Soluções para Cidades - Concrete Show 2019 · ABNT NBR NM 51 < 40 Índice de Suporte...

Soluções para Cidades

O uso do pavimento permeável nas cidadesMSc. Cláudio Oliveira Silva

Superfícies impermeáveis como: estradas, ruas, edifícios ou solos compactados, fazem com que uma grande quantidade de água escoe superficialmente ao invés desta infiltrar no solo para reabastecer os lençóis d’água.

Como as cidades afetam o ciclo da água?

https://enviropopuconics.wordpress.com/

Urbanização e o aumento da impermeabilização

Urbanização e o aumento da impermeabilização

Aumento do escoamento superficial

Aumento do escoamento superficial

Aumento do escoamento superficial

A impermeabilização é o único problema?

A impermeabilização é o único problema?

A impermeabilização é o único problema?

Qual é a influência dos pavimentos?

Ilhas de calor e Enchentes

Que soluções podemos adotar?

Influência dos pavimentos

Superfícies impermeáveisSuperfícies quentes

HidrogramaVazão x Tempo

Impermeabilização

Superfícies quentes

http://www.camargoquimica.com.br/blog/page/9/

Escoamento superficial – situação mais comum

http://www.camargoquimica.com.br/blog/page/9/

Escoamento superficial – situação ideal

Superfícies frias

Menor temperatura Maior visibilidade

SRI = 0,05 SRI = 0,35

Superfícies frias

SRI = 0,35

SRI = 0,05

Superfícies permeáveis

escoamento superficial“runoff’

permeabilidade

Propriedades hidrológicas

Atlanta - Geórgia

http://news.wabe.org/post/atlanta-home-largest-permeable-pavers-project-us

http://news.wabe.org/post/atlanta-home-largest-permeable-pavers-project-us

Atlanta - Geórgia

http://news.wabe.org/post/atlanta-home-largest-permeable-pavers-project-us

Atlanta - Geórgia

http://news.wabe.org/post/atlanta-home-largest-permeable-pavers-project-us

Atlanta - Geórgia

Todd Hill - Departamento de Gestão de Bacias Hidrográficas

Atlanta - Geórgia

Portland - Oregon

http://www.bft-international.com/en/artikel/bft_2009-08_Sustainability_with_paving_blocks_271119.html

http://www.bft-international.com/en/artikel/bft_2009-08_Sustainability_with_paving_blocks_271119.html

Portland - Oregon

http://www.bft-international.com/en/artikel/bft_2009-08_Sustainability_with_paving_blocks_271119.html

Portland - Oregon

http://www.bft-international.com/en/artikel/bft_2009-08_Sustainability_with_paving_blocks_271119.html

Portland - Oregon

Berkeley - California

http://www.berkeleyside.com/2014/12/05/op-ed-how-does-berkeley-decide-which-streets-to-fix/

http://www.landscapeonline.com/research/article-a.php?number=19966

Fort Morgan - Colorado

http://www.landscapeonline.com/research/article-a.php?number=19966

Fort Morgan - Colorado

http://www.landscapeonline.com/research/article-a.php?number=19966

Fort Morgan - Colorado

http://www.landscapeonline.com/research/article-a.php?number=19966

Fort Morgan - Colorado

Milwaukee - Wisconsin

http://ijc.org/greatlakesconnection/en/tag/toronto/

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

Duduque - Mississippi

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

Duduque - Mississippi

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

East Alton, Illinois

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

East Alton, Illinois

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

East Alton, Illinois

http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

East Alton, Illinois

ABNT NBR 16416 Pavimentos Permeáveis de Concreto

✓ Termos e definições

✓ Tipologias de revestimentos

✓ Sistemas de infiltração e armazenamento

✓ Requisitos de projeto

✓ Requisitos das camadas

✓ Requisitos do revestimento

✓ Amostragem

✓ Execução

✓ Liberação

✓ Manutenção

✓ Limpeza

Barueri - SP

Fonte: ABCP

Fonte: ABCP

Barueri - SP

Fonte: ABCP

Barueri - SP

Fonte: ABCP

Barueri - SP

Barra Funda - São Paulo - SP

Fonte: ABCP

Fonte: ABCP

Barra Funda - São Paulo - SP

Fonte: ABCP

Barra Funda - São Paulo - SP

Rua Avanhandava - São Paulo - SP

Fonte: ABCP

Jaguaré - São Paulo - SP

Fonte: ABCP

Porto Santos - SP

Fonte: http://www.john-knapton.com/Santos.htm

Fonte: http://www.john-knapton.com/Santos.htm

Porto Santos - SP

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Sede ABCP- SP

Definição - Área permeável?

Fonte: Prefeitura de São Carloshttp://www.saocarlos.sp.gov.br/index.php/fazenda-financas/154469-iptu-incentivo-ambiental-empresas.html

Definição - Área permeável?

Fonte: Prefeitura de São Carloshttp://www.saocarlos.sp.gov.br/index.php/fazenda-financas/154469-iptu-incentivo-ambiental-empresas.html

Lei 11.228 de 25 de junho de 1992

10.1.5 - As condições naturais de absorção das águas pluviais no lote deverãoser garantidas pela execução de um ou mais dos seguintes dispositivos:

a) reserva de, no mínimo, 15% (quinze por cento) da área do terreno livre depavimentação ou construção;

10.1.5.1 - Na hipótese de utilização de piso drenante para atendimento àletra "a", apenas sua área efetivamente vazada será considerada como livrede pavimentação.

Área permeável – Legislação

Fonte: Prefeitura de São Paulo

Hidrograma

Tempo

Vazão Área urbana

Área rural

Impermeabilização

Superfícies quentes

Área permeável?

Fonte: ABCP

Área permeável?

Fonte: ABCP

Área permeável?

Fonte: ABCP

Área permeável?

Fonte: ABCP

Pavimento Intertravado PermeávelPavimento Intertravado

Mais ou menos permeável?

Fonte: ABCP

Valores superiores a 10-3 m/s indicam um comportamento de pavimento permeável . k > 10-3 m/s = Área 100% permeável

Ensaio para determinação do coeficiente de permeabilidade

➢ Utilizado em campo ou em Laboratório:

ABNT NBR 16416 – Anexo A

Coeficiente de permeabilidade

Teste em campo Teste em laboratório

)t²d(

mCk

Fonte: ABCP

60 s 62 s 190 s 36.500 s > 42.100 s

Quantificando a permeabilidade

Fonte: ABCP

Superfície que permite a rápida percolação de água e contribui pra a diminuição do escoamento superficial

Valores típicos de coeficiente de permeabilidade para solos

Permeabilidade k (m/s)

Pavimentos permeáveis

Muito alta > 10-3

Alta 10-3 a 10-5

Baixa 10-5 a 10-7

Pavimentos impermeáveisMuito baixa 10-7 a 10-9

Baixíssima < 10-9

Rápida percolação: coeficiente de permeabilidade > 10-3 m/s

Critério para área permeável

Fonte: ABNT NBR 16416

Superfície que permite a rápida percolação de água e contribui pra a diminuição do escoamento superficial

Valores típicos de coeficiente de permeabilidade para solos

Permeabilidade k (m/s)

Pavimentos permeáveis

Muito alta > 10-3

Alta 10-3 a 10-5

Baixa 10-5 a 10-7

Pavimentos impermeáveisMuito baixa 10-7 a 10-9

Baixíssima < 10-9

Rápida percolação: coeficiente de permeabilidade > 10-3 m/s

Critério para área permeável

Área 100% PERMEÁVEL

> 60 litros/min

Fonte: ABNT NBR 16416

Requisitos para o Coeficiente de permeabilidade ABNT NBR 16416

Tipo de revestimento

Método de Ensaio Coeficiente de permeabilidade do pavimento recém-

construídom/s

Local de avaliação

Em laboratório Em campo

Peça de concreto (juntas alargadas ou áreas vazadas)

Anexo A

Anexo A > 10-3Peça de concreto permeável

ABNT NBR 13292

ou Anexo APlaca de concreto permeável

Concreto permeável moldado no local

Tabela 7 - Determinação do coeficiente de permeabilidade

Fonte: ABNT NBR 16416

Dimensionamento do pavimento

Fonte: Exemplo ilustrativo ABCP

Dimensionamento hidráulico

r

ecmáx

V

TfPRQH

..

Hmáx - camada reservatório (m);∆Qc - precipitação excedente da área de contribuição (m);R - Ac/ApAc - área de contribuição (m²);Ap - área permeável (m²);P - precipitação de projeto (m);f - taxa de infiltração no solo (m/h);Te - tempo efetivo de enchimento da camada reservatório (h) Vr - índice de vazios da camada.Fonte: ICPI

Infiltração total Infiltração parcial Sem Infiltração

Tubo de drenagem Tubo de drenagem

Membrana impermeável

Sistemas de infiltração e Armazenamento

Fonte: ABNT NBR 16416 e ICPI

Estrutura do pavimentoPeças de concreto

Camada de assentamento

Base

Subbase

Revestimento permeávelJunta permeável (conforme caso)

Camada assentamento permeável (conforme caso)

Base permeável

Camada intermediária

Fonte: ICPI

Propriedade Método Base e Subbase Assentamento Rejuntamento

Abrasão “Los Angeles”ABNT NBR

NM 51< 40

Índice de Suporte Califórnia (CBR)

ABNT NBR 9895

≥ 80 % - -

Índice de vaziosABNT NBR

NM 45≥ 32 %

Material passante na peneira com abertura de malha de 0,075 mm

ABNT NBR NM 46

≤ 2 %

Dimensão máxima característica (Dmáx)

ABNT NBR 7212

9,5 mm≤ 1/3 da largura da junta ou da

área vazada

Especificação para os materiais granulares – ABNT NBR 16416

Requisitos para as camadas

Peneira com abertura de malhaPorcentagem retida, em massa (%)

Sub-base Base75 mm 0 ―63 mm 0 a 10 ―50 mm 30 a 65 ―

37,5 mm 85 a 100 025 mm 90 a 100 0 a 519 mm 95 a 100 0 a 35

12,5 mm ― 40 a 754,75 mm ― 90 a 1002,36 mm ― 95 a 100

Distribuição granulométrica recomendadaBase e sub-base

basesub-base

Fonte: ABNT NBR 16416

Peneira com abertura de malhaPorcentagem retida, em massa %

Assentamento Rejuntamento12,5 mm 0

9,5 mm 0 a 15

4,75 mm 70 a 90

2,36 mm 90 a 100

1,16 mm 95 a 100

Distribuição granulométrica recomendadaAssentamento e rejuntamento

assentamento rejuntamento

Fonte: ABNT NBR 16416

Concreto permeável moldado no local

Tipologia de revestimentos

Pavimento Intertravado permeável com juntas alargadas

Tipologia de revestimentos

Pavimento Intertravado permeável com áreas vazadas

Tipologia de revestimentos

Pavimento Intertravado com peças permeáveis

Tipologia de revestimentos

Pavimento com placas permeáveis

Tipologia de revestimentos

Requisitos de resistência e espessurada camada de revestimento – ABNT NBR 16416

Tipo de revestimentoTipo de

solicitaçãoEspessura mínima

(mm)Resistência mecânica característica (MPa)

Método deensaio

Peça de concreto (juntas alargadas ou áreas vazadas)

Tráfego de pedestres

60,0≥ 35,0 a

ABNT NBR 9781Tráfego Leve 80,0

Peça de concreto permeável

Tráfego de pedestres

60,0≥ 20,0 ª

Tráfego leve 80,0

Placa de concreto permeável

Tráfego de pedestres

60,0≥ 2,0 b ABNT NBR 15805

Tráfego leve 80,0

Concreto permeável moldado no local

Tráfego de pedestres

60,0 ≥ 1,0 c

ABNT NBR 12142Tráfego leve 100,0 ≥ 2,0 c

a determinação da resistência à compressão, conforme na ABNT NBR 9781.b determinação da resistência à flexão, conforme na ABNT NBR 15805.c determinação da resistência à tração na flexão, conforme na ABNT NBR 12142

Resistência mecânica e espessura mínima do revestimento permeável

Colmatação

> 10-3 m/s - (60 L/min)Coeficiente permeabilidade inicial

mínimo

Adaptado de Borgwardt 2006

Colmatação

Acúmulo de sedimentos

Crescimento de vegetação nas juntas

> 10-3 m/s - (60 L/min)Coeficiente permeabilidade inicial

mínimo

≤ 10-5 m/s - (0,6 L/min)Manutenção

Adaptado de Borgwardt 2006

https://www.edmonton.ca/city_government/environmental_stewardship/permeable-pavement.aspx

Colmatação

https://www.usc.edu.au/research-and-innovation/sustainability-and-environment/stormwater-research-group/past-projects

Colmatação

Colmatação

https://www.researchgate.net/publication/290946871_Permeable_Pavement_Design_and_Construction_Case_Studies_in_North_America

Limpeza e Manutenção

Remoção/varrição de sujeiras Aplicação de jato d’água

Sucção Ensaio de permeabilidade

http://www.worldsweeper.com/Street/BestPractices/KinterPorousPavement.html

Limpeza e Manutenção

Limpeza e Manutenção

https://www.youtube.com/watch?v=hTwKD_bTJf0

http://www.pavedrain.com/installation-maintenance/ http://hydroston.com.au/maintenance/

Limpeza e Manutenção

https://www.researchgate.net/publication/290946871_Permeable_Pavement_Design_and_Construction_Case_Studies_in_North_America

Limpeza e Manutenção

Antes da manutenção Depois da manutenção

Durabilidade X Custo

✓ Necessita apenas de reposição periódica do material de rejuntamento;

✓ Não necessita de cortes no pavimento

✓ Reparos sem marcas visíveis;

✓ Permite a reutilização das peças

✓ Permite a reutilização do material de base/subbase e assentamento;

https://www.army.mil/e2/c/images/2016/08/29/448614/original.jpg

Pavimento Permeável

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