ANÁLISE LABORATORIAL DE TRAÇOS DE CONCRETO PERMEÁVEL

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1 ANÁLISE LABORATORIAL DE TRAÇOS DE CONCRETO PERMEÁVEL 1. INTRODUÇÃO Conforme o crescimento das cidades e o processo de urbanização, tornam-se cada vez menores os espaços permeáveis dentro desse âmbito. Fato que ocasiona diversos problemas no escoamento de águas superficiais, causando inundações, enchentes e degradações nas áreas urbanas. Considerando os transtornos precedentes, a pesquisa busca estudar a aplicação do concreto permeável, para passeios e pavimentos rodoviários. Além de testar diferentes traços, buscam-se alternativas sustentáveis aos materiais utilizados. O concreto permeável é um tipo de concreto, composto predominantemente de agregados graúdos, e por uma quantidade mínima de argamassa. Resultando em um elemento com um alto índice de vazios. Tendo elevada porosidade, a sua resistência é inferior comparada com o concreto comum, entretanto, ocorre a infiltração de água da chuva no solo, o aumento da coleta hídrica local e, assim, o alívio dos sistemas de drenagem. O objetivo deste trabalho é desenvolver, comparar e avaliar o desempenho de diferentes traços de concretos permeáveis, nos quesitos de resistência à compressão axial, resistência a tração na flexão e na permeabilidade. 2. METODOLOGIA 2.1. CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS Os materiais utilizados nos traços de concreto foram: areia originária do Rio Ibirapuitã, britas obtidas em uma construtora local de Alegrete/RS e cimento CPV-ARI da região de Uruguaiana/RS. A caracterização dos agregados foi baseada nos ensaios de Granulometria (NBR 7217/1987), massa unitária segundo (NM 45/2006). A massa específica do cimento foi determinada de acordo com a (NM 23/2001). Os resultados obtidos no ensaio de granulometria mostraram que os agregados se adequam dentro da faixa utilizável para cada agregado e seus diâmetros nominais foram de 12,5mm para a brita 1, 9,5mm para a brita 0 e 0,6mm para a areia natural. Os resultados das massas específicas e unitárias dos materiais utilizados são apresentados na Tabela 1. Tabela 1: Massas especificas e unitárias do cimento e agregados Massa (g/cm³) Cimento Brita 0 Brita 1 Areia Massa Especifica 2,969 2,623 2,7035 2,642 Massa Específica Superfície - 2,868 2,880 - Seca Saturada Superfície Seca - 2,708 2,765 - Massa Unitária - 1,485 1,489 1, PRODUÇÃO DOS CONCRETOS A execução dos concretos foi realizada no laboratório de materiais de construção civil do curso de engenharia civil, campus Alegrete/RS. A Tabela 2 apresenta os traços

2 utilizados. Os traços apresentaram diferentes proporções de agregados graúdos com o objetivo de verificar qual composição resultaria em uma melhor aplicação. Tabela 2: Traços unitários dos concretos Traço Cimento Brita 0 Brita 1 Areia a/c BA 1 3,8 0 0,2 0,36 B80A 1 3,05 0,75 0,2 0,36 B60A 1 2,28 1,52 0,2 0, ENSAIOS MECÂNICOS O ensaio de resistência à compressão axial foi realizado em 3 corpos de provas, rompidos segundo a NBR 7215/1996, nas idades de controle de 7 e 28 dias. O ensaio de tração na flexão (método dos 4 apoios) também utilizou 3 amostras de controle, rompidas nas idades de 7 e 28 dias, conforme os procedimentos da NBR 12142/ ENSAIO DE PERMEABILIDADE O ensaio de permeabilidade foi realizado para as amostras secas e saturadas com idade de 35 dias. O ensaio de permeabilidade foi realizado em 3 corpos de provas cilíndricos de 7 cm de altura, em estado seco e saturado, com a parte lateral selada com fita crepe e com uma extremidade acoplada a uma seção de cano de PVC 100mm. O CP foi posto em uma luva de PVC de 100mm e colocado sobre um recipiente graduado a cada 300 ml. O ensaio consistiu na permanência de um operador posicionando uma lâmina d agua constante de aproximadamente 1,5 cm caindo sobre o CP; outro operador, marcando os tempos em que a água atingia as marcas, no total 7,2 litros de água passantes. Figura 1: foto do equipamento usado no ensaio de permeabilidade. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A execução do ensaio de Resistencia à compressão axial, são expressos na Figura 2.

3 Tensão (MPa) Ensaios de compressão 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 7,72 4,93 BA 6,84 6,55 B80A Compressão 7dias (MPa) 6,03 7,61 B60A Compressão 28 dias (MPa) Figura 2: Resultados médios dos ensaios a compressão Observando os resultados expressos na Figura 2,pode se observar uma grande diferença nos resultados obtidos. Os resultados apresentaram um acréscimo de 56% para o traço BA, de 26% para o traço B60A e um decréscimo de 4% no traço B80A entre os ensaios de 7 e 28 dias. Isso pode ter ocorrido devido a não uniformidade do adensamento na hora da moldagem, também pelo pouco índice de argamassa do traço e sua baixa relação agua/cimento o que pode ter deixado a mistura heterogênea. Os resultados obtidos pela realização dos ensaios de tração na flexão e de permeabilidade, são apresentados nas Figuras (3 e 4), respectivamente. Ensaios Tração Tensão (MPa) 0,30 0,22 0,17 0,21 0,23 0,10 0,00 BA Tração 7 dias (MPa) B80A B60A Tração 28 dias (MPa) Figura 3: Resultados médios dos ensaios a tração Nos ensaios de tração também houveram diferenças nos traços onde houve um decréscimo de 9% na resistência do traço BA, e um acréscimo de 23% para o traço B80A e 15% para o traço B60A. Estes valores foram bem abaixo dos considerados para pavimentos intertravados que exige um Fck de 4,5 Mpa na tração. O que se pode notar através desses resultados é que conforme a proporção de brita 1 aumenta a resistência a tração também aumenta, devido talvez a maior coesão entre as partículas.

4 Gradiente Hidraulico Gradiente Hidraulico (l/s/m²) 0,1100 0,1000 0,0900 0,0800 0,0700 0, BA Media Simples B80A Media Simples B60A Media Simples BA Media acumulada B80A Media acumulada B60A Media acumulada Figura 4: Gráfico dos gradientes hidráulicos Observando o gráfico da Figura 4, este não apresenta uma homogeneidade ou tendência nos valores, onde o traço intermediário apresentou os menores valores de permeabilidade. Os valores obtidos no ensaio foram elevados, onde há passagem de 0,07 l/s/dm². Quantia equivalente a quase 70l/s/m², que por sua vez mostra sua eficiência para realizar o escoamento superficial de uma chuva comum. A diversidade desses resultados pode ter acontecido por inúmeros fatores como a imprecisão na marcação do cronômetro, a diferença de vazios e as interligações dentro de um mesmo corpo de prova, além das variáveis já citadas como a diferença nas proporções de brita. 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS A pavimentação de concreto permeável é uma boa opção para a resolução de problemas urbanísticos, permitindo a passagem de água e ar através de suas camadas e apresentando características eficientes para tal, considerando o estudo em questão. Entretanto, os traços utilizados podem ser aprimorados. Buscando uma melhor homogeneidade de resultados, recomenda-se que em próximos estudos seja usada uma mesa vibratória para o adensamento dos corpos de prova. Observando que os traços apresentaram uma vazão acima da ideal e uma baixa resistência, a proporção de argamassa pode ser aumentada. Segundo A. L. C. Virgiliis, a implantação de um pavimento permeável leva em consideração, tanto fatores de natureza mecânica quanto as premissas hidráulicas da região, por exemplo: volume de tráfego, tipo de carregamento, tempo de retenção e condutibilidade hidráulica. Assim, verifica-se que o tipo de concreto analisado varia conforme os fins de utilização e a localização. As amostras analisadas, sendo que não apresentaram valores de resistência elevados, são indicadas para o uso em pavimentação de calçadas ou tráfego leve, visando escoar as camadas superficiais de água que se acumulam durante o período chuvoso, desta forma as enchentes, vistas como um grande problema, seriam amenizadas ou totalmente evitadas em áreas pavimentadas com as especificações de concreto permeável. 5. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211: Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro 1983.

5 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7217: Agregados - Determinação da composição granulométrica - Método de ensaio. Rio de Janeiro ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12142: Concreto, Determinação da resistência à tração na flexão em corpos de prova prismáticos. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. PROJETO 18: Pavimentos permeáveis de concreto Requisitos e procedimentos. Rio de Janeiro 2015 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Concreto, Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, BATEZINI, R. Estudo preliminar de concretos permeáveis como revestimento de pavimentos para áreas de veículos leve Dissertação (Mestrado em Engenharia), Engenharia de Transportes, Universidade de São Paulo, VIRGILIIS, A. L. C. Procedimentos de Projeto e Execução de Pavimentos Permeáveis Visando Retenção e Amortecimento de Picos de Cheias p. Dissertação (Mestrado em Engenharia), Departamento de Engenharia de Transportes, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009.