EDUARDO LIMA YUNG & RICARDO AUGUSTO MAGALHÃES BERNARDES AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DE PLACAS PERMEÁVEIS DE CONCRETO DE ACORDO COM A NBR 16416: 2015

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1 i EDUARDO LIMA YUNG & RICARDO AUGUSTO MAGALHÃES BERNARDES AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DE PLACAS PERMEÁVEIS DE CONCRETO DE ACORDO COM A NBR 16416: 2015 Artigo apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para a obtenção de Título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Eng. MSc. Luciana Nascimento Lins. Brasília 2016

2 ii Artigo de autoria de Eduardo Lima Yung e Ricardo Augusto Magalhães Bernardes, intitulado AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DE PLACAS PERMEÁVEIS DE CONCRETO DE ACORDO COM A NBR 16416: 2015, apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em 05/12/2016, defendido e aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: Prof. Eng. MSc. Luciana Nascimento Lins Orientador Curso de Engenharia Civil UCB Prof. DSc. Jorge Antônio da Cunha Oliveira Examinador Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 2016

3 iii DEDICATÓRIA Eu, Eduardo Lima Yung, dedico este artigo aos meus pais que me permitiram seguir esse curso e me deram sustento e motivação nas horas de necessidade. Dedico ao meu irmão pelas palavras encorajadoras e minha namorada pela paciência e motivação.

4 iv AGRADECIMENTOS Agradecemos a excelentíssima orientadora Luciana Nascimento Lins pelas ideias e orientações durante o processo de elaboração desse artigo. Além disso, agradecemos ao grupo Santa Alice pelo fornecimento do espaço e dos equipamentos necessários para que esta pesquisa se concretizasse. Agradecemos também à estudante de Engenharia Civil membra do projeto de Iniciação Científica, Yngrid Pereira Marques, pela exímia ajuda oferecida a nós durante a elaboração da pesquisa e à Universidade Católica de Brasília pela disponibilidade do laboratório de materiais.

5 1 AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DE PLACAS PERMEÁVEIS DE CONCRETO DE ACORDO COM A NBR 16416: 2015 EDUARDO LIMA YUNG & RICARDO AUGUSTO MAGALHÃES BERNARDES RESUMO O desenvolvimento dos grandes centros urbanos ocorre juntamente com o crescimento desordenado das cidades, ou seja, o surgimento de muitas obras nem sempre planejadas adequadamente se tornou algo recorrente. Tais obras utilizam, em larga escala, materiais como concretos e asfaltos impermeáveis, tornando as cidades também impermeáveis e, como consequência, surgem os alagamentos e o desabastecimento dos aquíferos subterrâneos, alterando o ciclo hidrológico da natureza, e por fim acarretando na falta de água, problema este já observado nas grandes cidades brasileiras. O desenvolvimento de traços de concreto permeável em Brasília permitiria o reaproveitamento das águas pluviais e evitaria os alagamentos. Este concreto pode ser aplicado em áreas como estacionamentos, calçadas, ciclovias, praças, dentre outros locais. Essa pesquisa foi realizada com o intuito de avaliar as características de permeabilidade, resistência à compressão, resistência à flexão e densidade de placas de concreto permeável, dado que ainda não se conhecem fatores que podem interferir na qualidade destas peças. Sendo assim, esta pesquisa visa contribuir com o avanço da qualidade das placas de concreto permeável produzidas no Distrito Federal. Palavras-chave: Permeável. Concreto. Piso. Reutilizar. Flexão. 1. INTRODUÇÄO Um dos grandes problemas atuais do Brasil são os alagamentos das grandes áreas urbanas e o consequente mau aproveitamento das águas pluviais. Isso ocorre devido a grandes pavimentações impermeáveis que impossibilitam a passagem da água pelo solo em rumo ao

6 2 lençol freático, ou a uma possível canalização, fazendo com que essas águas pluviais escorram livremente pela superfície em grandes volumes, causando enchentes e danos. Esse problema também está relacionado aos entupimentos e subdimensionamentos das redes pluviais, que deveriam guiar essa água para um destino propício. De forma mais específica, foi percebido que um tipo melhor de pavimento para esse problema atual seria passível de ser desenvolvido com a utilização de uma composição material que lhe trouxesse o aspecto permeável. Este tipo de material permite que a água escorra através do mesmo, percolando em direção aos lençóis freáticos ou possíveis captações hidráulicas, ao mesmo tempo em que mantém os padrões de qualidade normativos de um piso comum impermeável, normalmente especificado pela norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Norma Brasileira (NBR) 9781: Peças de concreto para pavimentação. Esse material pode ser comparado então, com os materiais de pisos impermeáveis, a fim de solucionar problemas relacionados ao crescimento das grandes cidades. Atualmente, entretanto, uma nova norma foi desenvolvida e efetivada a fim de se regularizar todos os processos e requisitos dos pisos permeáveis. Essa norma, recente, é a ABNT NBR 16416: Pavimentos permeáveis de concreto, que será o foco do direcionamento dessa pesquisa. Um tipo de pavimento muito utilizado em estacionamentos é o de blocos intertravados, que utilizam sua forma para se interconectarem e afixarem. Esses blocos costumam ser impermeáveis, contribuindo para o problema citado anteriormente. Assim como os blocos, têm-se também as placas, que se comportam de forma semelhante aos blocos, porém sem intertravamento e com maiores dimensões. Tendo em vista o exposto, parte-se para os concretos permeáveis, que se apresentam de forma mais porosa e, devido a isso, requerem um consumo maior de cimento e uma dosagem bem específica, que quase não utilize agregado miúdo e que reduza, significativamente, a água do concreto, evitando a formação de pasta em excesso e, consequentemente, evitando o preenchimento dos vazios, sendo estes altamente necessários para a percolação da água através dos mesmos. Esse aumento do cimento acarreta em um custo certamente mais elevado, porém os benefícios posteriores, como a solução de problemas de alagamentos e os danos a serem evitados, compensam em muito o seu custo. Esse concreto pode ter uma permeabilidade muito elevada, minimizando quase que por completo, os problemas relacionados à impermeabilidade.

7 3 Um local específico em que este problema vem ocorrendo é o novo Estádio Nacional de Brasília onde a área ao seu redor apresenta problemas de alagamentos devido ao pavimento impermeável e ao escoamento insuficiente. Tendo em vista essa área, o desenvolvimento de um piso de concreto permeável seria uma solução eficiente para o problema apresentado. O objetivo principal desse projeto é, utilizando-se de embasamento teórico e prático, atestar a qualidade e as variações em dois lotes de um traço de concreto permeável. Baseandose em estudos prévios com traços que obtiveram resultados positivos satisfatórios, incluindo, ou não, adições que influenciam no desempenho do concreto, como fibras e sílica, o traço em análise incluiu em sua composição a presença de fibra de polipropileno. Serão realizados os ensaios do traço e dos materiais, de acordo com as normas, para a verificação de sua qualidade embasada pela ABNT NBR 16416: Para esta pesquisa foram coletadas, aleatoriamente, seis placas de concreto permeável, de um lote de produção fabril, a fim de se avaliar tal produção em escala e, se necessário, ajustar detalhes a fim de que se diminua o seu desvio padrão. Os resultados obtidos serão comparados com um primeiro lote produzido no mesmo equipamento e ensaiado anteriormente em laboratórios externos e também no laboratório da própria fábrica. Caso os ensaios não atendam às especificações da ABNT NBR 16416: 2015 deverão ser avaliadas as causas e também se propor medidas para que sejam alcançadas todas às exigências da norma, para pavimentos de pedestre, ou tráfego leve. Esta pesquisa teve como base e inspiração os trabalhos de SALES (2008) e VIRGILIS (2009). 2. MATERIAL E MÉTODOS Após debates e análises dos resultados obtidos em pesquisas anteriores, optou-se pela análise desse traço em produção experimental. Os agregados utilizados foram areia artificial e brita zero e o cimento utilizado foi o CP V ARI. No traço em estudo também foram utilizados fibras de polipropileno e aditivos.

8 4 Figura 1: Concreto com fibra de polipropileno. 2.1 Caracterização de Materiais Primeiramente foram realizados ensaios de caracterização dos agregados que foram utilizados nos traços, brita zero e areia artificial. Os ensaios realizados foram: Material pulverulento, massa específica, massa unitária e granulometria, todos descritos e realizados conforme especificam as normas ABNT Norma Mercosul (NM) 46: Agregados, ABNT NM 52: Agregado miúdo e ABNT NM 53: Agregado graúdo, ABNT NM 45: Agregados e ABNT NM 248: Agregados, respectivamente, todas associadas à norma ABNT NM 26: Agregados, que trata de agregados para ensaios. Depois de realizados os ensaios, foram identificadas as características desses dois materiais conforme Tabelas 1 a 4, abaixo: Tabela 1: Caracterização da Areia Artificial Material Pulverulento (%) Massa Específica (g/cm³) Massa Unitária (g/cm³) 7,24 2,75 1,39 Obs.: Resultados obtidos a partir das médias dos ensaios.

9 5 Tabela 2: Granulometria do Agregado Areia Artificial Massa de cada amostra = 1000 g Ø Peneira (mm) Retido (g) Retido Percentual (%) Retido Acumulado (%) Passante (%) 12,5 0,00 0,00 0,00 100,00 6,3 0,19 0,02 0,02 99,98 4,75 1,98 0,20 0,22 99,78 2,4 450,73 45,07 45,29 54,71 1,18 285,50 28,55 73,84 26,16 0,6 164,90 16,49 90,33 9,67 0,3 48,67 4,87 95,20 4,80 0,15 29,56 2,96 98,15 1,85 Fundo 18,48 1,85 100,00 0,00 Total 1000,00 100,00 100,00 Dimensão Máxima Característica (DM) = 4,75 mm Módulo de Finura (MF) = 4,03 Figura 2: Curva Granulométrica do Agregado Areia Artificial Tabela 3: Caracterização da Brita 0 Material Pulverulento (%) Massa Específica (g/cm³) Massa Unitária (g/cm³) 0,3 2,72 1,3 Obs.: Resultados baseados nas médias de dois ensaios para cada fator.

10 6 Tabela 4: Granulometria do Agregado Brita 0 Massa de cada amostra = 2000 g Ø Peneira (mm) Retido (g) Retido Percentual (%) Retido Acumulado (%) Passante (%) 19,0 0,01 0,00 0,00 100,00 12,5 6,10 0,31 0,31 99,69 6,3 170,43 8,52 8,83 91,17 4, ,66 74,33 83,16 16,84 2,4 307,97 15,40 98,56 1,44 1,18 26,93 1,35 99,90 0,10 0,6 0,79 0,04 99,94 0,06 0,3 0,07 0,00 99,95 0,05 0,15 0,07 0,00 99,95 0,05 Fundo 1,00 0,05 100,00 0,00 Total 2000,00 100,00 100,00 Dimensão Máxima Característica (DM) = 12,5 mm Módulo de Finura (MF) = 5,81 Figura 3: Curvas Granulométricas do Agregado Brita 0

11 7 2.2 Placas As peças analisadas na pesquisa são denominadas placas de concreto permeável, por possuírem índice de forma (IF) maior que 4, sendo esse índice a relação entre o comprimento e a espessura da peça. Como as peças possuíam 40 cm x 40 cm de base e 8,0 cm de espessura, com a Equação (1), abaixo, temos que o índice de forma dessas peças é igual a 5, caracterizando-as como placas. IF L (1) e se IF 4 (Peça de concreto); se IF > 4 (Placa de concreto). 2.3 Lote de Teste O lote de teste já havia sido executado pelo grupo Santa Alice e ensaiado pela ABCP em São Paulo (ensaio de flexão), pela Controle (permeabilidade), e também pela própria empresa Santa Alice (resistência à compressão), sendo estas duas últimas empresas sediadas no Distrito Federal. 2.4 Lote de Produção Neste lote foi realizada a parte experimental da pesquisa, onde seis de suas placas foram escolhidas de forma aleatória, e enumeradas, para que nas mesmas fossem realizados todos os ensaios necessários, a fim de se obter resultados comparativos no comportamento das placas em relação a cada uma de suas características e, assim, correlacioná-las, podendo-se observar a variação ocorrida entre placas do lote, entre lotes e o desempenho de cada uma. Ambos os lotes foram produzidos em escala fabril, com o uso do mesmo equipamento (vibro compressão).

12 8 Figura 4: Lote de Produção 2.5 Ensaios Os ensaios normativos para aprovação final das peças de concreto permeável devem seguir os critérios estabelecidos na norma oficial ABNT NBR 16416: Essa norma, porém, referencia a ABNT NBR 15805: Pisos elevados de placas de concreto, no quesito do principal ensaio de aprovação das placas desenvolvidas nessa pesquisa, porque a espessura necessária para tráfego de carros, 8,0 cm, exige o ensaio de flexão em pisos elevados, descrito na mencionada norma. Para efeitos comparativos, analisou-se também a resistência à compressão das placas, segundo ensaio da ABNT NBR 9781: Os outros ensaios realizados foram: Coeficiente de permeabilidade, resistência mecânica à compressão, inspeção visual das peças (ABNT NBR 16416, 2015, itens 6.7.1, e 6.7.5, respectivamente, p ), além de absorção, índice de vazios, massa específica da amostra seca, massa específica da amostra saturada e massa específica real (ABNT NBR Argamassa e concreto endurecidos, 2009, itens 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 e 7.5, respectivamente, p. 3-4) e seus resultados e pormenores estão descritos de forma aprofundada partir dos itens e 3, abaixo. Todos os critérios avaliativos das placas permeáveis devem

13 9 atender às especificações presentes na Tabela 8 da ABNT NBR (2015, p. 15), também presente abaixo. Figura 5: Placas após o ensaio de permeabilidade

14 10 Figura 6: Corte de placa para ensaios. Figura 7: Tabela 8 ABNT NBR 16416: 2015.

15 Ensaios ABNT NBRs 15805: 2015 e 9778: Resistência à Flexão O procedimento do ensaio de resistência à flexão deve atender a todos os critérios da ABNT NBR 15805: Entretanto, a norma faz referência a ensaios em pisos elevados. Considerando que as placas em análise estão direcionadas para pavimentação e não para pisos elevados, e também por questão de disponibilidade de equipamento, foi decidido não atender ao critério demonstrado na Figura 1, do item da página 7, onde se exige que o comprimento da placa tenha no mínimo 10 vezes a espessura da mesma. Essa decisão foi tomada porque as placas de pavimentação, onde ocorrerá trânsito de veículos leves e pessoas, devem ter no mínimo 8,0 cm de espessura, segundo ABNT NBR (2015, Tabela 8, p. 15) o que exigiria uma placa de 80 cm, podendo variar até 100 cm, demandando assim, equipamento de prensa especializado, não encontrado em Brasília. A ABCP, em São Paulo, também desconsiderou tal exigência. Além disso, os cutelos de apoio e o de ruptura não tiveram a dimensão exata de norma, tendo valores como 16 mm, contrários aos 38 mm especificados na mesma seção da figura já mencionada acima. Os ensaios foram realizados em prensa de argamassa adaptada, na Universidade Católica de Brasília (UCB), utilizando um sistema de apoios de madeira, com os cutelos apoiados sobre os mesmos (Figura 8).

16 12 Figura 8: Sistema de ensaio de flexão montado, com placa a ser rompida Absorção, Índice de vazios e Massa Específica da amostra seca, saturada e real Os ensaios necessários para obtenção destes índices exigem que cada etapa seja feita com um intervalo de 72 h entre medições, ou então 48 h se as medições de 24 h e 48h tiverem uma diferença de massa menor que 0,5% da menor massa (ABNT NBR 9778, 2005, p. 2). Considerando que a norma especifica ensaios para concretos maciços, que são compactos e exigiriam maior tempo de secagem e saturação, utilizou-se o intervalo de 48 h para todas as amostras utilizadas, tendo em vista que o concreto permeável é muito mais poroso e aparente, tornando-se fácil sua secagem e saturação.

17 13 A etapa do ensaio que consiste na fervura das amostras de concreto, em ponto de ebulição, também foi modificada pelo mesmo motivo citado anteriormente, alterando o tempo de fervura de cinco horas para apenas uma hora, descrito no item (ABNT NBR 9778, 2005, p. 3). Segundo ABNT NBR 9778 (2005, p. 2) item 5.3 As amostras devem ser íntegras, estar isentas de óleo ou outros materiais indesejáveis e ser descartadas após o ensaio. Porém, o planejamento do projeto previa que os ensaios deveriam ser todos realizados em cada placa, a fim de se obter resultados correlacionados que demonstrassem todo o desempenho das placas. Apesar da recomendação normativa, decidiu-se não descartar as amostras utilizadas após os ensaios, mas que fossem rompidas então, em ensaio de resistência à compressão, outras seis amostras comparativas para que se tenha um critério de aferição entre valores de placas utilizadas nesses ensaios e placas não submetidas à fervura. Dessa forma, o objetivo foi perceber se os ensaios de fato interferem, ou desqualificam, as amostras utilizadas nos mesmos. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Resultados Resistência à Compressão Resistência à Compressão do Lote de Teste Os dados da Figura 9, a seguir, foram fornecidos pela empresa Santa Alice: Figura 9: Resistência à Compressão do Lote de Teste.

18 Resistência à Compressão do Lote de Produção A tabela 5, a seguir, foi obtida pelo cálculo de resistência à compressão, presente na Equação (2) abaixo. Vale observar que esse critério foi escolhido pelos responsáveis pela pesquisa, de forma a servir de critério comparativo apenas, tendo em vista que a norma não exige ensaios de compressão para placas permeáveis de concreto. Essa tabela exige que as placas atendam, no mínimo, 20,0 MPa de resistência à compressão. Em que F fck (2) A fck : resistência à compressão [MPa]; F : força aplicada [N]; e A : área da seção [mm²]. Amostra Tabela 5: Resistência à Compressão das Amostras de Produção Carga Máxima (KN) Área (mm²) fck (MPa) Aprovação Média 1a 121,1 5674,5 21,34 OK 217,9 5674,5 38,40 OK 2a 181,7 5674,5 32,02 OK 167,4 5674,5 29,50 OK 3a 140,8 5674,5 24,81 OK 151,8 5674,5 26,75 OK 4a 203,7 5674,5 35,90 OK 245,1 5674,5 43,19 OK 5a 156,9 5674,5 27,65 OK 211,8 5674,5 37,32 OK 6a 158,5 5674,5 27,93 OK 189,2 5674,5 33,34 OK Maior Valor = 43,19 MPa Menor Valor = 21,34 MPa Desvio Padrão 31,51 6,08

19 Resistência à Compressão das Amostras Comparativas Equação (2). A Tabela 6, a seguir, também foi obtida pelo cálculo da resistência à compressão da Amostra Tabela 6: Resistência à Compressão das Amostras Comparativas Carga Máxima (KN) Área (mm²) fck (MPa) Aprovação Média 1a 126,9 5674,5 22,36 OK 1b 187,4 5674,5 33,02 OK 2a 181,5 5674,5 31,99 OK 2b 182,2 5674,5 32,11 OK 3a 227,2 5674,5 40,04 OK 3b 188,9 5674,5 33,29 OK Maior Valor = 40,04 MPa Menor Valor = 22,36 MPa Desvio Padrão 32,13 5,17 Figura 10: Blocos de amostragem comparativa, após ruptura Resistência à Flexão Resistência à Flexão do Lote de Teste Os dados da Figura 11, a seguir, foram fornecidos pela empresa Concretecno:

20 16 Figura 11: Resistência à Flexão do Lote de Teste Resistência à Flexão do Lote de Produção Os resultados aqui presentes foram obtidos por meio do uso da equação presente no item da ABNT NBR (2015, p. 7). Os resultados apresentam valores um pouco mais baixos do que o esperado, considerando que os cutelos utilizados são mais delgados, rompendo a placa com maior facilidade. Amostra Tabela 7: Resistência à Flexão das Amostras de Produção Comprimento Largura de Espessura de Ruptura L Ruptura b t (mm) (mm) (mm) Carga Máxima (N) fck (MPa) Aprovação 1b ,83 OK 2b ,58 OK 3b ,95 OK 4b ,39 OK 5b ,20 OK 6b ,50 OK Maior Valor = 40,04 MPa Menor Valor = 22,36 MPa Média = 4,24 Desvio Padrão = 0,94

21 Figura 12: Amostra 4b após ruptura. 17

22 18 Figura 13: Fissura da ruptura por flexão amostra 3b Permeabilidade Permeabilidade do Lote de Teste Os dados da Figura 14, a seguir, foram fornecidos pela empresa Santa Alice:

23 19 Figura 14: Permeabilidade do Lote de Teste Permeabilidade do Lote de Produção Para a obtenção dos coeficientes de permeabilidade foram obedecidos os procedimentos descritos no item A.4 e, principalmente, o critério de pré-molhagem descrito na Tabela A.1, presente na Figura 15 abaixo, (ABNT NBR 16416, 2015, p. 20), utilizando-se de 3,6 Kg de água para cada pré-molhagem.. Figura 15: Tabela de tempo de pré-molhagem.

24 20 Por conseguinte, a Tabela 8 a seguir, foi obtida pelo uso da equação descrita no item A.5 do Anexo A (ABNT NBR 16416, 2015, p. 21): Tabela 8: Coeficiente de Permeabilidade (K) Placa Tempo de prémolhagem (s) água (Kg) (s) (mm/h) (m/s) Massa de Tempo Permeabilidade Permeabilidade Aprovação 1 > 30 3,6 81, ,79 5,57 x 10-4 NÃO , ,75 1,83 x 10-3 OK , ,98 1,77 x 10-3 OK 4 > 30 3,6 113, ,10 4,01 x 10-4 NÃO 5 > 30 3,6 93, ,78 4,84 x 10-4 NÃO , ,41 2,80 x 10-3 OK Absorção, Índice de vazios e Massa Específica da amostra seca, saturada e real Todos os valores obtidos para a elaboração da Tabela 9 foram calculados por meio das equações presentes nos itens 7.1 a 7.5, em ordem respectiva de apresentação dos parâmetros analisados, com base em medições de duas amostras, tudo conforme ABNT NBR 9778: 2005 (p.3 e p. 4). Placa Massa Seca (g) Tabela 9: Absorção, Índice de Vazios e Massas específicas. Amostragem 1 Massa Índice Massa Massa após Absorção de Específica Específica fervura (%) Vazios Seca Saturada (g) (%) (g/cm³) (g/cm³) Massa Saturada (g) Massa Específica Real (g/cm³) ,12 534,5 87,34 92,69-2,01E ,11 565,2 110,52 116,17-2,38E ,62 264,5 39,95 42,60-2,43E , ,3 286,56 298,89-2,53E ,44 907,7 204,38 213,46-2,53E , ,0 621,50 660,00-1,66E+01

25 21 Placa Massa Seca (g) Massa Saturada (g) Massa após fervura (g) Absorção (%) Amostragem 2 Índice de Vazios (%) Massa Específica Seca (g/cm³) Massa Específica Saturada (g/cm³) Massa Específica Real (g/cm³) ,87 962,5 163,88 173,50-1,90E ,29 957,1 180,79 190,36-2,11E ,17 537,5 103,88 109,25-2,37E ,88 972,7 250,55 260,27-2,87E ,94 823,1 208,69 216,92-2,89E ,84 730,0 125,00 132,30-1,98E+01 Figura 16: Fervura das placas.

26 22 Como podem ser observados, os resultados dos testes trouxeram valores fora da realidade de concretos maciços e porosos, concluindo as equações de forma incoerente e com resultados inconclusivos, demonstrando um comportamento que pode ter ocorrido pelo menor tempo de fervura (uma hora ao invés de cinco horas), assim como pelo fato desses ensaios serem focados em concretos com poucos vazios, não funcionando propriamente para testes em concretos permeáveis Densidade Devido aos resultados de massa específica e índice de vazios, inconclusivos, obtidos pelos ensaios supracitados da ABNT NBR 9778: 2009 foi decidido utilizar a formulação simples de densidade, presente na Equação (3) abaixo. O uso dessa equação resultou nos valores da Tabela 10, também abaixo: Em que m d (3) V d : densidade da placa [g/cm³]; m : massa da placa [g]; e V : volume da placa [cm³]. Tabela 10: Densidade e Resistência à Compressão das Amostras de Produção Amostra Massa (g) Volume (cm³) Densidade (g/cm³) fck médio (MPa) ,01 29, ,98 30, ,94 25, ,08 39, ,11 32, ,95 30,64

27 Discussões Analisando os resultados passo a passo, pode-se observar que os valores de resistência à compressão das amostras principais do lote de produção, mal sofreram variações em relação aos resultados das amostras comparativas, evidenciando que o ensaio de fervura por um tempo de uma hora não fragilizou suficientemente as amostras a trabalhadas. Além disso, os resultados do lote de teste, ensaiado na ABCP, obteve resultados com uma variação menor e, em média, maiores do que os do segundo lote, como observado no gráfico abaixo. Apesar disso o lote de produção teve valores máximos próximos do de testes, apesar de grande variação com valores menores, mostrando um caráter de falta de homogeneidade do traço de produção. Figura 17: Médias das resistências à compressão. Em relação aos resultados de flexão e permeabilidade, é possível notar um padrão que demonstra que as placas mais resistentes, também foram as menos permeáveis, tanto no lote de produção, quanto, em parte, no lote de teste. É perceptível também que em todos os casos

28 24 as resistências à flexão alcançaram o valor mínimo para aprovação, mesmo no ensaio adaptado que envolveu cutelos de menor diâmetro. Enquanto as placas do lote de teste atenderam os resultados de permeabilidade mínima, as placas do lote de produção não se apresentaram todas conformes. Com um resultado de apenas 50% de aprovação, percebe-se que essas placas não obtiveram o desempenho desejado. Figura 18: Médias das resistências à flexão.

29 25 Figura 19: Médias dos coeficientes de permeabilidade. Observou-se que os resultados dos ensaios propostos pela ABNT NBR 9778: 2009 foram insatisfatórios, com exceção do índice de absorção de água, o que só pode ser concluído como um erro nos valores de massa fervida (Mi), resultantes das pesagens pósfervura, deixando então duas opções: o tempo de fervura foi insuficiente, ou esse ensaio não produz bons resultados em concretos permeáveis. Por último, é de suma importância notar que, no dia da produção, a máquina encontrava-se de certa forma necessitando de uma recalibragem durante a execução do traço, para evitar o risco de perda da produção. Essa recalibração envolveu o uso de água adicional, alterando os níveis esperados de água na dosagem do traço e acarretando assim, sem alguma dúvida, as alterações e variações indesejadas, observadas nos resultados dos ensaios. Isso ocorre porque os níveis da composição de cada material de um concreto alteram vários fatores determinantes ao desempenho e função do mesmo. No caso presente, o fator a/c (relação entre água e cimento) influenciou na formação da pasta de concreto, o que diminui a permeabilidade e acaba aumentando a densidade das placas.

30 26 Também se pode correlacionar o valor da densidade das placas com sua resistência à compressão, conforme é evidenciado no gráfico abaixo, onde se percebe que, na maioria dos casos, quanto maior a densidade, maior o valor de resistência da peça. Figura 20: Relação entre densidade e resistência à compressão. 4. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES O intuito dessa pesquisa, de comparação de desempenho das placas entre lotes e dentro do próprio lote de produção foi concretizado, com observações importantes e diretas, além de termos nos deparado com as dificuldades e erros ao longo tanto do processo de execução do traço, quanto durante a pesquisa. As seis placas ensaiadas apresentaram resultados satisfatórios para sua aprovação, exceto por três placas que falharam no critério de coeficiente de permeabilidade. Essas três placas obtiveram maiores valores de resistências, evidenciando um grau de compactação maior do que as outras. Essa compactação excessiva se deu por uma maior fluidez do concreto, desencadeada pelo motivo já citado do reajuste envolvendo água. Pode-se observar também, o caráter esperado de maior resistência quanto

31 27 maior a compactação das amostras. Notamos que, salvo por variações, a resistência à compressão costuma aumentar, conforme aumenta a densidade da placa, como evidenciado no gráfico da Figura 20. No objetivo principal de comparação das placas, podemos observar que, devido ao reajuste, as placas do novo lote apresentaram desempenho pior, tanto nas resistências quanto em permeabilidade. A fibra de polipropileno, por sua vez, não pode contribuir em nenhuma análise comparativa, tendo em vista que não se teve acesso a um traço sem a presença da mesma. Na comparação dentro do próprio lote, temos também variações muito grandes em pontos diferentes de cada placa, ou entre as placas, causadas, indubitavelmente, pela alteração imprevista dos traços rodados, na hora de sua execução, além da fervura das mesmas. Outro ponto importante foi observar as variações de resultados decorrentes de adaptação de ensaios das normas, e testes de ensaios da ABNT NBR 9778:2009. O ensaio adaptado de fervura provavelmente teve influencia nos resultados incoerentes, que foram obtidos pela execução do mesmo. O único valor que não possuía a medição de massa após fervura em sua equação foi o único a apresentar resultado satisfatório (absorção). Também foi possível perceber que o ensaio de flexão usando cutelos mais finos gerou resultados um pouco mais baixos no lote de produção, do que em relação ao seu antecessor. Esses valores mais baixos não devem ser tidos como certeza de uma menor resistência de um lote em comparação ao outro, considerando que os valores de compressão do lote de produção apresentaram resultados próximos dos valores do lote de testes. Essas dificuldades se deram presentes durante a pesquisa prática, porque a falta de tempo integral e de visitas diárias ao espaço de elaboração da mesma, não permitiu um controle tão rigoroso dos processos de organização e execução dos ensaios. Para finalizar, recomendamos que, apesar de satisfatórios, os próximos lotes deverão ser rodados após extensa verificação da calibragem do maquinário. Também se recomenda que futuros ensaios nesse mesmo traço, ou em derivados desse, sejam realizados por equipe que tenha maior disponibilidade e apoio para controle de todo o processo planejado, permitindo que os parâmetros normativos sejam seguidos à risca. Em último ponto, recomendamos outros testes com base na ABNT NBR 9778: 2009, mas que atendam o critério de cinco horas de fervura das placas ensaiadas para que se possa concluir, verdadeiramente, se esse ensaio altera, ou não, as amostras e se o mesmo tem a capacidade de gerar resultados satisfatórios em concretos permeáveis.

32 28 EVALUATION OF THE CHARACTERISTICS OF PERMEABLE CONCRETE PLATES ACCORDING TO NBR 16416: 2015 Abstract: The development of large urban centers occurs along with the disorderly growth of cities, that is, the appearance of many works not always properly planned has become somewhat recurrent. These works use materials such as concretes and impermeable asphalts on a large scale, rendering the cities also impermeable and, as a consequence, the flooding and shortage of subterranean aquifers begin, altering the hydrological cycle of nature, and finally occurring in the lack of water, a problem already observed in large Brazilian cities. The development of recipes of permeable concrete in Brasília would allow the reuse of rainwater and avoid flooding. This concrete can be applied in areas such as parking lots, sidewalks, cycle paths, plazas, among other places. This research was carried out with the purpose of evaluating the permeability, compressive strength, flexural strength and density of permeable concrete plates, since there are still no known factors that can interfere in the quality of these pieces. Thus, this research aims to contribute to the advancement of the quality of the permeable concrete plates produced in the Federal District. Keywords: Draining. Concrete. Floor. Reuse. Flexion. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778: argamassa e concreto endurecidos: determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, p.. NBR 9781: peças de concreto para pavimentação: especificação e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, p.

33 29. NBR 15805: pisos elevados de placas de concreto: requisitos e procedimentos. Rio de Janeiro, p.. NBR 16416: pavimentos permeáveis de concreto: requisitos e procedimentos. Rio de Janeiro, p.. NM 26: agregados: amostragem. Rio de Janeiro, p.. NM 45: agregados: determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, p.. NM 46: agregados: determinação do material fino que passa através da peneira 75 um, por lavagem. Rio de Janeiro, p.. NM 52: agregado miúdo: determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, p.. NM 53: agregado graúdo: determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro, p.. NM 248: agregados: determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, p. SALES, Tarso Luís de. Pavimento permeável com superfície em blocos de concreto de alta porosidade. Florianópolis, p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2008.

34 30 VIRGILIS, Afonso Luís Corrêa de. Procedimentos de projeto e execução de pavimentos permeáveis visando retenção e amortecimento de picos e cheias. São Paulo, p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009.