apresenta redução ou até exclusão do

uso de materiais finos, o paver permeável possui alta porosidade e permeabilidade,

com redução da densidade e significativa perda de resistência mecânica. As

principais propriedades do pavimento intertravado de concreto permeável são

expostas na sequência.

26

Porosidade

Como o problema das inundações das cidades vem sendo cada vez mais

preocupante, a consciência ambiental se tornou foco dos avanços tecnológicos. Por

isso, uma das principais características do concreto permeável é a sua elevada

porosidade. De acordo com Pieralisi et al. (2015), a porosidade do concreto

permeável varia entre 15 e 30% do volume do concreto e pode ser dividida em três

tipos: poros da pasta, ar retido e poros da estrutura granular. Os poros denominados

como poros de pasta e os de ar retido não contribuem muito para uma efetiva

porosidade pelo fato de que esses espaços são de dimensão muito pequena, da

ordem de <15μm. Apesar disso, o fato de os vazios estarem conectados pode mudar

o quadro, fazendo com que esses poros, que até então eram apenas capilares,

colaborem para a boa porosidade. Já os poros formados pelos espaços entre as

estruturas granulares são os maiores responsáveis para a alta porosidade do

concreto.

Dessa forma, a granulometria dos agregados está diretamente ligada à sua

porosidade, sendo que, quando a granulometria varia entre 13 – 20 mm a

porosidade é de 30%, mas quando varia entre 2,5 – 5 mm a porosidade é reduzida

para 20%, de acordo com o estudo feito por Pieralisi et al. (2015).

Permeabilidade

O coeficiente de permeabilidade indica a velocidade de infiltração da água

no solo, referida em m/s (PINTO, 2002), e que, no caso de concreto permeável, está

diretamente ligado à conectividade dos poros. A faixa de permeabilidade aceitável

para concretos desse tipo situa-se entre 5 a 20 mm/s, segundo Pieralisi et al. (2015).

O método utilizado para medir a permeabilidade em solos é o que utiliza o

permeâmetro de carga variável, definido pela ASTM C1701: Standard Test Method

for Infiltration Rate of In Place Pervious Concrete (2009). Nele se avalia o tempo

necessário para o material absorver um volume conhecido de água.

Para medição do coeficiente de permeabilidade em locais onde o pavimento

já está instalado, pode-se medir o coeficiente in situ, em que utiliza-se um ensaio de

carga constante. Os procedimentos usados para esta medição são baseados

também na NBR 16416 (2015). Nesse caso, utiliza-se um cilindro que é posicionado

em cima da superfície e devidamente vedado na base para evitar a perda de água.

Esse método pode ser utilizado para fazer a aprovação do pavimento e também

27

para determinar a necessidade de manutenção ou limpeza da estrutura, segundo

Marchioni e Silva (2010).

O ensaio de permeabilidade realizado neste trabalho foi feito segundo o

método acima descrito, e será apresentado com mais detalhes no item 4.1.2.2.

Densidade

Por ser constituído de concreto muito poroso, o paver permeável pode ser

considerado leve. Segundo Pieralisi et al. (2015), a densidade de um concreto

permeável varia de 1600 a 2100 kg/m3, dependendo da sua quantidade de vazios.

Portanto, a densidade é um claro indicador de outras propriedades, como a

permeabilidade e a resistência mecânica, sendo os concretos mais leves os de

maior permeabilidade e menor resistência e vice-versa.

Propriedades mecânicas

A NBR 9781 (2013) define que a resistência característica à compressão

aos 28 dias deve atender aos seguintes valores:

• ≥ 35 MPa para tráfego de pedestres, veículos leves e veículos comerciais de

linha;

• ≥ 50 MPa para tráfego de veículos especiais e solicitações capazes de

produzir efeitos de abrasão acentuados.

Entretanto, atualmente, o concreto permeável, com boa permeabilidade,

atinge valores usuais desde 5 a 30 MPa de acordo com Pieralisi et al. (2015), tendo

registro de valores superiores de até 50MPa.

Características térmicas

Devido ao efeito da convecção do ar e o concreto, segundo Pieralisi et al.

(2015), a porosidade do concreto diminui sua condutividade térmica. Segundo ele, a

condutividade do concreto comum é maior que 2,0 W/m.K, em compensação, essa

propriedade no concreto permeável está entre o intervalo de 0,7 a 1,7 W/m.K.

Como mencionado no item 2.1, essa redução da condutividade térmica

reduz o armazenamento de energia, consequentemente diminuindo o fenômeno de

“ilhas de calor”.

Resistência à abrasão

28

Os critérios especificados para pisos quanto à resistência à abrasão são

determinados pela NBR 9781 (2013). O ensaio para medir essa propriedade

consiste basicamente em um corpo de prova fixo e disco rotativo com alimentação

de material abrasivo que produz cavidades no corpo de prova, como apresentado na

FIGURA 4 a seguir.

FIGURA 4 – MEDIÇÃO DA CAVIDADE NA AMOSTRA ENSAIADA

FONTE: NBR 9781 (2013).

A norma expressa os seguintes valores para cavidade máxima:

• ≤ 23 mm para cargas de até 35 MPa.

• ≤ 20 mm para de até 50 MPa.

Por sua constituição com vazios, o concreto permeável tem mais tendência

à abrasão do que o concreto comum. Cuidados especiais com a qualidade devem

ser tomados para que não ocorra a desagregação de pedaços do concreto, o que

segundo Ferguson (2005) ocorre em concretos permeáveis grosseiramente

instalados.

Fluidez

A fluidez do concreto consiste na propriedade de fluir dentro das formas e

preencher todos os vazios. Devido às características granulométricas do concreto

permeável, principalmente sua pouca quantidade de finos, esse material tem menor

29

fluidez que o concreto convencional e, portanto, trabalhabilidade reduzida. Sua baixa

fluidez é parcialmente solucionada com a incorporação de aditivos

superplastificantes. (PIERALISI, 2015).

O ensaio para medir a fluidez é o ensaio de abatimento do tronco de cone,

de acordo com a NBR NM 67: Concreto – Determinação da consistência pelo

abatimento do tronco do cone (1998). Ele consiste no assentamento de concreto

dentro de uma fôrma em forma de tronco de cone, a qual é retirada em seguida e

depois é medido o valor do abatimento da massa de concreto, como pode ser

observado na FIGURA 5. Portanto, quanto mais fluida a mistura, maior o valor do

abatimento.

FIGURA 5 – MEDIDA DO ABATIMENTO SEGUNDO A NBR NM 67

FONTE: NBR NM 67 (1998).

Tennis, Leming e Akers (2004), em seu livro sobre pavimentos de concreto

poroso, afirmam que, em testes de trabalhabilidade, o abatimento da mistura,

geralmente, é menor que 20 mm. No entanto, abatimentos com valores maiores que

50 mm já foram registrados.

Entretanto, os pavers permeáveis são produtos pré-moldados, por isso são

afetados de forma diferente dos concretos convencionais no quesito de

trabalhabilidade. Os concretos convencionais são extremamente dependentes da

fluidez do concreto para que a qualidade e forma final atendam aos requisitos

30

esperados. Já os pavers pré-moldados dependem mais da capacidade de

compactação da prensa do que da fluidez para atingir esses mesmos objetivos.

2.2.4.2 Materiais utilizados na composição de pavimentos intertravados de concreto permeável

Os materiais empregados na produção de pavers permeáveis são os

mesmos usados na fabricação de pavers convencionais: cimento Portland,

agregados graúdos e miúdos, água e aditivos. A diferença está na proporção dos

materiais disposta em cada produto, visando adquirir as características requeridas

para cada particularidade.

Segundo Batezini (2013), as proporções de materiais são influenciadas

pelos tipos de insumos disponíveis em cada local, e a realização de ensaios em

laboratório anteriormente à fabricação torna-se imprescindível para a diminuição de

erros ou correta dosagem da proporção.

A seguir são apresentados os materiais usualmente utilizados na

composição de pavimentos intertravados de concreto permeável e suas

propriedades.

Agregados

Os agregados utilizados em pavers podem ser divididos em dois tipos:

miúdos ou graúdos. Para pavers convencionais, a utilização de finos se faz

extremamente importante para que os vazios proporcionados pelos agregados

graúdos sejam preenchidos. Além disso, a areia é a grande responsável pelo bom

acabamento das peças. Essa diminuição dos vazios ainda proporciona significativo

aumento da resistência. Ao se tratar do paver permeável, a proporção de finos é

diminuída ou anulada, para se conseguir a permeabilidade desejada. Pieralisi et al.

(2015) ainda citam que uma maneira de diminuir a perda da permeabilidade é

reduzir a relação cimento/agregado, substituindo parte do aglomerante por areia.

O GRÁFICO 1, a seguir, apresenta três curvas granulométricas de misturas

de agregados já utilizadas e testadas em concretos permeáveis cujo diâmetro

máximo do agregado é de 19 mm, conforme Batezini (2013).

31

GRÁFICO 1 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS TÍPICAS DE MISTURAS DE CONCRETO PERMEÁVEL

FONTE: BATEZINI (2013), adaptado de: LI (2009).

Por sua vez, quanto maior o teor de agregado graúdo, menor o consumo de

cimento para uma resistência fixa. Para um determinado volume de concreto, ao

adicionar uma porção de agregado graúdo, aumenta-se o volume da mistura e com

isso o consumo de cimento por unidade de volume é reduzido.

Aglomerantes

Analogamente ao concreto, o principal aglomerante usado em pavers

(permeáveis ou convencionais) é o cimento Portland. As características do cimento

no produto final dependem da proporção empregada, ressaltando novamente a

importância de uma adequada dosagem.

O tipo de cimento mais indicado para a produção de pavers é o cimento do

Tipo V ARI, devido a sua alta resistência nas primeiras idades, embora os cimentos

CPII (E, F ou Z) e III também possam ser usados em alguns casos. O tipo IV deve

ser evitado por causa das baixas resistências iniciais apresentadas.

Água

Segundo Tennis, Leming e Akers (2004), a relação entre a quantidade de

água e resistência ainda não é clara para concretos permeáveis, porque, ao

contrário do concreto convencional, o teor total de pasta é menor que o teor de

vazios entre os agregados. O teor correto de água é aquele que proporciona à

mistura brilho, não deixando os agregados desprenderem da mistura.

32

Ainda é recomendado o uso de água potável, sendo permitido o uso de água

reciclada da produção de concreto se forem seguidas as recomendações da NBR

15900-1:2009 - Água para o amassamento do concreto – Parte 1: Requisitos.

Além disso, a relação água cimento (a/c) de um concreto também é

importante para o desenvolvimento da resistência à compressão e do seu índice de

vazios, porém, a relação a/c de um concreto permeável não é tão bem definida

quanto no caso de concretos convencionais. Alguns autores citam intervalos de

relação a/c para concretos ou pavers permeáveis, como 0,27 a 0,34 (TENNIS;

LEMING; AKERS, 2014), 0,26 a 0,45 (SILVA ET AL., 2014) e 0,25 a 0,35

(PIERALISI ET AL., 2015).

Uma relação a/c elevada pode resultar em uma pasta muito fluida que acaba

preenchendo os vazios do concreto permeável. Por sua vez, uma relação a/c muito

baixa pode resultar em pouca adesão entre as partículas.

Aditivos

Com a mesma finalidade usada em concretos convencionais, o uso de

aditivos em pavimentos intertravados de concreto permeável se mostra interessante

para a obtenção de propriedades especiais. O uso de aditivos plastificantes pode se

tornar vantajoso para garantir uma melhor trabalhabilidade do material, conforme

citado por Silva et al. (2014).

33

3 METODOLOGIA

A metodologia utilizada ao longo da realização do estudo consistiu

basicamente em três etapas: os pré-testes, a primeira produção de pavers e a

segunda produção de pavers. Nos pré-testes, inicialmente foram testados três traços

(Traços 1, 2 e 3) e, na sequência, o Traço 4 foi feito baseado no Traço 2. Para a

primeira produção de pavers, foram escolhidos dois traços dos pré-testes para

serem produzidos (Traços 1 e 4). Já na segunda produção de pavers, foram

produzidos dois traços (Traços 5 e 6), sendo o Traço 5 desenvolvido a partir do

Traço 1 e o Traço 6 a partir do Traço 5. A FIGURA 6, a seguir, apresenta um

fluxograma que resume a metodologia utilizada no estudo.

FIGURA 6 – FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA UTILIZADA NO ESTUDO

FONTE: Os autores (2016).

3.1 PARÂMETROS ATRIBUÍDOS

Para a produção de pavers existem alguns parâmetros que devem ser

definidos previamente: a relação água/cimento e a relação cimento/agregados.

Em relação à quantidade de água a ser utilizada em cada traço,

normalmente utiliza-se o valor da relação água/cimento pré-estabelecida. Entretanto,

neste estudo, o volume de água será apresentado na forma de teor de umidade,

pelo fato de a máquina existente na empresa parceira ter um sensor de umidade no

interior do seu misturador. Este sensor mede a umidade já existente nos agregados

e adiciona apenas a quantidade de água necessária até chegar em um teor de

umidade desejado definido anteriormente. Dessa forma, seguiram-se as instruções

da Engenheira responsável técnica da empresa parceira e partiu-se de um teor de

umidade usual na empresa, 7,5% (o que representa uma relação a/c de 0,41).

34

Além disso, a relação cimento/agregados em massa foi definida a partir do

objetivo do estudo: obter um traço com alta resistência. Para chegar a isso, deve-se

ter um traço rico (alto teor de aglomerante), já que um baixo teor de cimento

influencia diretamente na queda da resistência. Batezini (2013) cita que os valores

típicos utilizados em concretos permeáveis variam em torno de 1:4 e 1:4,5. Portanto,

definiu-se inicialmente a produção de traços com proporção 1:4,5.

3.2 EQUIPAMENTOS

O processo de produção de pavers ocorre em fábricas com equipamentos

especializados para a fabricação de peças de concreto. São muitos os tipos e

modelos de equipamentos, que vão desde máquinas manuais até vibroprensas

hidráulicas atreladas à mais alta tecnologia.

A seguir são apresentados alguns dos principais equipamentos e

instalações, presentes na fábrica parceira, que foram utilizados para a produção dos

pavers do presente trabalho.

Baias de agregados

Consistem em baias para estoque, separação e proteção dos agregados,

desde o seu recebimento até sua utilização.

Usina dosadora

É uma forma automatizada de dosagem dos agregados. Tendo-se o traço e

especificando a quantidade de cimento desejada, a usina fornece ao misturador a

quantidade necessária de agregados para a produção do paver.

Uma usina dosadora gravimétrica foi utilizada na produção dos pavers.

Silos de cimento a granel

Consistem em silos para armazenagem de cimento, os quais permitem a

automação da pesagem do cimento a ser fornecido ao misturador.

Um silo de cimento a granel foi utilizado na produção dos pavers dos Traços

5 e 6.

Misturadores

35

São equipamentos utilizados para a mistura dos agregados, aglomerantes,

água e aditivos, com objetivo de deixar a massa a mais homogênea possível. São

máquinas com elementos rotativos de grande energia, devido à consistência

semisseca da mistura. Por essa razão, betoneiras comuns não são indicadas na

produção de pavers.

Vibroprensas

A vibroprensa existente na empresa parceira é uma vibroprensa hidráulica

(FIGURA 7). Esta consiste em um equipamento para extrusão de blocos e pavers.

Possui uma central programável que permite o controle dos seguintes tempos:

• Tempo de enchimento: tempo em que o misturador alimenta a fôrma para

uma prensagem;

• Tempo de vibro-enchimento: faz parte do tempo de enchimento, porém, ao

mesmo tempo em que o misturador despeja a mistura na fôrma, esta vibra

para melhor adensar a massa;

• Tempo de compactação: consiste no tempo em que a mistura, já na fôrma, é

compactada para adquirir forma e resistência.

36

FIGURA 7 - VIBROPRENSA HIDRÁULICA EMPREGADA NO ESTUDO


Cada prensagem gera uma tábua com um número de elementos

dependente do produto e do tamanho da máquina. Estes são armazenados em

palets, os quais em seguida serão levados para a câmara de cura, onde as peças

passam um período sob condições ideais para a hidratação do cimento.

3.3 MATERIAIS

Para a elaboração do produto e levando em consideração o objetivo de alta

resistência, iniciou-se o estudo a partir dos materiais utilizados para a fabricação de

pavers na empresa parceira. Os materiais foram manipulados e testados para que

se atingisse o objetivo ambicionado. Caso não atingida a resistência desejada, os

materiais seriam substituídos, ainda utilizando fornecedores locais, para que novos

testes fossem realizados e a alta resistência desejada fosse alcançada.

O paver produzido pela empresa parceira é composto por:

• Areia natural;

• Areia artificial;

• Brita 0 (“pedrisco”);

37

• Granilha;

• Aditivo plastificante;

• Cimento CP V - ARI RS.

3.3.1 Agregados

As curvas granulométricas dos quatro agregados utilizados estão

representadas no GRÁFICO 2 a seguir.

GRÁFICO 2 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS

FONTE: adaptado da empresa parceira.

Os agregados graúdos, pedrisco e granilha não possuem uma classificação

definida em normas da ABNT, todavia, essas nomenclaturas são comumente

utilizadas comercialmente.

A fim de classificar esses agregados, suas curvas granulométricas foram

traçadas e comparadas com classificações existentes na NBR 7211 (2009), como a

Zona Granulométrica 4,75/12,5 e a Zona Utilizável Superior para agregados miúdos

(GRÁFICO 3). O intervalo de dimensões apresentado na Zona Granulométrica

4,75/12,5 pode ser classificado como sendo Brita 0, segundo Quaresma (2009),

sendo esta a nomenclatura que será utilizada na sequência. Analisando o gráfico, é

possível notar que o pedrisco possui uma curva muito parecida com a da Brita 0,

porém, com uma quantidade maior de material retido em mesmas aberturas da

peneira. Já a granilha também apresenta formato parecido com a curva da Brita 0,

mas com porcentagens retidas menores em mesmas aberturas de peneira. Sua

38

curva também está inserida entre as curvas da Brita 0 – Limite Inferior e da Zona

Utilizável Superior.

GRÁFICO 3 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS GRAÚDOS

FONTE: adaptado da empresa parceira e da NBR 7211 (2009).

Em relação aos agregados miúdos, foram empregadas uma areia natural

(areia de cava fina) e uma areia artificial (origem granítica). Entre as propriedades

medidas, estão a massa unitária (relação entre massa do agregado lançado em um

recipiente e o volume desse recipiente), massa específica (relação entre a massa do

agregado seco e seu volume, excluindo os poros permeáveis) e módulo de finura

(soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, dividida

por 100).

Os valores dos ensaios de módulo de finura, massa unitária e massa

específica para a areia natural e a areia artificial estão resumidos no QUADRO 1 a

seguir.

QUADRO 1 – VALORES DOS ENSAIOS DE MÓDULO DE FINURA, MASSA UNITÁRIA E MASSA

ESPECÍFICA

Característica

Material Módulo de finura Massa unitária (g/cm³)

Massa específica (g/cm³)

Areia natural 1,85 1,53 2,62

Areia industrial 2,93 1,65 2,72 FONTE: adaptado da empresa parceira

As curvas granulométricas dos agregados miúdos também foram traçadas

com a finalidade de classificá-los quanto às zonas descritas na NBR 7211 (2009).

39

Observa-se no GRÁFICO 4 a seguir que a areia natural situa-se na Zona

Utilizável Inferior. Por sua vez, a areia artificial não se encaixa em uma zona

específica, possuindo ainda, uma parte de sua curva fora dos limites previstos em

norma.

GRÁFICO 4 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS DOS AGREGADOS MIÚDOS

FONTE: adaptado da empresa parceira e da NBR 7211 (2009).

A FIGURA 8 a seguir apresenta os agregados utilizados.

FIGURA 8 – AGREGADOS


40

3.3.2 Aditivo plastificante

Como mencionado anteriormente, para a produção dos pavers a mistura

necessita ter uma textura e aspecto secos. Portanto, para facilitar a compactação

dos pavers pela vibroprensa é necessária a adição de aditivos plastificantes, para

aumentar a fluidez e trabalhabilidade do concreto. A porcentagem de aditivo

adicionado utilizado foi a mesma quantidade utilizada na empresa parceira para a

produção de pavers convencionais.

O fabricante fornecedor especifica o produto como um aditivo

impermeabilizante e plastificante líquido e concentrado, isento de cloretos. Quando

diluído na água de amassamento, melhora a compactação e reduz trincas, elevando,

assim, a plasticidade. Entre as vantagens citadas pelo fabricante, tem-se ainda:

• Aumento da resistência, reduzindo a absorção de água;

• Melhoria no acabamento, pois aumenta o grau de compactação do concreto;

• Possibilita melhor deslizamento na desforma;

• Redução da eflorescência;

• Melhoria da coesão, reduzindo a quebra do concreto durante a fabricação;

• Possível redução dos custos de produção, uma vez que reduz o consumo de

cimento.

3.3.3 Cimento CP V - ARI RS

O fabricante fornecedor indica o produto para situações em que se necessita

de desforma rápida e alguma resistência a agentes agressivos do meio ambiente,

especialmente o ataque por sulfatos.

Conforme a Associação Brasileira de Cimento Portland (2002), ainda que o

cimento Portland de alta resistência inicial (CP V-ARI) seja contemplado pela ABNT

como norma separada do cimento Portland comum, ele é na verdade um tipo

particular deste, que tem como objetivo principal atingir altas resistências já nos

primeiros dias da aplicação, por causa da sua elevada finura.

3.4 ELABORAÇÃO DOS TRAÇOS

41

Objetivando a elaboração de um traço inicial, foram utilizados alguns

parâmetros para a definição da curva granulométrica:

• Um traço já testado anteriormente pela empresa parceira, o qual apresentou

um resultado de bom aspecto visual, onde a mistura foi bem compactada e a

textura era ideal de concreto seco para a produção de pavers;

• A curva granulométrica do traço do concreto permeável testada por Silva et

al. (2014), que é executado sem a presença de finos;

• As curvas limites de pavers convencionais, segundo Fernandes (2005).

As curvas limites dos pavers convencionais incialmente deram o ponto

inicial, porém como os traços elaborados necessitavam de uma quantidade menor

de agregados miúdos foi necessário sair desses limites. Portanto, os limites da faixa

ótima para o paver permeável que foram usados como base estão contidos na

região entre a curva do concreto permeável de Silva et al. (2014) e o limite superior

dos pavers convencionais.

O GRÁFICO 5 ilustra as curvas usadas como parâmetros na elaboração dos

traços do paver permeável.

GRÁFICO 5 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS E PARÂMETROS LIMITES


Após a definição dos parâmetros limites máximo e mínimo, os traços foram

definidos variando-se a porcentagem dos agregados, levando-se em consideração a

42

característica granulométrica de cada um. Primeiramente, foram definidos três traços

base com curvas diferentes para que houvesse uma diferença entre eles.

Inicialmente, foi definido o traço 1, onde foi adotada uma elevada quantidade

de granilha, enquanto o restante foi dividido entre pedrisco e agregados miúdos. Já

no traço 2 houve uma inversão, onde a metade da porcentagem dos agregados foi

definida como pedrisco (agregado graúdo de maior granulometria), ao passo que a

porcentagem da areia artificial (agregado miúdo de maior granulometria), também

aumentou. O traço 3 foi elaborado para ser muito próximo do traço 1, para

responder que alterações iriam ocorrer quando fosse aumentada a quantidade de

agregado graúdo e diminuída a quantidade de agregado miúdo nas quantidades

indicadas. Essas alterações foram feitas baseadas nas propriedades dos agregados

e nas alterações das curvas granulométricas do traços.

Esses traços estão resumidos no QUADRO 2 a seguir, assim como suas

respectivas curvas granulométricas apresentadas nos gráficos adjacentes. Os

detalhes de cada traço e seus materiais são apresentados no Anexo A.

QUADRO 2 – RESUMO DOS TRAÇOS 1, 2 E 3 Material Traço 1 Traço 2 Traço 3 Granilha 70,00% 30,00% 80,00%

Areia natural 5,00% 5,00% 2,00% Areia artificial 10,00% 15,00% 8,00%

Pedrisco 15,00% 50,00% 10,00% Proporção cimento: agregado 1:4,5 1:4,5 1:4,5


43

GRÁFICO 6 – CURVA GRANULOMÉTRICA DO TRAÇO 1


44

GRÁFICO 7 – CURVA GRANULOMÉTRICA DE TRAÇO 2


45

GRÁFICO 8 – CURVA GRANULOMÉTRICA DO TRAÇO 3


46

Nota-se que todos os traços ultrapassam um dos limites em algum ponto da

curva, fato que não foi determinante para a modificação dos traços, já que os

parâmetros limites são apenas uma base inicial para a confecção dos traços.

Com os traços definidos, foram feitos testes de laboratório simples,

executando uma quantidade reduzida de cada traço e moldando-se corpos de prova,

para então se determinar qual traço seria executado, levando em consideração

aspecto visual e a textura de cada concreto. Verificou se a mistura se encontrava

porosa e de aspecto seco, sem exsudação nem excesso de água, e se teve uma

boa compactação.

3.4.1 Pré-testes

No pré-teste, foram feitos testes de laboratório, na fábrica da empresa

parceira, para cada um dos traços descritos na seção anterior. Foi observada qual

era a textura da mistura, a quantidade de água adicionada, se a compactação era

eficiente, além do aspecto visual dos concretos e a quantidade de vazios entre os

agregados. Neste processo foi levada em consideração a experiência dos

funcionários da empresa parceira e também foi consultada a Engenheira especialista

em pavers da fábrica para confirmar a viabilidade de cada traço.

O procedimento está descrito abaixo:

• Para todos os traços foi utilizado relação cimento: agregado de 1:4,5;

• Teor de umidade da mistura total foi fixado em 7,5%, sendo a relação

àgua/cimento de 0,42;

• Para o cálculo da água a adicionar, foram descontadas as umidades dos

agregados, medidas no dia do ensaio;

• Quantidade de cimento para cada mistura foi fixado em 0,5 kg.

Inicialmente, foram propostos os três traços a serem testados em

laboratório, os quais variavam entre si na porcentagem de agregados. O passo a

passo da realização de cada traço é apresentado a seguir.

Traço 1

Os agregados foram misturados com o cimento e então foi adicionada a

água com aditivo plastificante diluído de 0,6% da massa de cimento. Sendo essa a

47

mesma quantidade utilizada na empresa parceira para a produção de pavers

convencionais.

Analisando a textura e o aspecto da mistura, foi necessário adicionar mais

10 ml de água.

Em um recipiente, a mistura foi compactada em três camadas.

Para saber a densidade, a mistura foi pesada após compactada em um

recipiente de volume já conhecido:

Densidade 1 = Peso/Volume = 1,072 kg/0,5 l = 2,15 kg/l.

O QUADRO 3 e a FIGURA 9 a seguir apresentam a dosagem do Traço 1 e a

foto das amostras, respectivamente.

QUADRO 3 – DOSAGEM DO TRAÇO 1 TRAÇO 1

Traço (cimento: agregados) 1:4,5 Teor de umidade (%) 7,5%

Materiais Composição Massa

seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 0,50 - - -

Granilha 70% 1,58 1,03 1,63 0,054

Areia natural 5% 0,11 1,09 0,12 0,011

Areia artifical 10% 0,23 1,03 0,23 0,006

Pedrisco 15% 0,34 1,01 0,34 0,005

Água total (l) 0,21

Agregados 0,08 Adicionada 0,13 Aditivo (l) 0,003


48

FIGURA 9 – AMOSTRAS DO TRAÇO 1 (TESTES PRELIMINARES)


Traço 2

Analogamente ao Traço 1, os agregados foram misturados com o cimento,

então, foi adicionada a água com 3 ml de aditivo plastificante já diluído.

Analisando a textura e o aspecto da mistura, não foi necessário adicionar

mais água.

Foi medida a densidade:

Densidade 2 = Peso/Volume = 1,122 kg/0,5 l = 2,25 kg/l

O QUADRO 4 e a FIGURA 10 a seguir apresentam a dosagem do Traço 2 e

a foto das amostras, respectivamente.

49




seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 0,50 - - -

Granilha 30% 0,68 1,03 0,70 0,023

Areia natural 5% 0,11 1,09 0,12 0,011

Areia artifical 15% 0,34 1,03 0,35 0,009

Pedrisco 50% 1,13 1,01 1,14 0,015

Água total (l) 0,21 Agregados 0,06 Adicionada 0,15 Aditivo (l) 0,003




Traço 3

Os agregados foram misturados com o cimento, então, foi adicionada a água

com 3 ml de aditivo plastificante já diluído.

50

Em um primeiro momento, analisando a textura da mistura, não foi

necessário adicionar mais água.


Porém, a partir da compactação, percebeu-se que a mistura necessitava

mais água e, então, foi adicionado mais 10 ml de água para 2,176 kg de mistura.

Para saber a densidade, a mistura foi pesada em um recipiente de volume já

conhecido:

Densidade 3A = Peso/Volume = 1 kg/0,5 l = 2 kg/l (sem adição de água).

Densidade 3B = Peso/Volume = 1,032 kg/0,5 l = 2,064 kg/l (com adição de

água).






seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 0,50 - - -

Granilha 80% 1,80 1,03 1,86 0,062

Areia natural 2% 0,05 1,09 0,05 0,004

Areia artifical 8% 0,18 1,03 0,18 0,005

Pedrisco 10% 0,23 1,01 0,23 0,003



51



Traço 4

A partir da observação dos outros traços já executados, foi definido um novo

traço, o Traço 4. Este é uma melhora do Traço 2, que ao ser produzido não

apresentou o aspecto desejado.

Inicialmente, manteve-se a mesma porcentagem de agregados graúdos,

porém invertendo-os, já que foi observado que os traços onde a quantidade de

granilha era maior possuíam as melhores características, anteriormente

mencionadas. Em seguida, decidiu-se diminuir a quantidade de agregados miúdos e

eliminar completamente a areia natural (agregado miúdo de menor granulometria),

aumentando a quantidade de granilha em 5%, o que se esperava ser um diferencial.

Observa-se no QUADRO 6 a seguir os dados do traço, sua curva

granulométrica está representada no GRÁFICO 9 e o detalhamento do Traço 4 e

seus materiais encontra-se no Anexo A.

52

QUADRO 6 – RESUMO DO TRAÇO 4 Material Traço 4 Granilha 55,00%

Areia natural 0,00% Areia artificial 15,00%

Pedrisco 30,00% Proporção cimento: agregado 1:4,5


53

GRÁFICO 9 – CURVA GRANULOMÉTRICA TRAÇO 4


54

Os agregados foram misturados com o cimento e então foi adicionada a

água com 3 ml de aditivo plastificante já diluído.

Analisando a textura da mistura não foi necessário adicionar mais água.


Para saber a densidade, a mistura foi pesada em um recipiente de volume já

conhecido:

Densidade 4 = Peso/Volume = 1,018 kg/0,5 l = 2,036 kg/l.






seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 0,50 - - -

Granilha 55% 1,24 1,03 1,28 0,043

Areia natural 0% 0 1,09 0,05 0,000

Areia artifical 15% 0,34 1,03 0,35 0,009

Pedrisco 30% 0,68 1,01 0,68 0,009





55

O GRÁFICO 10 relaciona as curvas granulométricas de todos os traços

propostos.

56

GRÁFICO 10 – CURVAS GRANULOMÉTRICAS RELACIONADAS


57

As duas grandes diferenças entre os traços foram a quantidade de finos e a

variação da quantidade de granilha. Os traços com maior teor de finos têm uma

maior resistência à compressão, mas, ao mesmo tempo, têm sua permeabilidade

comprometida. Já os traços com alto teor de agregado graúdo garantem uma boa

permeabilidade, mas nem sempre têm uma boa resistência à compressão.

3.5 PRIMEIRA PRODUÇÃO DE PAVERS

Na primeira produção de pavers, foram produzidos os traços que

apresentaram melhor aspecto visual e compactação manual nos pré-testes, sendo

eles: Traço 1 e Traço 4, com suas características resumidas no QUADRO 8 a seguir.

QUADRO 8 - RESUMO DOS TRAÇOS 1 E 4 Material Traço 1 Traço 4 Granilha 70,00% 55,00%

Areia natural 5,00% 0,00% Areia artificial 10,00% 15,00%

Pedrisco 15,00% 30,00% Proporção cimento: agregado 1:4,5 1:4,5


Os traços foram medidos em volume e dosados em baldes ou carrinhos. A

quantidade de água calculada não foi utilizada integralmente.

No processo de fabricação do Traço 1, foi variado o tempo de vibro-

enchimento da forma entre 0,5 e 1,5 segundos, mas o tempo de compactação

manteve-se constante, seis segundos, assim como o tempo de enchimento da

forma, de quatro segundos. A partir disso, obtiveram-se cinco amostras do Traço 1,

totalizando sete tábuas com 20 peças cada.

Já para a produção do Traço 4, o tempo de vibro-enchimento variou entre

0,5 e 1,7 segundos, o tempo de compactação entre seis e doze segundos e o tempo

de enchimento permaneceu constante, quatro segundos. Com isso, foram obtidas

oito amostras totalizando oito tábuas do Traço 4.

Os processos detalhados da fabricação das duas misturas e os resultados

obtidos estão apresentados no item 4.1.

3.6 SEGUNDA PRODUÇÃO DE PAVERS

58

A segunda produção de pavers se fez necessária após análises dos

resultados dos Traços 1 e 4, os quais mostraram que o Traço 1 teve o melhor

desempenho em relação ao ensaios de compressão e permeabilidade. Dessa forma,

o Traço 5 é uma adaptação do Traço 1.

A partir dos ensaios foi possível observar que o traço que possuía maior

quantidade de agregados miúdos, do tipo areia natural, apresentou resultado do

ensaio de compressão muito elevado ao outro traço e uma permeabilidade

semelhante. Portanto, no traço 5 decidiu-se adicionar uma quantidade maior de

areia natural, resultando nas proporções apresentadas a seguir.

Já o Traço 6 tem a mesma granulometria do Traço 5, mas é ligeiramente

mais pobre de cimento. Abaixo, o QUADRO 9 apresenta o resumo dos traços

produzidos.

QUADRO 9 - TRAÇOS 5 E 6 PRODUZIDOS Material Traço 5 Traço 6

Granilha 60,00% 60,00%

Areia natural 15,00% 15,00%

Areia artificial 10,00% 10,00%

Pedrisco 15,00% 15,00%

Proporção cimento: agregado 1:4,5 1:6,5 FONTE: Os autores (2016).

Diferentemente da primeira produção, os Traços 5 e 6 foram dosados em

massa, utilizando o novo sistema automatizado da empresa. Entretanto, a

quantidade de água calculada também não foi utilizada totalmente.

Para a produção do Traço 5, os tempos da máquina foram os seguintes:

tempo de vibro-enchimento – 0,7s; tempo de enchimento – 4s; e tempo de

prensagem – 4s. Para a quantidade de massa feita, foram obtidas sete tábuas com

20 peças em cada uma.

Já para a produção do Traço 6, o tempo de prensagem variou entre quatro

segundos (amostras 6A) e seis segundos (amostras 6B), mas mantiveram-se os

mesmos tempos de vibro-enchimento (0,7 segundos) e de enchimento (quatro

segundos).

Os detalhes da produção os resultados estão apresentados no item 4.2

deste estudo.

59

4 RESULTADOS

4.1 PRIMEIRA PRODUÇÃO DE PAVERS

Na primeira produção de pavers, a partir dos testes de laboratório, foram

escolhidos dois traços para serem efetivamente produzidos, já que os outros eram,

de certa forma, semelhantes a esses e por serem estes os mais promissores em

relação à consistência. Os dois traços apresentaram o aspecto mais parecido com o

desejado, em relação à porosidade e aspecto seco da massa, um com maior teor de

finos e outro completamente sem finos, além de que foi levada em consideração a

opinião da Engenheira e do Técnico que acompanhavam os testes, os quais são

especialistas na área. Dessa forma, foram escolhidos somente os Traços 1 e 4.

Para todos os traços, foi utilizado traço cimento: agregado de 1:4,5, teor de

umidade da mistura total foi fixado em 7,5% e, para o cálculo da água a adicionar,

foram descontadas as umidades dos agregados, medidas no dia da produção.

A partir das dosagens feitas em laboratório, foi calculada a proporção

necessária de agregados para dois sacos de cimento (100kg), quantidade

necessária para uma boa mistura na máquina. No dia do ensaio, foi medida a

umidade dos agregados e o volume das areias foi corrigido, segundo os valores do

QUADRO 10, os quais estão dentro da precisão necessária para o presente estudo.

QUADRO 10 – FATOR DE CORREÇÃO DO INCHAMENTO h (%) Fator de correção

0,0% 1,001

0,5% 1,080

1,0% 1,154

2,0% 1,200

3,0% 1,220

4,0% 1,251

5,0% 1,257

6,0% 1,239

7,0% 1,222

9,0% 1,180

12,0% 1,146 FONTE: Anotações de sala de aula da disciplina de Laboratório de Materiais de Construção do curso

de Engenharia Civil da UFPR.

60

Em seguida, os volumes totais foram transformados em unidades de medida

utilizados na fábrica, sendo o balde 1 com capacidade de 20 litros, o balde 2 de 4

litros e o carrinho de 70 litros. Os valores calculados são apresentados no QUADRO

11 (Traço 1 calculado). Entretanto, na prática os valores decimais apresentaram

dificuldade de serem determinados e, portanto, valores aproximados foram

utilizados. Esses valores são apresentados no QUADRO 12 (Traço 1 realizado). O

volume de água também sofreu interferência, pois foi-se adicionando água aos

poucos e observando-se o aspecto da mistura, e, a partir da experiência dos

operários da fábrica, foi determinado que a quantidade efetivamente adicionada (20

l) já era suficiente e que não era preciso colocar o valor total de água calculado, o

que resultou em um novo teor de umidade de 5,6%, sobre o qual a justificativa será

abordada no item 4.3.

61

QUADRO 11 – TRAÇO 1 CALCULADO TRAÇO 1 (calculado)


Materiais Composição Balde 1 Balde 2 Carrinho Volume real (l)

Cimento - Granilha 70% 2 7,6 2 210,4

Areia natural 5% 4,6 18,4

Areia artifical 10% 8,8 35,2

Pedrisco 15% 2,2 44,0

Água total (l) 41,25 Agregados 10,36 Adicionada 30,89


QUADRO 12 – TRAÇO 1 REALIZADO TRAÇO 1 (realizado)



Cimento - Granilha 70% 3 210,0

Areia natural 5% 4,5 18,0

Areia artifical 10% 1,7 34,0

Pedrisco 15% 2,2 44,0

Água total (l) 30,36 Agregados 10,36 Adicionada 20,00 Aditivo (ml) 600


62

Tendo-se a mistura, no processo de produção dos pavers foi estabelecido

um tempo de enchimento das formas (o qual estabelece a quantidade de material

que vai compor o paver, quanto maior o tempo de enchimento, mais denso é o

paver) e um tempo de compactação. No caso do Traço 1, o tempo de vibro-

enchimento variou de 0,5 a 1,5 segundo, o tempo de compactação permaneceu

constante, de seis segundos, assim como o tempo de enchimento da forma, de

quatro segundos. A partir da variação, foram obtidas cinco amostras.

O QUADRO 13 a seguir apresenta as amostras realizadas do Traço 1, com

seus respectivos tempo de enchimento, vibro-enchimento e compactação. Cada lote

com 20 peças (capacidade de moldagem da máquina) foi colocado em uma tábua,

para posterior cura, como pode ser observado na FIGURA 13.

QUADRO 13 – AMOSTRAS REALIZADAS DO TRAÇO 1

TRAÇO 1

Amostra Tempos (s) Quantidade

tábuas Enchimento Vibro-enchimento Compactação 1A 4 0,5 6 2 1B 4 0,7 6 2 1C 4 1 6 1 1D 4 1,3 6 1 1E 4 1,5 6 1


FIGURA 13 – PAVERS PRODUZIDOS DO TRAÇO 1


63

Para a produção do Traço 4, o processo foi semelhante, a adição de água

também foi sendo feita aos poucos e foi decidido que com apenas 22 litros de água

a mistura já estava com um aspecto ideal para ser produzida, não sendo necessário

ser adicionada a água total calculada, fato que resultou em um novo teor de

umidade de 5,6%, sobre o qual a justificativa será abordada no item 4.3.

A seguir, são apresentados o QUADRO 14 e o QUADRO 15 com os valores

de dosagem do Traço 4 calculado e do realizado, respectivamente.

64

QUADRO 14 – TRAÇO 4 CALCULADO

TRAÇO 4 (calculado)



Cimento - Granilha 55% 6 2 164,0

Areia natural 0% 0,0

Areia artifical 15% 2 3 52,0

Pedrisco 30% 4 2,6 90,4

Água total (l) 41,25 Agregados 8,77 Adicionada 32,48


QUADRO 15 – TRAÇO 4 REALIZADO

TRAÇO 4 (realizado)



Cimento - Granilha 55% 1 1 2 164,0

Areia natural 0% 0,0

Areia artifical 15% 2 3 52,0

Pedrisco 30% 4 1 86,0

Água total (l) 30,77 Agregados 8,77 Adicionada 22,00 Aditivo (ml) 600


65

No caso do Traço 4, o tempo de vibro-enchimento variou de 0,5 a 1,7

segundos, o tempo de compactação variou de seis a 12 segundos e o tempo de

enchimento foi constante de quatro segundos, sendo realizadas diferentes

combinações. A partir das variações foram obtidas oito amostras.

Da mesma forma que para o Traço 1, o QUADRO 16 a seguir apresenta as

amostras realizadas para o Traço 4, com seus respectivos tempos de enchimento,

vibro-enchimento e compactação e quantidade de tábuas das amostras, como visto

na FIGURA 14.

QUADRO 16 – AMOSTRAS REALIZADAS DO TRAÇO 4

TRAÇO 4

Amostra Tempos (s) Quantidade

tábuas Enchimento Vibro-enchimento Compactação 4A 4 0,5 6 1 4B 4 0,7 6 1 4C 4 1 6 1 4D 4 1,3 6 1 4E 4 1,5 8 1 4F 4 1,7 9 1 4G 4 1,7 12 1 4H 4 0,7 12 1




66

4.1.1 Ensaio Preliminar de Resistência à Compressão

Após a realização dos traços propostos, foi preciso aguardar 28 dias para

que os pavers adquirissem resistência. Durante esse período, as amostras foram

curadas em câmara de cura e permaneceram nas dependências da empresa

parceira.

Apesar de a norma sugerir o rompimento de seis amostras aleatórias, foi

decidido por apenas três, devido ao caráter preliminar deste primeiro ensaio de

resistência e do número elevado de amostras, correspondentes às 13 tábuas,

portanto, 260 amostras ao total.

Aos 31 dias, foi iniciado o processo de capeamento, o qual foi realizado com

argamassa. Esta foi de traço 1:3, com utilização de cimento CPII-F e de areia siltosa

fina. Primeiro, foi escolhida uma superfície lisa, a qual foi coberta com lona; em

seguida, foi aplicado o desmoldante e a argamassa. Por último, os pavers (na face

de maior área) foram posicionados sobre a argamassa, como pode ser observado

na FIGURA 15. Esperou-se um dia para que a argamassa secasse. No dia seguinte,

o processo foi repetido, porém, para a face oposta do paver.

FIGURA 15 – PROCESSO DE CAPEAMENTO DOS PAVERS


67

Aos 37 dias, os pavers foram rompidos no Laboratório de Materiais e

Estruturas da Universidade Federal do Paraná. Foi utilizada uma prensa EMIC de

capacidade de 100kN, correspondente a aproximadamente 10 tf (FIGURA 16).

Inicialmente, a placa de compressão utilizada foi de 80 mm de diâmetro. Entretanto,

nas primeiras tentativas de rompimento, para regular a velocidade de carregamento,

as amostras de dois pavers não romperam, pois atingiram o limite de carregamento

da prensa. Por essa razão, apesar de estar fora dos padrões da NBR 9781 (2013),

utilizou-se uma nova placa de compressão de 1 polegada (25,4 mm) de raio

(FIGURA 17), pois, diminuindo a área de aplicação, a mesma força de 100 kN da

máquina gerou uma compressão maior, rompendo, portanto, os pavers.

FIGURA 16 – PRENSA USADA NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA


68

FIGURA 17 – AMOSTRA SUJEITA AO ENSAIO DE RESISTÊNCIA, COM USO DE PLACA DE COMPRESSÃO DE 1 POLEGADA DE RAIO


A resistência à compressão da peça, expressa em MPa, é obtida dividindo-

se a carga de ruptura, expressa em newtons (N), pela área de carregamento,

expressa em milímetros quadrados (mm2), multiplicando-se o resultado pelo fator ρ,

função da altura da peça, conforme o QUADRO 17 (NBR 9781, 2013).

QUADRO 17 – FATOR MULTIPLICATIVO P

FONTE: NBR 9781 (2013).

Devido aos pavers produzidos possuírem espessura nominal de 80 mm, o

fator multiplicativo não produziu alterações no cálculo inicial. A FIGURA 18 mostra o

paver no momento da ruptura, e os resultados das resistências obtidos nos

rompimentos são apresentados no QUADRO 18.

69

FIGURA 18 – PAVER NO MOMENTO DA RUPTURA


QUADRO 18 – RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS DE RUPTURA Amostra 1 2 3

Traço Resist. (MPa) Resist. (MPa) Resist. (MPa)

1A 33,9 32,1 17,40

1B 45,1 39,4 44,4

1C 30,3 45,2 33,1

1D 24,9 46,4 47,6

1E 48,6 42,0 30,0

4A 25,0 36,1 36,4

4B 33,7 30,5 9,6

4C 25,5 39,3 38,1

4D 34,0 33,5 21,9

4E 27,0 29,6 38,8

4F 40,8 36,7 28,1

4G 31,4 24,6 30,5

4H 19,9 39,4 26,6 FONTE: Os autores (2016).

Como dito anteriormente, amostras de dois traços foram usadas e não se

romperam, portanto, foram descartadas. Estas são as amostras 1A – 1 e 4G – 1.

Além disso, várias amostras obtiveram uma velocidade de carregamento fora do

intervalo recomendado pela NBR 9781 (2013) de 550 kPA/s ± 200. Portanto,

70

aquelas com valores extremamente altos de velocidade de carregamento (1345

kPa/s para 1B – 3 e 1556 kPa/s para 1D - 1) também foram descartadas.

Consequentemente, sem as amostras acima mencionadas, foi calculado o

fck de cada traço seguindo o método estatístico de distribuição normal. O fck é obtido

a partir da fórmula:

�� = �� − ( × �)

Onde:

�� = resistência característica à compressão do paver (MPa)

�� = resistência média dos pavers (MPa)

= coeficiente de Student

� = desvio padrão de população, calculado pela fórmula:

� = ∑(�� − ��)�� − 1

Onde:

�� = resistência individual das peças (MPa)

� = número de amostras

Seguindo o padrão da norma, o coeficiente de Student utilizado foi referente

a 80% de confiança. Os resultados dos cálculos são apresentados no QUADRO 19.

A partir dos resultados, foram escolhidas uma amostra entre as de Traço 1 e uma

entre as de Traço 4.

QUADRO 19 – CÁLCULO DO FCK Traço n fp t de student (80%) Desvio Padrão fck (MPa)

1A 2 24,8 1,0607 7,35 17,0

1B 2 42,3 1,0607 2,85 39,2

1C 3 36,2 0,9785 6,47 29,9

1D 2 47,0 1,0607 0,60 46,4

1E 3 40,2 0,9785 7,70 32,7

4A 3 32,5 0,9785 5,30 27,3

4B 2 32,1 1,0607 1,60 30,4

4C 3 34,3 0,9785 6,24 28,2

4D 3 29,8 0,9785 5,59 24,3

4E 3 31,8 0,9785 5,06 26,8

4F 3 35,2 0,9785 5,29 30,0

4G 2 27,6 1,0607 2,95 24,4

4H 3 28,6 0,9785 8,09 20,7 FONTE: Os autores (2016).

71

Entre as amostras de Traço 4, foi escolhida a amostra de maior resistência,

portanto, a 4B. Entretanto, para a amostra de Traço 1, não foi escolhida a de maior

resistência, e sim a de segunda maior, devido à probabilidade de os pavers de traço

1B serem mais permeáveis do que os de 1D. Isso se deve ao fato de que o traço 1B

possui um tempo de vibro-enchimento de 0,7 segundos e um tempo de

compactação de seis segundos, ao passo que, para um mesmo tempo de

compactação, o tempo de enchimento do traço 1D é 1,3 segundos. Portanto, mais

massa é colocada em uma fôrma de mesmo volume, tornando o traço 1D uma peça

mais densa e menos porosa. Para o Traço 4, esse pensamento não foi levado em

consideração devido à baixa quantidade de finos, já que este possui 0% de areia

natural.

A partir dessas duas amostras, foram refeitos os ensaios de compressão,

agora com seis amostras de cada traço e seguindo os padrões da norma, além da

determinação das dimensões das peças e dos ensaios de permeabilidade, tornando

este um ensaio prévio, apenas para a determinação dos pavers de maior potencial

para a pesquisa, entre os vários tipos de amostras produzidas.

4.1.2 Ensaios normatizados

Os traços 1B e 4B foram selecionados para a realização dos testes

normatizados por serem considerados os mais promissores. Seguindo o padrão da

norma, foram utilizadas seis amostras para o ensaio de compressão.

4.1.2.1 Ensaio de resistência à compressão

Aos 42 dias, anteriormente ao processo de capeamento, foi realizada a

medição de algumas propriedades dos pavers produzidos. Inicialmente, as peças

foram pesadas, em seguida, foram medidos o comprimento, a altura e a largura dos

pavers do Traço 1B, apresentados no QUADRO 20, e do Traço 4B, apresentados no

QUADRO 21.

72

QUADRO 20 – MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 1B 1B

Amostra Peso (kg) Altura (cm) Comprimento (cm) Largura (cm) 1 3,136 7,78 19,81 9,91 2 3,114 7,58 19,75 9,84 3 3,234 7,72 19,78 9,81 4 3,190 7,75 19,75 9,95 5 3,176 7,50 19,82 9,82 6 3,010 7,44 19,79 9,89


QUADRO 21 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 4B 4B

Amostra Peso (kg) Altura (cm) Comprimento (cm) Largura (cm)

1 3,272 8,00 19,78 9,91 2 3,144 7,90 19,80 9,87 3 3,196 8,02 19,82 9,90 4 3,270 8,06 19,76 9,95 5 3,076 8,00 19,82 9,75 6 3,324 8,11 19,86 9,87


A fôrma dos pavers produzidos possui altura de 8,0 cm, comprimento de

20,0 cm e largura de 10 cm. É possível observar que todas as medidas constam

dentro dos limites da NBR 9781 (2013), que estabelece uma tolerância de ± 3 mm

para cada uma das medidas.

Em seguida, foi iniciado o processo de capeamento, o qual foi realizado com

argamassa. Esta foi de traço 1:1, com utilização de cimento CPV-ARI e de areia

natural seca. Primeiro, foi encontrada uma superfície lisa, em seguida foi aplicado o

desmoldante e a argamassa. Por último, os pavers (na face de maior área) foram

posicionados sobre a argamassa. Esperou-se um dia para que a argamassa

secasse. No dia seguinte, o processo foi repetido, porém, para a face oposta do

paver. Assim como na aplicação anterior, esperou-se um dia para a argamassa

secar e, em seguida, os pavers foram imersos em um recipiente com água por um

dia para o processo de saturação das peças.

Aos 45 dias, os pavers foram rompidos no laboratório da fábrica parceira.

Foi utilizada uma prensa EMIC de capacidade de 100 tf, corresponde a

aproximadamente 1000 kN (FIGURA 19). A placa de compressão utilizada foi de 90

mm de diâmetro, de acordo com os padrões da norma NBR 9781 (2013).

73

FIGURA 19 – PRENSA EMIC LOCALIZADA NA EMPRESA PARCEIRA


Como mencionado anteriormente, o cálculo da resistência à compressão da

peça, expressa em MPa, não foi alterado pelo fator multiplicativo ρ, QUADRO 17

presente na NBR 9781 (2013), devido aos pavers produzidos possuírem espessura

nominal de 80 mm.

A seguir, no QUADRO 22, são apresentados os resultados dos rompimentos

das amostras do Traço 1B. É importante constatar que a velocidade de

carregamento para todos os ensaios de ruptura ficou entre os limites da NBR 9781

(2013), de 550 kPa/s± 200. Em seguida, no QUADRO 23, constam os resultados do

cálculo do fck, seguindo o padrão da norma, com coeficiente de Student utilizado

referente a 80% de confiança.

QUADRO 22 – RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 1B 1B

Amostra Carga (kN) Resistência (MPa) 1 186,60 29,26 2 234,69 36,89 3 227,39 35,74 4 240,07 37,74 5 252,10 39,63 6 178,53 28,06

FONTE: Os autores (2016). QUADRO 23 – CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 1B

fp n t de student (80%) Desvio Padrão (P) fck (MPa)

34,55 6 0,920 4,34 30,56 FONTE: Os autores (2016).

74

Da mesma forma que as amostras do Traço 1B, as amostras do Traço 4B

passaram pelo mesmo processo de ruptura. A seguir, no QUADRO 24, são

apresentados os resultados dos rompimentos das amostras do Traço 4B. As

amostras desse traço também tiveram velocidades de carregamento entre os limites

da NBR 9781 (2013), de 550 kPa/s± 200. Em seguida, no QUADRO 25, constam os

resultados do cálculo do fck, seguindo o padrão da norma, com coeficiente de

Student utilizado referente a 80% de confiança.

QUADRO 24 – RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 4B

4B Amostra Carga (kN) Resistência (MPa)

1 163,25 25,66 2 178,02 27,98 3 146,70 23,06 4 148,79 23,39 5 136,47 21,45 6 185,27 29,12


QUADRO 25 – CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 4B fp n t de student (80%) Desvio Padrão (P) fck (MPa)

25,11 6 0,920 2,74 22,59 FONTE: Os autores (2016).

4.1.2.2 Ensaio de permeabilidade

Aos 48 dias, foi realizado o ensaio de permeabilidade das peças. Devido à

falta de normativas e ensaios para medir a permeabilidade de somente uma peça

permeável, foi utilizado o ensaio de permeabilidade para laboratório ou campo

presente na NBR 16416 (2015) para determinação do coeficiente de permeabilidade

de pavimentos permeáveis.

Inicialmente, foi montada uma base de pedrisco e granilha como suporte,

como exibido na FIGURA 20.

75

FIGURA 20 – BASE DE SUPORTE PARA ENSAIO


Em seguida, foi montado um protótipo de pavimento com dez peças para

cada traço (FIGURA 21). As juntas entre os blocos foram preenchidas com granilha.

FIGURA 21 – PROTÓTIPO DOS PAVIMENTOS COMPOSTOS COM PAVER DOS DOIS TRAÇOS


Para o ensaio foi utilizado um anel de infiltração com diâmetro de 300 mm,

de acordo com a norma, onde foram marcadas internamente duas linhas de

referência com distâncias de 10 mm e 15 mm em relação à face inferior do anel. O

76

anel foi colocado sobre o pavimento e foi vedado a base com massa de calafetar

para evitar vazamentos no ensaio.

Em seguida, foi realizada a pré-molhagem das peças em até 30 segundos,

que, de acordo com o QUADRO 26 da norma, resulta numa massa de água para o

ensaio de 18 kg±0,05.

QUADRO 26 – DETERMINAÇÃO DA MASSA DE ÁGUA PARA O ENSAIO

FONTE: NBR 16416 (2015).

O ensaio foi iniciado em até dois minutos da pré-molhagem. Ele consiste em

despejar água no anel de infiltração deixando-a entre os anéis de marcação. É

necessário marcar o intervalo de tempo acionando o cronômetro assim que a água

atingir a superfície do pavimento permeável e parar o cronômetro quando não

houver mais água livre na superfície (NBR 16416, 2015).

FIGURA 22 – REALIZAÇÃO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE


77

O ensaio foi realizado duas vezes no mesmo ponto para cada traço. A partir

dos resultados, foi calculado o coeficiente de permeabilidade k de acordo com a

fórmula a seguir:

� = � × �(�� × )

Onde:

� = é o coeficiente de permeabilidade expresso em milímetros por hora

(mm/h);

� = é a massa de água infiltrada expressa em quilogramas (kg);

� = é o diâmetro interno do cilindro de infiltração expresso em milímetros

(mm);

= é o tempo necessário para toda água percolar, expresso em segundos

(s);

� = fator de conversão de unidades do sistema SI, com valor igual a

4.583.666.000.

Os resultados são apresentados nos QUADRO 27 e QUADRO 28 a seguir.

QUADRO 27 – RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 1B 1B

Ensaio m (kg) C d (mm) t (s) k (m/s) Norma k >0,001 m/s 1 18 4.583.666.000 300 38,83 0,0066 OK 2 18 4.583.666.000 300 39,15 0,0065 OK


QUADRO 28 – RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 4B 4B



Segundo a NBR 16416 (2015), o pavimento permeável deve apresentar,

quando recém-construído, coeficiente de permeabilidade maior que 10-3 m/s. É

possível observar que os pavimentos estudados estão dentro dos limites da norma.

Em outro âmbito, é possível observar também que os dois traços possuem

coeficientes de permeabilidade semelhantes, ao passo que suas resistências à

compressão são bem distintas. Isso foi levado em consideração para a segunda

produção de pavers, que será abordada no item a seguir.

78

4.2 SEGUNDA PRODUÇÃO DE PAVERS

Após analisar os ensaios de resistência à compressão, concluiu-se que a

existência de agregados miúdos no traço não interferiu na permeabilidade da peça,

conforme citado no item acima, mas garantiu um bom desempenho quanto à

resistência, apesar de ser menor do que o desejado de 50 MPa. Diante disso, o

novo traço (Traço 5) é uma adaptação do Traço 1, em que diminuiu-se 10% de

granilha e aumentou-se 10% de areia natural, com o objetivo de aumentar ainda

mais a resistência à compressão e tentar manter a permeabilidade próxima dos

valores já conquistados.

Além de adaptar o novo traço para buscar o objetivo almejado, paver

permeável com alta resistência, também foi uma preocupação que o produto fosse

economicamente viável e que pudesse ser comercialmente competitivo. Por causa

disso, foi proposto o Traço 6, em que se manteve a granulometria do Traço 5, mas

alterou-se a quantidade de cimento, tornando-o mais pobre, com relação cimento:

agregado de 1:6,5.

No QUADRO 29 a seguir observa-se o resumo dos Traços 5 e 6.

QUADRO 29 – RESUMO DOS TRAÇOS 5 E 6. Material Traço 5 Traço 6

Granilha 60,00% 60,00%

Areia natural 15,00% 15,00%

Areia artificial 10,00% 10,00%

Pedrisco 15,00% 15,00%

Proporção cimento: agregado 1:4,5 1:6,5 FONTE: Os autores (2016).

Com os novos traços definidos, no dia 12/09/2016, estes foram produzidos.

Nessa segunda produção, diferentemente da anterior, os materiais foram dosados

em massa, já que a fábrica implantou um novo sistema de dosagem durante o

intervalo de produções, o qual permite programar os silos para que liberem a massa

do material necessária, garantindo uma maior exatidão na quantidade e material

utilizado. Em consequência, o cálculo da variação do volume devido à umidade foi

desconsiderado, mas o cálculo da variação da massa e da quantidade de água foi

mantido.

79

As quantidades de materiais utilizados para a execução dos Traços 5 e 6

estão relacionadas, a seguir, nos QUADRO 30 e QUADRO 31, respectivamente.

QUADRO 30 – TRAÇO 5 CALCULADO TRAÇO 5



seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 100 - - -

Granilha 60% 270 1,0267 277,2 7,2

Areia natural 15% 67,5 1,0867 73,4 5,9

Areia artificial 10% 45 1,0467 47,1 2,1

Pedrisco 15% 67,5 1 67,5 0,0


Agregados 15,16 Adicionada 26,09

a/c 0,4125 Aditivo (ml) 600


QUADRO 31 – TRAÇO 6 CALCULADO TRAÇO 6



seca (kg) Umidade

(%) Massa

úmida (kg) Massa

água (kg)

Cimento - 80 - - -

Granilha 60% 312 1,0267 320,3 8,3

Areia natural 15% 78 1,0867 84,8 6,8

Areia artificial 10% 52 1,0467 54,4 2,4

Pedrisco 15% 78 1 78,0 0,0


Agregados 17,52 Adicionada 27,48

a/c 0,5625 Aditivo (ml) 480


Primeiramente, foi executado o Traço 5, 1:4,5, utilizando 100kg de cimento

para que a máquina fornecesse uma mistura homogênea. Nesse traço, foi calculada

uma quantidade de água a ser adicionada de 26,09 l, entretanto, no momento da

execução foram adicionados apenas 21,5 l, ao se observar o aspecto da mistura.

80

Os tempos utilizados para compactação foram os mesmos dos pavers que

apresentaram maior resistência no primeiro teste: tempo de vibro-enchimento de 0,7

s, tempo de enchimento de 4 s e tempo de compactação de 4 s.

Para a quantidade de massa feita, foram obtidas sete tábuas com 20 peças

em cada uma.

Observa-se a seguir, na FIGURA 23, a imagem dos pavers produzidos do

Traço 5.



Para a execução do Traço 6, 1:6,5 foram utilizados 80 kg de cimento, uma

vez que nessa situação tem-se mais agregados, sendo possível executar uma

mistura mínima utilizando menos cimento, para que não houvesse desperdício de

material, mas também para que a máquina conseguisse fornecer uma mistura

homogênea. Para esse traço, foi calculada uma quantidade de 27,48 l de água, mas,

analogamente ao Traço 5, foi utilizado menos água do que o proposto, 19,08 l.

Para esse traço, como havia uma quantidade um pouco maior de massa, foi

possível variar o tempo de compactação entre 4 s (amostras 6A) e 6 s (amostras

6B), mas mantiveram-se os mesmos tempos de vibro-enchimento (0,7 s) e de

81

enchimento (4 s). Para a quantidade e massa feita, foram obtidas três tábuas das

amostras 6A e três tábuas das amostras 6B, possuindo 20 peças cada tábua.

Observa-se a seguir, na FIGURA 24, a imagem dos pavers produzidos do

Traço 6.



A FIGURA 25 mostra os dois traços feitos no dia 12/09/2016, em que a pilha

à esquerda é a correspondente ao Traço 5, e a pilha à direita é a correspondente ao

Traço 6.

FIGURA 25 – TRAÇOS 5 E 6


82

Após a produção, os pavers foram levados para a cura em local adequado e

então foram estocados até completarem no mínimo 28 dias e estarem aptos para o

ensaio de resistência a compressão.

4.2.1 Ensaio Preliminar de Resistência à Compressão

Para a segunda produção de pavers, não foram executados testes iniciais

em laboratório pelo fato de que os Traços 5 e 6 foram feitos a partir dos resultados

da primeira produção de pavers, a qual forneceu dados suficientes para a

determinação das novas proporções, fazendo com que não houvesse necessidade

de fazer novas amostras dos traços.

4.2.2 Ensaios normatizados

A fim de obter resultados confiáveis e satisfatórios, foram seguidos

procedimentos descritos em normas da NBR para a realização os ensaios de

resistência à compressão e permeabilidade dos pavers produzidos. Os ensaios e

seus resultados estão descritos nos itens subsequentes.

4.2.2.1 Ensaio de resistência à compressão

Para realização do ensaio de resistência à compressão, foram retiradas sete

amostras aleatórias de cada um dos três lotes produzidos.

Aos 25 dias, anteriormente ao processo de capeamento, foi realizada a

medição de algumas propriedades dos pavers produzidos, peso, altura,

comprimento e largura. Inicialmente, as peças foram pesadas, e, em seguida, foram

tiradas as medidas de comprimento, altura e largura dos pavers do Traço 5,

apresentados no QUADRO 32 das amostras 6A, apresentados no QUADRO 33 e,

das amostras 6B, mostradas no QUADRO 34.

83

QUADRO 32 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 5 5

Amostra Peso (kg) Altura (cm) Comprimento (cm) Largura (cm) 1 3,058 7,70 19,75 9,95 2 3,110 7,53 19,80 10,00 3 3,146 7,58 19,79 9,87 4 3,132 7,85 19,78 10,00 5 3,002 7,29 19,85 9,87 6 3,172 7,48 19,80 9,87 7 3,156 7,45 19,84 10,00


QUADRO 33 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6A 6A


1 3,156 7,82 19,80 9,95

2 3,172 8,23 19,79 9,99

3 3,206 7,95 19,79 10,00

4 3,150 8,05 19,75 9,69

5 3,128 8,20 19,80 9,92

6 3,138 7,82 19,85 9,92

7 3,206 8,00 19,85 9,96 FONTE: Os autores (2016).

QUADRO 34 - MEDIDAS DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6B

6B


1 3,218 7,77 19,75 9,87

2 3,108 7,90 19,81 9,78

3 3,002 7,78 19,87 9,78

4 3,068 7,98 19,78 9,95

5 3,136 7,92 19,79 9,79

6 3,070 7,91 19,80 9,96

7 3,010 7,72 19,80 9,75 FONTE: Os autores (2016).

Assim como com as peças dos Traços 1B e 4B, é possível observar que

todas as medidas constam dentro dos limites da NBR 9781 (2013), que estabelece

uma tolerância de ± 3 mm para cada uma das medidas.

Após as medições, foi realizado o processo de capeamento, seguindo o

mesmo procedimento já empregado anteriormente.

A FIGURA 26 mostra os pavers em processo de capeamento da primeira

face e a FIGURA 27 mostra os pavers já capeados em uma das faces e aguardando

a secagem do capeamento da face oposta.

84

FIGURA 26 – CAPEAMENTO DA FACE DE MAIOR ÁREA DOS TRAÇOS 5 E 6


FIGURA 27 – CAPEAMENTO DA FACE OPOSTA DE MAIOR ÁREA DOS TRAÇOS 5 E 6


Após o capeamento, as amostras foram imersas em um recipiente com água

por um dia para o processo de saturação das peças e, no dia 13/10/2016 (31 dias

após a fabricação), os pavers foram rompidos em uma empresa que realiza testes

para concretos (CDTEC), uma vez que a prensa na qual os traços anteriores foram

rompidos estava em manutenção. A prensa usada é do mesmo modelo da prensa

utilizada no teste de compressão dos Traços 1 e 4, com capacidade de 100tf

(correspondente a 981 kN) e anel de compressão com 90 mm de diâmetro,

conforme padrão da NBR 9781 (2013). A FIGURA 28 apresenta a prensa utilizada.

85

FIGURA 28 – PRENSA USADA NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA DOS TRAÇOS 5 E 6


O cálculo da resistência à compressão da peça, expressa em MPa, não foi

alterado pelo fator multiplicativo ρ, conforme apontado no item 4.1.2.1, devido aos

pavers produzidos possuírem espessura nominal de 80 mm.

A partir dos resultados encontrados, medidos em kN pela prensa, foram

calculadas as resistências em MPa de cada amostra e, posteriormente, o valor do

fck resultante do traço. O tempo de rompimento de cada amostra também foi

medido, a fim de encontrar a velocidade do ensaio. Os resultados encontrados para

as amostras do Traço 5 estão representados no QUADRO 35 e o cálculo do fck, no

QUADRO 36. Ressalta-se que todas as velocidades medidas estavam dentro dos

limites da NBR 9781 (2013), de 550 kPa/s± 200, e que para o cálculo do fck o

coeficiente de Student utilizado foi referente a 80% de confiança.

86

QUADRO 35 - RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 5 5

Amostra Carga (kN) Resistência (MPa)

1 190,96 37,99

2 244,11 48,56

3 216,54 43,08

4 260,81 51,89

5 216,42 43,06

6 252,99 50,33

7 256,83 51,09 FONTE: Os autores (2016).

QUADRO 36 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 5


46,57 7 0,906 4,86 42,17 FONTE: Os autores (2016).

De maneira similar às amostras do Traço 5, as amostras 6A e 6B foram

rompidas e os mesmos parâmetros (carga e tempo) anotados. Os QUADRO 37 e

QUADRO 38 apresentam os resultados de resistência e cálculo do fck da amostra

6A, respectivamente. Já os QUADRO 39 e QUADRO 40 apresentam os resultados

de resistência e cálculo do fck da amostra 6B, respectivamente. Para o cálculo do

fck foram usados os mesmos parâmetros do Traço 5, conforme a NBR 9781 (2013).

QUADRO 37 - RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6A

6A


1 182,01 36,21

2 138,61 27,58

3 180,52 35,91 4 156,01 31,04 5 125,71 25,01 6 175,21 34,86 7 177,26 35,26


QUADRO 38 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 6A fp n t de student (80%) Desvio Padrão (P) fck (MPa)

32,27 7 0,906 4,15 28,50 FONTE: Os autores (2016).

87

QUADRO 39 - RESULTADO DO ENSAIO DE COMPRESSÃO DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6B 6B


1 223,19 44,40 2 150,82 30,00 3 144,23 28,69 4 145,49 28,94 5 159,76 31,78

6 138,99 27,65

7 134,11 26,68 FONTE: Os autores (2016).

QUADRO 40 - CÁLCULO DO FCK DO TRAÇO 6B


31,17 7 0,906 5,61 26,08 FONTE: Os autores (2016).

A partir dos resultados do ensaio de resistência à compressão, pode-se

perceber que o Traço 5 é o mais promissor quanto à resistência a compressão, pois

apresentou um fck de 42,17 MPa, contra um fck de 28,5 MPa do Traço 6A e um fck

de 26,08 MPa do Traço 6B. Esse resultado deve-se ao fato de o Traço 5 ser mais

rico em cimento do que as duas variações do Traço 6.

4.2.2.2 Ensaio de permeabilidade

No mesmo dia dos ensaios de resistência, foram realizados os ensaios de

permeabilidade dos pavers. O processo do ensaio seguiu a NBR 16416 (2015),

assim como anteriormente utilizado.

Uma base de pedrisco foi montada visando simular de maneira simples uma

situação real e um protótipo de pavimento com oito peças para cada amostra foi

estruturado, conforme a FIGURA 29 a seguir. As juntas entre os blocos foram

preenchidas com granilha.

88

FIGURA 29 - BASE MONTADA COM PROTÓTIPOS DE PAVIMENTO DE PAVERS


Semelhantemente ao ensaio dos Traços 1 e 4, foi utilizado um anel de

infiltração com diâmetro de 300 mm, no qual foram marcadas internamente duas

linhas de referência com distâncias de 10 mm e 15 mm em relação à face inferior do

anel. O anel foi colocado sobre o pavimento e vedado com massa de calafetar para

evitar vazamentos no ensaio (FIGURA 30).

FIGURA 30 - ANEL E MASSA DE CALAFETAR USADAS NO ENSAIO


Logo após, foi realizada a pré-molhagem (FIGURA 31) das peças em menos

de 30 segundos, resultando em uma massa de água para o ensaio de 18kg ± 0,05.

89

FIGURA 31 - PEÇAS APÓS PRÉ-MOLHAGEM


Então, o ensaio foi iniciado em até dois minutos após a pré-molhagem. Foi

despejada água no anel de infiltração deixando-a entre os anéis de marcação. É

necessário marcar o intervalo de tempo acionando o cronômetro assim que a água

atingir a superfície do pavimento permeável e parar o cronômetro quando não

houver mais água livre na superfície.

O ensaio foi realizado duas vezes no mesmo ponto para cada traço. A partir

dos resultados, foi calculado o coeficiente de permeabilidade k de acordo com a

fórmula a seguir:

� = � × �(�� × )

Onde:

� = é o coeficiente de permeabilidade expresso em milímetros por hora

(mm/h);

� = é a massa de água infiltrada expressa em quilogramas (kg);

� = é o diâmetro interno do cilindro de infiltração expresso em milímetros

(mm);

= é o tempo necessário para toda água percolar, expresso em segundos

(s);

� = fator de conversão de unidades do sistema SI, com valor igual a

4.583.666.000.

90

Os resultados das amostras 5, 6A e 6B são apresentados nos QUADRO 41,

QUADRO 42 E QUADRO 43 respectivamente.

QUADRO 41 - RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 5 5



QUADRO 42 - RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6A 6A



QUADRO 43 - RESULTADO DO ENSAIO DE PERMEABILIDADE DAS AMOSTRAS DO TRAÇO 6B 6B

Ensaio m (kg) C d (mm) t (s) k (m/s) Norma k >0,001 m/s

1 18 4.583.666.000 300 29,68 0,0086 OK 2 18 4.583.666.000 300 31,67 0,0080 OK


Segundo a NBR 16416 (2015), o pavimento permeável deve apresentar,

quando recém-construído, coeficiente de permeabilidade maior que 10-3 m/s. É

possível observar que todos os pavers analisados estão dentro dos limites da

norma, apresentando até resultados significativamente maiores que os limites.

Observando os resultados do ensaio de permeabilidade e o ensaio de

resistência à compressão, conclui-se que o Traço 5 se mostrou o mais vantajoso

devido ao fato de que apresentou o maior fck, dentre os traços estudados, e uma

permeabilidade dentro dos padrões de norma.

4.3 TEOR DE UMIDADE E RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO

Pôde-se notar que tanto na primeira produção de pavers (Traço 1 e Traço

4), quanto na segunda produção (Traço 5 e Traço 6) a quantidade de água calculada

e a efetivamente utilizada sofreu uma considerável variação. A justificativa disso se

dá pelo fato de que foi assumido um teor de umidade para a mistura em vez de se

trabalhar com relação água/cimento, que é o usual encontrado nas literaturas. Foi

feito dessa forma, assim como explicado no item 2.3 deste estudo, devido ao fato de

91

que a Fábrica utiliza um sistema automatizado que analisa o teor de umidade da

mistura e acrescenta a quantidade de água necessária para atingir o teor de

umidade estabelecido. Por isso, foi determinado um teor de umidade 7,5%, o qual é

o utilizado mais frequentemente na produção dos pavers da Fábrica.

É valido lembrar que segundo Tennis, Leming e Akers (2004), a relação

entre a quantidade de água e resistência à compressão ainda não está bem definida

para concretos permeáveis, entretanto Pieralisi et al. (2015) propõem uma relação

água/cimento ideal para pavers permeáveis entre 0,25 e 0,35, já Batezini (2013)

propõe uma relação entre 0,27 e 0,34 e Silva et al. (2014) propõem essa relação

entre 0,26 a 0,45.

Observa-se então, no QUADRO 44 a seguir, que, para um teor de umidade

7,5% inicialmente adotado, a relação a/c fica bem acima das propostas pelos

autores citados acima. Entretanto, ao ser feito o ajuste do teor de umidade segundo

as quantidades efetivamente adicionadas, as relações a/c ficaram, em sua maioria,

dentro dos limites propostos por Pieralisi et al. (2015), Batezini (2013) e Silva et al.

(2014). Exceção feita ao Traço 6, que ficou com relação a\c 0,46.

Esses dados justificam o fato de que é complexo dizer que se pode obter um

teor de umidade ótimo para todas as misturas, já que ele depende de região para

região, do clima, dos agregados entre outros, além de que nem sempre os valores

propostos de a/c, se seguidos à risca, garantirão êxito na mistura. Apesar disso, o

Traço 5, que apresentou o melhor desempenho entre todos os traços estudados,

está dentro dos padrões encontrados na literatura em relação à relação água

cimento.

QUADRO 44 - COMPARAÇÃO ENTRE TRAÇOS PROPOSTOS E EXECUTADOS. TRAÇO 1

Calculado Adicionado

Água amassamento (l) 41,25 30,8 a/c 0,41 0,31

Teor de umidade 7,5% 5,6% TRAÇO 4

Água amassamento (l) 41,25 32,5 a/c 0,41 0,31

Teor de umidade 7,5% 5,6%

92

TRAÇO 5 Água amassamento (l) 41,25 36,85

a/c 0,41 0,37 Teor de umidade 7,5% 6,7%

TRAÇO 6 Água amassamento (l) 45 36,6

a/c 0,56 0,46 Teor de umidade 7,5% 6,1%


4.4 ESTUDO DA VIABILIDADE ECONÔMICA

Com o objetivo de analisar economicamente o Traço 5, foi realizada uma

pesquisa de preço de mercado para os materiais utilizados na fabricação desse

traço. Alguns materiais foram pesquisados nos mesmos fornecedores que empresa

parceira utiliza, já outros foram apurados em lojas de materiais de construção.

Consequentemente, os valores encontrados nessa análise são superiores em

comparação com valores orçados diretamente com fornecedores ou indústrias. O

valor calculado apenas para os materiais foi de R$26,48/m2, os detalhes do

orçamento estão apresentados no QUADRO 45 abaixo.

QUADRO 45 - ORÇAMENTO DETALHADO DO TRAÇO 5

ORÇAMENTO (TRAÇO 5)

Material % no traço

Quantidade (l)

Quantidade (kg)

Preço unitário (R$/l)

Preço unitário (R$/t)

Preço total

Granilha 60% 180 277,21 0,03 - R$5,40 Areia natural 15% 55 73,35 0,06 - R$3,03 Areia artificial 10% 35 47,1 - 275,00 R$12,95

Pedrisco 15% 45 67,5 0,03 - R$1,35 Aditivo plastificante - 0,6 - 2,70 - R$1,62 Cimento CP V Ari - - 100 - 498,00 R$49,80

Material R$74,15

Material/m² R$26,48

FONTE: Pesquisa de mercado feita pelos autores (2016)

Vale ressaltar que, além dos materiais, seria necessário incluir no preço de

venda do paver o valor da industrialização, como mão de obra, energia elétrica,

depreciação de máquinas, impostos etc. e também o lucro pretendido.

Dessa forma, a empresa parceira forneceu um estudo de preço de venda, no

qual são englobados itens acima especificados, apesar de não ter sido feito o estudo

detalhado da nova adaptação do traço para que ficasse mais competitivo

financeiramente. O resultado do estudo apresentou um valor do preço de venda do

93

Traço 5 de R$35,80/m² (2016), o qual é aceitável no mercado e seria bastante

competitivo.

94

5 CONCLUSĀO

O objetivo deste estudo foi buscar a confecção de um paver permeável que

suportasse resistência de 50 Mpa e que, ao mesmo tempo, fosse economicamente

viável e competitivo no mercado. No início do estudo, foi firmada parceria com uma

empresa de artefatos de cimento localizada na Região Metropolitana de Curitiba, a

qual forneceu suporte e consultoria para a realização de toda a pesquisa e trabalho

prático.

Inicialmente, na primeira produção de pavers, foram produzidos e realizados

testes para dois traços com a mesma porcentagem de agregados miúdos, entretanto

um dos traços tinha 0% de areia natural em sua composição, e um segundo traço

continha areia natural e areia artificial. Já na segunda produção, os traços foram

uma adaptação do melhor traço encontrado na primeira. Estes, por sua vez,

possuíam a mesma granulometria, porém, com uma variação da quantidade de

cimento entre eles, para que um fosse mais resistente, ao passo que o outro

possuísse um menor custo de produção.

Após as duas produções de pavers, com dois traços produzidos em cada

vez e adaptações de granulometria e dosagem da relação cimento/agregados, o

Traço 5 se apresentou o mais favorável frente ao objetivo inicial. Este apresentou as

seguintes características: relação cimento/agregados de 1:4,5 e relação

água/cimento de 0,37, obtendo um fck de 42 MPa, e permeabilidade de 0,0067 m/s.

Este último parâmetro está acima do requerido na NBR 16416 (2015) (k maior que

0,001 m/s) para ser considerado peça de concreto permeável. Contudo, apesar de

apresentar elevada resistência, o traço proposto não corresponde à meta proposta

inicialmente: atingir 50 MPa de resistência característica à compressão, a qual

caracteriza tráfego de veículos especiais que produzem efeitos de abrasão

acentuados.

Entretanto, o resultado encontrado foi considerado muito promissor, pois

comercialmente pavers de 35 MPa já são usados para todos os tipos de tráfego de

veículos e os pavers de 50 MPa são utilizados apenas em pequenas áreas do

pavimento onde há grande solicitação de esforços à abrasão. Dessa forma, o traço

produzido pode ser considerado comercialmente competitivo. Além disso, para

aperfeiçoar o traço e torná-lo mais economicamente vantajoso, seria ideal fazer uma

nova adaptação, reduzindo o teor de cimento.

95

Do ponto de vista econômico, a produção do Traço escolhido se mostrou

viável e competitivo economicamente, tendo como valores de materiais R$26,48/m2

(2016) e um valor de venda final, fornecido pela Empresa Parceira, de R$35,80/m2

(2016).

Além de um estudo econômico, observaram-se também alguns aspectos

técnicos no decorrer do estudo. Durante a execução dos ensaios, pôde-se concluir

que pequenas alterações na quantidade de finos, na ordem de 5% ou 10%,

representaram uma variação significativa na resistência à compressão das peças.

Por outro lado , a permeabilidade permaneceu quase inalterada. Isto foi vantajoso, já

que dessa forma foi possível aumentar o teor de finos para que ele auxiliasse no

aumento da resistência à compressão.

Ainda, um fato a considerar é que em diversos momentos da execução do

estudo houve a necessidade de consultar pessoas que, em muitos casos, detinham

de uma grande experiência na área, mas não tiveram necessariamente uma

formação acadêmica aprofundada sobre artefatos de cimento. As considerações

desses profissionais foram fundamentais em muitas etapas do processo de

fabricação, como o operador da vibroprensa, no caso da necessidade de variação

dos tempos de vibro-enchimento ou compactação, e o operador do misturador, no

momento da realização da mistura dos traços e da decisão da quantidade de água

ideal a se utilizar. Podem-se citar também estagiários ou técnicos operadores das

prensas de rompimento. É válido considerar que todas essas opiniões influenciaram

em muitos aspectos o trabalho realizado e aqui descrito.

Também não se pode desprezar que foi interessante e de grande

aprendizado o fato de efetuar pessoalmente todos os ensaios e produções,

enfrentando as dificuldades reais de execução e fabricação dos pavers.

Como base para todo o estudo, foram consultadas diversas literaturas, tanto

em âmbito nacional quanto internacional, para aprofundar o tema. Todavia, a

diferença de nomenclatura entre artigos nacionais e internacionais fez surgir a

dúvida entre a efetiva diferença entre pavers convencionais e pavers permeáveis

citados nas literaturas internacionais, já que em outros países os pavers

convencionais com juntas permeáveis são considerados pavers permeáveis. Além

disso, a falta de documentos normatizados específicos para pavimentos

intertravados de concreto permeáveis fez com que houvesse a necessidade de

adaptação do ensaio de permeabilidade, uma vez que ele leva em consideração não

96

somente a peça produzida, mas sim a base e sub-base do pavimento, tema que não

foi abordado no estudo.

Por fim, como o estudo foi baseado em normas e literaturas que, em muitos

casos, não eram específicas para pavimentos intertravados de concreto permeável,

os métodos e resultados dissertados não devem ser tratados como verdade absoluta

para este produto específico, podendo haver modificações que aprimorem ainda

mais o produto aqui almejado. Todavia, a análise desenvolvida, resultando em um

traço para paver permeável, pode ser considerada satisfatória, visto que

comercialmente seria econômica e tecnicamente viável.

97

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Como mencionado anteriormente, o concreto possui várias propriedades

que ao longo do tempo vêm sido estudadas para melhorar a qualidade do concreto.

É possível observar que, para os fins do trabalho em questão, foram realizados nas

peças somente ensaios de compressão e permeabilidade. Entretanto, idealmente

para a produção das peças, seria recomendada a realização de outros ensaios, para

melhor conhecer as propriedades dos produtos e melhor direcioná-lo a nichos do

mercado. Um desses ensaios é o ensaio de abrasão. Sendo as peças porosas mais

propícias ao desgaste do que peças maciças, o ensaio de abrasão revelaria

condições limites de aplicação das peças produzidas.

Assim como o ensaio de abrasão, uma análise pluviométrica da região de

aplicação do produto seria aconselhada. Apesar de o coeficiente de permeabilidade

muitas vezes estar dentro dos limites da norma, uma análise desse tipo permitiria o

aperfeiçoamento da permeabilidade do produto, caso o local não exija elevada

resistência e o foco seja o quesito ambiental de percolação da água.

Além disso, a adequação de um novo traço, mais pobre em cimento, para a

otimização econômica do traço encontrado, faz-se importante. Por isso, a sugestão

seria um traço de 1 : 5,5, o qual teria probabilidades de atingir uma resistência

característica à compressão acima 35 MPa (sendo necessários ensaios para

comprovação). Nesse caso, o produto poderia ser comercializado na categoria de 35

MPa, já que a resistência encontrada seria ligeiramente acima da resistência usual

de venda, ao passo que haveria ainda a otimização de recursos na produção.

Também, o estudo em questão foi direcionado à matéria-prima e

fornecedores da Região Metropolitana de Curitiba. É encorajado o estudo de traços

semelhantes em outras regiões onde idealmente possam se encontrar materiais

mais adequados e aperfeiçoar essa nova tecnologia de pavimento.

98

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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99

BATEZINI, R. Estudo preliminar de concretos permeáveis como revestimento de pavimentos para áreas de veículos leves. Universidade de São Paulo, Escola Politécnica, São Paulo, 2013. BIANCHI, F. R.; BRITO, I. R. T.; CASTRO, V. A. B. Estudo comparativo entre pavimento rígido e flexível. Disponível em: http://www.ibracon.org.br/eventos/50cbc/pav_apresentacoes/ISIS_RAQUEL.pdf. Acessado em: 16/12/2016. BLOCKBUILDING BLOCOS DE CONCRETO. Disponível em: http://blockbuilding.com.br/. Acessado em: 25/06/2016. CAMARGO QUÍMICA. CQ PRESS MIX PLUS Plastificante e impermeabilizante. Disponível em: http://www.camargoquimica.com.br/download/25/cq-press-mix-plus. Acessado em: 15/03/2016. CARVALHO, J. D. Sobre as origens e desenvolvimento do concreto. 17 ed. Revista Tecnológica, 2008. p. 19-28 CIMENTO VOTORAN. Cimento Votoran - CP V-ARI-RS. Disponível em: http://www.vcimentos.com.br/Produtos/Cimento.htm. Acessado em: 15/03/2016. CLUBE DO CONCRETO. Massa específica real e unitária. Disponível em: http://www.clubedoconcreto.com.br/2013/05/massa-especifica-real-e-unitaria.html. Acessado em: 19/03/2016. 2013. COPEL ENGENHARIA, INDÚSTRIA E COMÉRCIO. Pavimento intertravado - paver. Disponível em: http://www.tuboscopel.com.br/pavimentos-intertravados.php. Acessado em: 15/03/2016. DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA - DNIT. Manual de Pavimentação. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), 2006. DO NASCIMENTO, V. H.; FILHO, E. D.; HINDI, E. C.; MANTOVANI, L. Sistema para infiltração das águas pluviais no solo e subsolo da bacia de Curitiba em vias urbanizadas. Curitiba, 2007. FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (FHWA). Permeable Interlocking Concrete Pavement. TechBrief, 2015. FERGUSON, B. K. Porous Pavements: the overview. University of Georgia, School of Environmental Design, 2005. FERNANDES, I. Blocos e Pavers – Produção e Controle de Qualidade. Edição 6, Ribeirão Preto/SP. 2005. FOLHA DE S. PAULO. Mesmo com temporal, nível do sistema Cantareira não sobe. Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/cotidiano/2014/12/1566331-mesmo-com-temporal-nivel-do-cantareira-nao-sobe.shtml. Acessado em: 20/03/2016.

100

G1 RIO. Enchentes no país tiraram 1,4 milhão de pessoas de casa de 2008 a 2012. Disponível em: http://g1.globo.com/brasil/noticia/2014/04/enchentes-tiram-14-mi-de-pessoas-de-casa-e-atingem-1543-cidades-diz-ibge.html. Acessado em: 20/03/2016. GAI. Blocos e pisos de concreto. Disponível em: http://www.gai.com.br/pisos-de-concreto/. Acessado em 20/10/2016. GIUSTI, A. D. A capital Ecológica está com o lençol freático contaminado. Jornal do Estado, 1989. Interlocking Concrete Pavement Institute (ICPI). Olympic Village Vancouver BC. Disponível em: https://www.icpi.org/. Acessado em: 13/11/2016. JACINTHO, L. R.; ALMEIDA, T. I.; & GOVEIA, S. S. Estimativa da impermeabilização do solo urbano da cidade de São Paulo combinando dados demográficos e de sensoriamento remoto. Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 2009. LI, J. Mix Design of Pervious Recycled Concrete. GeoHunam International Conference – Material Design, Construction, Maintenance, and Testing of Pavements. 195 ed. 2009. p. 103–108. MARCHIONI, M.; SILVA, C. O. Melhores Práticas Pavimento Intertravado Permeável. Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), 2010. MIZAEL DE PAULA, C. D. Pavimento poroso e vegetação: estratégias para melhoria do conforto térmico em áreas urbanas. Universidade Federal do Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2013. PEDROSO, F. L. Concreto: as origens e a evolução do material construtivo mais usado pelo homem. Concreto e Construções, 2009. PENA, R. A. O problema das enchentes. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/geografia/enchentes.htm. Acessado em: 20/03/2016. PIERALISI, R. et al. Concreto drenante e a sustentabilidade. 77 ed. Concreto & Construções, 2015. p. 98-104. PINTO, C. Curso básico de mecânica dos solos. 2 ed. São Paulo, 2002. PREFEITURA MUNICIPAL DE CURITIBA. DECRETO Nº 791. Disponível em: https://leismunicipais.com.br/a/pr/c/curitiba/decreto/2003/79/791/decreto-n-791-2003-dispoe-sobre-os-criterios-para-implantacao-dos-mecanismos-de-contencao-de-cheias. Acessado em: 15/03/2016. 2003. PREFEITURA MUNICIPAL DE CURITIBA. LEI N° 9.800. Prefeitura Municipal de Curitiba, Curitiba, 2000.

101

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102

8 ANEXO A

QUADRO 46 – DETALHES DA GRANULOMETRIA DO TRAÇO 1 TRAÇO 1

% Agregado 70,00% 5,00% 10,00% 15,00% Composição da mistura Peneira Granilha Areia natural Areia artificial Pedrisco

12,5 0,00% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00% 9,5 0,00% 0,0% 0,0% 13,4% 2,00% 6,3 4,44% 0,0% 0,0% 67,3% 13,20% 4,8 35,48% 0,0% 0,0% 92,4% 38,69% 2,4 97,18% 1,0% 14,2% 99,6% 84,44% 1,2 99,80% 9,2% 47,7% 99,8% 90,06% 0,6 99,80% 26,3% 63,9% 99,8% 92,54% 0,3 99,80% 58,4% 74,9% 99,8% 95,25% 0,15 99,80% 90,8% 83,0% 99,80% 97,66%

0,075 100,00% 100,0% 100,0% 100,0% 100,00% FONTE: adaptado da empresa parceira.

QUADRO 47 – DETALHES DA GRANULOMETRIA DO TRAÇO 2

TRAÇO 2 % Agregado 30,00% 5,00% 15,00% 50,00% Composição

da mistura Peneira Granilha Areia natural Areia artificial Pedrisco 12,5 0,00% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00% 9,5 0,00% 0,0% 0,0% 13,4% 6,68% 6,3 4,44% 0,0% 0,0% 67,3% 34,97% 4,8 35,48% 0,0% 0,0% 92,4% 56,83% 2,4 97,18% 1,0% 14,2% 99,6% 81,14% 1,2 99,80% 9,2% 47,7% 99,8% 87,46% 0,6 99,80% 26,3% 63,9% 99,8% 90,74% 0,3 99,80% 58,4% 74,9% 99,8% 94,00% 0,15 99,80% 90,8% 83,0% 99,80% 96,82%






103

QUADRO 49 – DETALHES DA GRANULOMETRIA DO TRAÇO 4 TRAÇO 4

% Agregado 55,00% 0,00% 15,00% 30,00% Composição da mistura Peneira Granilha Areia natural Areia artificial Pedrisco

12,5 0,00% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00% 9,5 0,00% 0,0% 0,0% 13,4% 4,01% 6,3 4,44% 0,0% 0,0% 67,3% 22,62% 4,8 35,48% 0,0% 0,0% 92,4% 47,23% 2,4 97,18% 1,0% 14,2% 99,6% 85,46% 1,2 99,80% 9,2% 47,7% 99,8% 91,98% 0,6 99,80% 26,3% 63,9% 99,8% 94,42% 0,3 99,80% 58,4% 74,9% 99,8% 96,07% 0,15 99,80% 90,8% 83,0% 99,80% 97,27%







TRAÇO 6 % Agregado 60,00% 15,00% 10,00% 15,00% Composição da

mistura Peneira Granilha Areia natural Areia artificial Pedrisco 12,5 0,00% 0,0% 0,0% 0,0% 0,00% 9,5 0,00% 0,0% 0,0% 13,4% 2,00% 6,3 4,44% 0,0% 0,0% 67,3% 12,75% 4,8 35,48% 0,0% 0,0% 92,4% 35,15% 2,4 97,18% 1,0% 14,2% 99,6% 74,82% 1,2 99,80% 9,2% 47,7% 99,8% 81,00% 0,6 99,80% 26,3% 63,9% 99,8% 85,19% 0,3 99,80% 58,4% 74,9% 99,8% 91,11% 0,15 99,80% 90,8% 83,0% 99,80% 96,76% 0,075 100,00% 100,0% 100,0% 100,0% 100,00%


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