Concreto permeável por Caroline Mazzonetto

1 de março de 2016

Alternativa para aumentar a permeabilidade de pavimentos submetidos a cargas reduzidas, sistema demanda cuidados de especificação, instalação e manutenção

Por Caroline Mazzonetto

O concreto permeável ou poroso é a última etapa de um sistema de drenagem. Tecnologia ainda incipiente no Brasil, o material vem sendo adotado por construtores para atender ao que as legislações municipais pedem em relação à infiltração e permeabilidade na pavimentação de terrenos. Isso porque o concreto permeável permite que a água das chuvas passe através dele e seja armazenada nas camadas inferiores, base e sub-base, até ser conduzida ao lençol freático por meio do subleito ou então levada ao sistema de drenagem da cidade. Sem perder espaço de pavimentação, tem-se uma área pronta para absorver precipitações, evitando enchentes e realimentando o aquífero subterrâneo.

Divulgação: Intercity/Afonso Virgiliis
A principal diferença entre o concreto convencional e o poroso é o índice de vazios deste último. Enquanto o concreto convencional é compacto e tem propriedades que o fazem enrijecer ao longo do tempo, tornando-o mais resistente, a característica do permeável é outra. Ele é feito a partir de material granular quase todo do mesmo tamanho, com a mesma granulometria. "O uso do mesmo tamanho de agregado cria vazios, porque eles não conseguem ser preenchidos", explica Afonso Virgiliis, engenheiro da secretaria de infraestrutura urbana e obras de São Paulo que tem mestrado em pavimentos permeáveis pela Universidade de São Paulo (USP). Um pouco de areia grossa, nada de fina, também permite que haja um bom volume de vazios.

A quantidade de pedra, areia, cimento e água vai variar de acordo com a resistência que se busca ter no concreto. Quanto maior a resistência que se procura, menor será a permeabilidade. Para se ter mais permeabilidade, é preciso um maior volume de vazios e, portanto, haverá menos resistência. Por isso, há limitações na aplicação do sistema de drenagem com concreto permeável. Ele é mais indicado para locais de menor solicitação de carga, onde a resistência é menos exigida, como ciclovias, quadras poliesportivas e estacionamentos - a restrição de carga é para tráfego leve.
Divulgação: Intercity/Afonso Virgiliis
As peças prémoldadas são aplicadas sobre base e sub-base com pedras de no máximo 3/8" de diâmetro e uma camada de 10 cm a 15 cm de britas

Por outro lado, é preciso tomar cuidado com o local onde o projeto será instalado, como adverte Mariana Marchioni, coordenadora do projeto Pavimento Permeável na Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Deve-se verificar se não é uma área com risco de contaminação, já que a água infiltra para o solo, e nem uma região onde costuma ocorrer enchentes.Vantagens do concreto permeável


● Proteção do sistema de drenagem;

● Pode ser usado como via para pedestres, estacionamento, ciclovia, piso de quadras poliesportivas;

● Ajuda a diminuir enxurradas e enchentes;

● Possibilita a reutilização da água da chuva;

● Realimenta o aquífero subterrâneo;

● Atua como filtro, impedindo que impurezas e metais pesados atinjam o lençol freático;

● Permite melhor aproveitamento de terrenos;

● Pode ser usado como zona de transição em barragens, junto aos maciços rochosos.

Como funciona 

A função permeabilizante do concreto permeável não funciona se ele não estiver associado à base e sub-base granular. A água da chuva desce pelo concreto poroso e precisa ser armazenada na estrutura granular, que deve ser de pedras ou britas com grande volume de vazios. Depois que a chuva para, a água que ficou armazenada nos vazios pode seguir dois caminhos: ou vai para o subsolo, quando o subleito é propício para promover esse caminho até o aquífero, ou pode ir para um sistema de drenagem. Aí ela segue para os bueiros e bocas de lobo da cidade ou fica em piscinas de armazenagem ou reservatórios, a partir de onde pode ser reutilizada em espaços sanitários ou jardins.


As normas americanas dizem que, quando o solo é propício, em 72 horas a água armazenada é absorvida e lançada no aquífero. Se o subsolo é compacto e impermeável (argiloso, por exemplo), no entanto, a água que fica na base e na sub-base não consegue ir rapidamente para o lençol freático e fica acumulada no reservatório granular. Nesse caso, as camadas de pedra da estrutura podem encher e transbordar pela superfície, voltando para cima do concreto poroso.


Alternativa para aumentar a permeabilidade de pavimentos submetidos a cargas reduzidas, sistema demanda cuidados de especificação, instalação e manutenção
Por Caroline Mazzonetto

Por isso, a recomendação é fazer o cálculo para a espessura do projeto baseado em duas premissas: a própria resistência do concreto e a quantidade de chuva, e o cálculo hidrológico, com referência a uma chuva de exceção que aconteça em um intervalo de 10, 25, 50 ou 100 anos. Em São Paulo a normatização para microdrenagem tem como base períodos de retorno de dez anos. Nesse cenário, a construção de um sistema de drenagem fica dentro da margem de segurança.


A base e a sub-base são executadas em um dégradé de gradação, com as pedras de no máximo 3/8" de diâmetro. Primeiro as pedras maiores, depois as pedras menores, por último pedrisco. Faz-se uma camada de 10 cm a 15 cm de britas, por onde passa o rolo compactador vibratório, e mais outra camada. Grandes profundidades não são necessárias à instalação da estrutura. "O pavimento ganha na área, armazena água como um piscinão. Rasinho, mas um piscinão", explica Virgiliis, que experimentou o sistema de drenagem com blocos intertravados de concreto poroso em um projeto de estacionamento construído na USP (veja boxe "Quem já usou"). O concreto tem que ser aplicado com cuidado, não podendo ser jogado nem alisado, e deve ficar rugoso. Também não pode ser desempenado, para não fechar as possibilidades de a água entrar.

fotos: Divulgação abcp
Concreto poroso, moldado in loco ou em peças pré-moldadas, é indicado para locais de carga reduzida e tráfego leve. Nas fotos, estacionamento na sede do Environmental Protection Agency (EPA), em New Jersey, nos Estados Unidos

Índices de referência

A execução do sistema de drenagem abaixo do concreto permeável envolve uma camada única com pedras maiores e menores em dégradé, ou brita graduada. Não precisa ser uma estrutura muito profunda, já que a capacidade de guardar água se ganha na área do reservatório, que é extensa. Veja os principais índices de desempenho do sistema:

● Índice de vazios: na ordem de 20%, no máximo 25% (o concreto convencional possui 4% de vazios);

● Ângulo máximo da rampa: 18%, conforme estudo conduzido pela Universidade São Judas. A partir daí, há escorregamento de massa na hora da aplicação e pouca capacidade de absorção porque a água escorre. Se o método utilizado for o concreto permeável em blocos pré-moldados, o ângulo possível é de 20% a 25%;

● Permeabilidade: mais de 70% da chuva consegue ser escoada;

● Resistência do bloco intertravado de concreto poroso: de 25 MPa a 30 MPa;

● Custo: R$ 155/m² (pavimento para calçada que tenha uma camada com pedras maiores e menores)

Fonte: Intercity

Pisos drenantes e colmatação 

Os pavimentos permeáveis foram bastante estudados na década de 1970 nos Estados Unidos como uma forma de evitar aquaplanagem, reduzir ruído, ofuscamento do farol dos carros e efeito de spray - mas acabaram abandonados. Depois ressurgiram junto aos problemas de hidráulica, na esteira da recarga dos aquíferos e como solução complementar de drenagem, não para transportes.

No final dos anos 1990 e início dos 2000, o concreto permeável reapareceu como uma tecnologia para ajudar na drenagem das cidades, retendo a água na fonte, impedindo-a de correr para córregos e reduzindo enchentes. Os países onde essa solução está mais disseminada são EUA, França e Japão, entre outros. "Todo esse negócio é muito recente, demora muito para que as coisas cheguem. É novo até nos Estados Unidos", ressalva Arcindo Vaquero y Mayor, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Concretagem (Abesc).

Independentemente do revestimento, pavimentos permeáveis são aqueles que permitem a infiltração de água. O concreto permeável ou poroso, especificamente, pode ser produzido de duas formas: moldado in loco ou em peças pré-moldadas. Virgiliis aconselha cuidado na hora da aplicação em ambos os métodos. Se for a massa jogada em cima da base granular, a regularização pode ser feita com régua. Se forem blocos, eles não devem ser colocados em disposição aleatória, a fim de terem resistência a deformações e não possuírem irregularidades longitudinais.

O sistema pode durar até dez anos com a parte estrutural íntegra, mas é preciso tomar cuidado com a colmatação, o entupimento das camadas superiores por sujeira. Estudos indicam que nos primeiros dois anos, a tendência é o concreto poroso perder 50% da capacidade de permeabilização, e continuar perdendo o resto gradativamente até fechar sete anos, quando os vazios estariam entupidos na superfície. No caso de concreto permeável moldado in loco, a manutenção é feita com a retirada de 3 cm ou 4 cm da camada mais externa, que é substituída por uma nova. Se o sistema for de blocos, as opções são trocar os blocos por novos ou arrancá-los cuidadosamente e trocá-los de lado. A face externa vira para a estrutura interna e é como se fosse criada uma retrolavagem.

Devido à granulometria, as peças de concreto permeável, que são o método mais fácil de ser visto em uso no Brasil, são mais caras do que as convencionais. O sistema inteiro de pavimentação chega a custar 35% a mais. Mariana, da ABCP, alerta, porém, que o custo de cada projeto deve ser pensado levando em conta que o concreto permeável tem a função de pavimento e também drenagem. Além disso, em boa parte das vezes ele é utilizado para adequar o projeto à legislação, respeitando a permeabilização exigida pelos órgãos públicos.
Daniel beneventi
No detalhe ilustrativo, solução de pavimentação de concreto poroso com drenagem da água infiltrada por tubulação

Especificação

Quem quiser especificar o sistema de drenagem com concreto permeável deve fazer primeiro um orçamento-base, indicando quantos metros quadrados de pavimento drenante terá a obra, quantos centímetros terá cada camada, quanto de material cada metro quadrado terá e qual será a composição. Virgiliis explica que a prefeitura paulistana está trabalhando em uma norma, a ITS 003/2012, que ajudará os técnicos a fazerem os cálculos da parte hidráulica, de tráfego e das camadas em relação ao concreto permeável. Será a primeira normativa do tipo no País, prevista para sair no Diário Oficial nos próximos meses. "Ainda não tem especificação. O pessoal trabalha empiricamente, até para fazer licitação é difícil. Agora, quando sair a norma, talvez melhore", comenta o engenheiro, que também é professor no Centro Tecnológico de Hidráulica da USP e na Universidade São Judas. Por enquanto, a presença do concreto permeável no Brasil é tímida, com iniciativas isoladas em estacionamentos de shoppings centers e condomínios.


Quem já usou
Divulgação: afonso virgiliis

  
Em 2009, uma pesquisa na USP levou à construção de um estacionamento de 1.600 m² dividido em dois: de um lado foi feito um sistema de drenagem com asfalto permeável, camada porosa de atrito (CPA), e do outro foram usados blocos intertravados de concreto poroso. Os blocos permeáveis absorviam a maior parte da água, mas o rejunte usado para unir as peças também tinha propriedades drenantes. 

O projeto foi patrocinado pela Prefeitura de São Paulo, a Secretaria de Infraestrutura Urbana e Obras, em conjunto com o Centro Tecnológico de Hidráulica da USP, e foi tema da dissertação de mestrado de Afonso Virgiliis. "Está lá até hoje. Os dados continuam sendo coletados; e o concreto poroso está dando alguns probleminhas de colmatação", explica o engenheiro. Para o experimento da USP, localizada em uma região onde chove bastante, os pesquisadores identificaram um valor máximo de altura de chuva equivalente a 62 mm. As camadas de base e sub-base foram feitas com 35 cm, como margem de segurança.


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