A tecnologia de pavimento em concreto permeável surgiu como potencial solução para problemas relacionados à drenagem urbana provenientes da diminuição da área permeável de uma metrópole. Desta forma, sua utilização vem crescendo cada vez mais, inclusive no Brasil. Para avaliar o comportamento hidráulico de uma calçada em concreto permeável, o Laboratório de Mecânica dos Pavimentos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LMP-EPUSP) desenvolveu duas misturas para a aplicação em duas calçadas em concreto permeável construídas no Campus da Universidade de São Paulo. A primeira estrutura possui dimensões de 1,00 m x 8,65 m, sem manta permeável, ao passo que a segunda estrutura possui 1,50 m x 84,80 m com sua área dividida em 3 trechos que diferem entre si da seguinte forma: primeiro trecho com manta permeável e infiltração de água no solo; segundo trecho com lona impermeável e sistema de drenagem; e terceiro trecho sem manta e com infiltração de água no solo. Além da análise do comportamento hidráulico da mistura, os métodos construtivos adotados foram avaliados, desde a escolha do local até a cura do concreto. Todas as adequações do método de execução da primeira calçada para a segunda são explícitas e justificadas nesse trabalho, tais como a existência da manta permeável, que na primeira calçada não existia e na segunda surge como uma das soluções para se evitar a colmatação por bombeamento, e detalhes na compactação do revestimento, mantendo uma superfície mais regular. Feita a análise do método construtivo, essa pesquisa também apresenta diversos resultados de taxas de infiltração, em cm/s, in loco obtidos através do ensaio baseado na ASTM C-1701, além de mostrar, através de comparações com diversas referências, o grande potencial hidráulico das misturas desenvolvidas. Esses resultados mostram o comportamento hidráulico das misturas com o tempo. Das informações apresentadas, fica evidente a dependência da escolha do local para um bom comportamento hidráulico a longo prazo, além de explicitar o quão a taxa de infiltração diminui com o tempo em um pavimento construído em ambiente pouco suscetível à colmatação proveniente de árvores e em local muito suscetível. Além disso, o estudo mostra que, apesar de pequenas diferenças nos pavimentos, tais como a infiltração ou não de água no solo, e, no caso contrário, a existência de um sistema de drenagem, o comportamento hidráulico é semelhante. A mesma conclusão é obtida comparando-se os ensaios realizados em bordas e centro do pavimento. Todos os resultados mostrados e conclusões tiradas a partir desses mostram o grande potencial drenante do pavimento de concreto permeável, potencializando com a seleção adequada de materiais, local e método construtivo. / Pervious concrete pavement came as a potential solution to problems related to urban drainage, consequence of the decrease of the permeability area of a metropolis. In this way, its use has been increasing all over the world, including Brazil. In order to evaluate the hydraulic behavior of a permeable concrete sidewalk, the Pavement Mechanics Laboratory of the University of São Paulo developed two mixtures. These mixtures were made for an application on two sidewalks in permeable concrete built in the Campus of the University of São Paulo. The first sidewalk has 1.00 m x 8.65 m, without a geotextile, and the second has 1.50 m x 84.80 m, divided into 3 stretches differing from each other as follows: first section with a geotextile and infiltration of water on soil; Second stretch with waterproof tarpaulin and drainage system; And the third stretch has not a geotextile, but count with the infiltration of water on soil. In addition to the analysis of the hydraulic behavior of the mixture, the constructive methods adopted were evaluated, since the choice of the construction site, until the concrete cure. All adaptations of the method of execution of the first sidewalk to the second one are explicit and justified in this work, such as the existence of the geotextile, that in the first sidewalk did not exist and in the second it appears as one of the solutions to avoid the clogging. Another adaptation was the compaction adopted, which is more regular on the second sidewalk. After the analysis of the constructive method, this research also presents several results of infiltration rates, in cm/s, obtained through the test based on ASTM C-1701, besides showing, through comparisons with several references, the great potential Hydraulic of the mixtures applied. These results show the hydraulic behavior of the mixtures over time. From the information presented, the dependence on the choice of site for a good long-term hydraulic behavior is verified, it is also evidente how much the rate of infiltration decreases with time in a pavement built in a site next to trees and another types of vegetation. In addition, this research shows that the little differences in the methods results in little differences in the infiltration rate, but the hydraulic behavior remains similar. The same conclusion is obtained by comparing the tests performed at the edges and center of the pavement. All presented results and conclusions shows the great potential of the mixtures developed by the LMP-USP, which can be enhanced though the suitable materials selection, construction place and constructive method.

Este trabalho de pesquisa foi realizado na busca de melhor entendimento do comportamento estrutural de pavimentos de concreto no que tange a transferência de carga em juntas, de quais os fatores que influenciam essa transferência de esforços nas juntas e a determinação, em caráter preliminar, de como as condições climáticas vigentes na área tropical dos estudos afeta o fenômeno. Para a realização dos experimentos foi empregada a pista experimental USP/FAPESP, construída em 1999, e até então não empregada para a determinação dos efeitos de transferência de cargas em juntas com e sem barra de transferência de carga. Paralelamente, para retroanalisar os parâmetros de transferência de carga, foram necessárias a avaliação e a análise estrutural de respostas a carregamentos dinâmicos das placas de concreto da pista experimental, possibilitando a determinação de diversos parâmetros em jogo, em especial, do módulo de elasticidade de concretos e do módulo de reação do subleito. Os estudos permitiram determinar que a ausência de barras de transferência de cargas em juntas transversais torna menos eficiente tal transferência além de apresentar nesse caso forte dependência da temperatura do concreto. Em juntas com barras de transferência de carga, para qualquer época do ano, a transferência de cargas é sempre igual ou superior a 90%, aproximadamente, independentemente da geometria das placas. Não existindo tais dispositivos o valor da transferência de cargas variou de 60 a 75%. Não foram observadas dependências importantes quanto a diferentes níveis de carregamento durante os testes, bem como para espessuras de placas de concreto, em placas com barras de transferência. Observou-se, também, embora em escala inferior ao que se narra na literatura passada, que o módulo de reação do subleito para carga de borda é maior que aquele para carga de centro. As faixas de valores de módulos de elasticidade para concretos de placas e para concretos compactados com rolo em sub-bases coincidiram com as faixas de valores encontrados em laboratório com medidas efetuadas na época da construção dos pavimentos. O processo de retroanálise com o programa ISLAB2000 mostrou-se um recurso valioso para a parametrização dos pavimentos de concreto estudados. / This research was proposed aiming an in deep study of the mechanism of load transfer across concrete pavement joints including the analysis of which factors influence such load transfers with special regards to the climate factors as concrete temperature. The concrete pavements under study were built in 1999 as a research supported by FAPESP, whose experimental sections has not been used before for such a goal. Backcalculation techniques were employed to analyze deflection data collected with FWD tests over the slabs and it was possible to define values for the test sections materials parameters like concrete modulus of elasticity and the modulus of subgrade reaction. Tests detected loss of load transfer efficiency on the dependence of concrete temperature for non dowelled joints. For dowelled joints, whatever the season of the year or period of the day, joint load transfer efficiency was at least 90% approximately. However, without dowels, efficiency ranged from 60 to 75%. No expressive dependence on the load level was observed during tests, as well as on the slab thicknesses, for cases of dowelled joints. It was observed the increase in the value of the modulus of subgrade reaction when loads were applied in joint position, although not so expressive as sometimes described in the literature. Ranges for concrete and rolled compacted concrete modulus of elasticity resulted similar to former values got from the construction period in laboratory. Therefore, backcalculation procedures using ISLAB2000 software is understood as a valuable tool for concrete slab characterization.

Este trabalho de pesquisa foi realizado na busca de melhor entendimento do comportamento estrutural de pavimentos de concreto no que tange a transferência de carga em juntas, de quais os fatores que influenciam essa transferência de esforços nas juntas e a determinação, em caráter preliminar, de como as condições climáticas vigentes na área tropical dos estudos afeta o fenômeno. Para a realização dos experimentos foi empregada a pista experimental USP/FAPESP, construída em 1999, e até então não empregada para a determinação dos efeitos de transferência de cargas em juntas com e sem barra de transferência de carga. Paralelamente, para retroanalisar os parâmetros de transferência de carga, foram necessárias a avaliação e a análise estrutural de respostas a carregamentos dinâmicos das placas de concreto da pista experimental, possibilitando a determinação de diversos parâmetros em jogo, em especial, do módulo de elasticidade de concretos e do módulo de reação do subleito. Os estudos permitiram determinar que a ausência de barras de transferência de cargas em juntas transversais torna menos eficiente tal transferência além de apresentar nesse caso forte dependência da temperatura do concreto. Em juntas com barras de transferência de carga, para qualquer época do ano, a transferência de cargas é sempre igual ou superior a 90%, aproximadamente, independentemente da geometria das placas. Não existindo tais dispositivos o valor da transferência de cargas variou de 60 a 75%. Não foram observadas dependências importantes quanto a diferentes níveis de carregamento durante os testes, bem como para espessuras de placas de concreto, em placas com barras de transferência. Observou-se, também, embora em escala inferior ao que se narra na literatura passada, que o módulo de reação do subleito para carga de borda é maior que aquele para carga de centro. As faixas de valores de módulos de elasticidade para concretos de placas e para concretos compactados com rolo em sub-bases coincidiram com as faixas de valores encontrados em laboratório com medidas efetuadas na época da construção dos pavimentos. O processo de retroanálise com o programa ISLAB2000 mostrou-se um recurso valioso para a parametrização dos pavimentos de concreto estudados. / This research was proposed aiming an in deep study of the mechanism of load transfer across concrete pavement joints including the analysis of which factors influence such load transfers with special regards to the climate factors as concrete temperature. The concrete pavements under study were built in 1999 as a research supported by FAPESP, whose experimental sections has not been used before for such a goal. Backcalculation techniques were employed to analyze deflection data collected with FWD tests over the slabs and it was possible to define values for the test sections materials parameters like concrete modulus of elasticity and the modulus of subgrade reaction. Tests detected loss of load transfer efficiency on the dependence of concrete temperature for non dowelled joints. For dowelled joints, whatever the season of the year or period of the day, joint load transfer efficiency was at least 90% approximately. However, without dowels, efficiency ranged from 60 to 75%. No expressive dependence on the load level was observed during tests, as well as on the slab thicknesses, for cases of dowelled joints. It was observed the increase in the value of the modulus of subgrade reaction when loads were applied in joint position, although not so expressive as sometimes described in the literature. Ranges for concrete and rolled compacted concrete modulus of elasticity resulted similar to former values got from the construction period in laboratory. Therefore, backcalculation procedures using ISLAB2000 software is understood as a valuable tool for concrete slab characterization.

A tecnologia de pavimento em concreto permeável surgiu como potencial solução para problemas relacionados à drenagem urbana provenientes da diminuição da área permeável de uma metrópole. Desta forma, sua utilização vem crescendo cada vez mais, inclusive no Brasil. Para avaliar o comportamento hidráulico de uma calçada em concreto permeável, o Laboratório de Mecânica dos Pavimentos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LMP-EPUSP) desenvolveu duas misturas para a aplicação em duas calçadas em concreto permeável construídas no Campus da Universidade de São Paulo. A primeira estrutura possui dimensões de 1,00 m x 8,65 m, sem manta permeável, ao passo que a segunda estrutura possui 1,50 m x 84,80 m com sua área dividida em 3 trechos que diferem entre si da seguinte forma: primeiro trecho com manta permeável e infiltração de água no solo; segundo trecho com lona impermeável e sistema de drenagem; e terceiro trecho sem manta e com infiltração de água no solo. Além da análise do comportamento hidráulico da mistura, os métodos construtivos adotados foram avaliados, desde a escolha do local até a cura do concreto. Todas as adequações do método de execução da primeira calçada para a segunda são explícitas e justificadas nesse trabalho, tais como a existência da manta permeável, que na primeira calçada não existia e na segunda surge como uma das soluções para se evitar a colmatação por bombeamento, e detalhes na compactação do revestimento, mantendo uma superfície mais regular. Feita a análise do método construtivo, essa pesquisa também apresenta diversos resultados de taxas de infiltração, em cm/s, in loco obtidos através do ensaio baseado na ASTM C-1701, além de mostrar, através de comparações com diversas referências, o grande potencial hidráulico das misturas desenvolvidas. Esses resultados mostram o comportamento hidráulico das misturas com o tempo. Das informações apresentadas, fica evidente a dependência da escolha do local para um bom comportamento hidráulico a longo prazo, além de explicitar o quão a taxa de infiltração diminui com o tempo em um pavimento construído em ambiente pouco suscetível à colmatação proveniente de árvores e em local muito suscetível. Além disso, o estudo mostra que, apesar de pequenas diferenças nos pavimentos, tais como a infiltração ou não de água no solo, e, no caso contrário, a existência de um sistema de drenagem, o comportamento hidráulico é semelhante. A mesma conclusão é obtida comparando-se os ensaios realizados em bordas e centro do pavimento. Todos os resultados mostrados e conclusões tiradas a partir desses mostram o grande potencial drenante do pavimento de concreto permeável, potencializando com a seleção adequada de materiais, local e método construtivo. / Pervious concrete pavement came as a potential solution to problems related to urban drainage, consequence of the decrease of the permeability area of a metropolis. In this way, its use has been increasing all over the world, including Brazil. In order to evaluate the hydraulic behavior of a permeable concrete sidewalk, the Pavement Mechanics Laboratory of the University of São Paulo developed two mixtures. These mixtures were made for an application on two sidewalks in permeable concrete built in the Campus of the University of São Paulo. The first sidewalk has 1.00 m x 8.65 m, without a geotextile, and the second has 1.50 m x 84.80 m, divided into 3 stretches differing from each other as follows: first section with a geotextile and infiltration of water on soil; Second stretch with waterproof tarpaulin and drainage system; And the third stretch has not a geotextile, but count with the infiltration of water on soil. In addition to the analysis of the hydraulic behavior of the mixture, the constructive methods adopted were evaluated, since the choice of the construction site, until the concrete cure. All adaptations of the method of execution of the first sidewalk to the second one are explicit and justified in this work, such as the existence of the geotextile, that in the first sidewalk did not exist and in the second it appears as one of the solutions to avoid the clogging. Another adaptation was the compaction adopted, which is more regular on the second sidewalk. After the analysis of the constructive method, this research also presents several results of infiltration rates, in cm/s, obtained through the test based on ASTM C-1701, besides showing, through comparisons with several references, the great potential Hydraulic of the mixtures applied. These results show the hydraulic behavior of the mixtures over time. From the information presented, the dependence on the choice of site for a good long-term hydraulic behavior is verified, it is also evidente how much the rate of infiltration decreases with time in a pavement built in a site next to trees and another types of vegetation. In addition, this research shows that the little differences in the methods results in little differences in the infiltration rate, but the hydraulic behavior remains similar. The same conclusion is obtained by comparing the tests performed at the edges and center of the pavement. All presented results and conclusions shows the great potential of the mixtures developed by the LMP-USP, which can be enhanced though the suitable materials selection, construction place and constructive method.

É fato que a crescente urbanização e a conseqüente impermeabilização do solo são alguns dos principais fatores que interferem no escoamento das águas de chuva. Isso se retrata na aceleração do escoamento, com a diminuição dos tempos de trânsito e aumento dos picos de vazão. É cada vez mais freqüente a ocorrência de inundações em áreas que anteriormente não eram atingidas. A impermeabilização de grandes áreas que possam vir a interferir nas condições hidrológicas de determinada região deve ser analisada pelos órgãos fiscalizadores. O meio técnico e acadêmico se vê frente a frente com o desafio de pesquisar, estudar, analisar e propor técnicas que possam atenuar os efeitos causados pelas chuvas em áreas densamente urbanizadas. Este trabalho intenciona dar uma contribuição à drenagem urbana e vem propor a adoção de uma técnica compensatória que se mostrou muito eficiente. Trata-se do pavimento permeável do tipo sem infiltração no solo. Este dispositivo foi implantado de maneira convencional em um estacionamento na Universidade de São Paulo e contou com o suporte financeiro da Prefeitura do Município de São Paulo. Foram monitorados dois tipos de estrutura com revestimentos de BCP e CPA, durante o período de 6 meses. A instrumentação constou de uma estação pluviométrica e 4 sensores de nível instalados em caixas coletoras dotadas de vertedouros. Durante a pesquisa foi desenvolvido um modelo matemático para validação do modelo físico. Ao final dos estudos concluiu-se que o desempenho do pavimento permeável para os dois tipos de estruturas monitoradas resultou em amortecimento da vazão afluente entre 28% e 87% no BCP e 56% e 85% no CPA. Portanto, esse tipo de dispositivo se mostrou muito eficiente. / The increasing urbanization and the consequent imperviousness of the soil are the main factors that may interfere with the flow of stormwater. It causes the accelerating of the flow with the decrease in transit times and the increase of peak flows. The occurrence of flooding in areas not previously affected is getting more frequently. The imperviousness of large areas that may interfere with the hydrological conditions of a region should be analyzed by the technicians. The technicians and academics find themselves face to face with the challenge of researching, studying, analyzing and proposing techniques that can mitigate the effects caused by rain in densely urbanized areas. This study intends to give a contribution to the urban drainage and is proposing the adoption of a compensatory technique that has proved very efficient. This is the type of permeable pavement without infiltration into the soil. This device was implanted in a conventional way in a parking lot at the University of Sao Paulo with the financial support of the Sao Paulo City Hall. During 6 months two types of permeable pavements covered with permeable interlocking concrete pavement and porous pavement were monitored. The instrumentation consisted of a rain collector and four level sensors installed in collection boxes provided with spillways. During the research it was developed a mathematical model to validate the physical model. At the end of the studies it was concluded that the performance of permeable pavement for the two types of structures monitored resulted in weakening of flow between 28% and 87% in the permeable interlocking concrete pavement and 56% and 85% in the porous pavement. Therefore, this type of device was very effective.

A sustentabilidade pode ser uma realidade para a concepção e construção de uma rodovia, especialmente quanto ao pavimento. Dentro deste contexto, a análise do ciclo de vida - LCA (Life Cycle Analysis) e a análise do custo do ciclo de vida - LCCA (Life Cycle Cost Analysis) dos pavimentos são formas de prover meios para avaliar aspectos relativos à sustentabilidade de uma solução de pavimentação, seja no setor ambiental ou econômico. Na pesquisa apresentada, essas ferramentas são utilizadas para identificar os compromissos em tomada de decisão, uma vez que permitem a apreciação de indicadores de sustentabilidade e viabilidade de investimento, a partir do momento da produção das matérias-primas, até implantação do pavimento, manutenção, conservação e uso da rodovia. Portanto, nessa pesquisa foram avaliadas e comparadas três estruturas típicas de pavimento (flexível, semi-rígido e rígido) propostas para uma rodovia que se encontra em fase de implantação. Após verificação e comparação dos dados obtidos foi feita a integração desses resultados sob âmbito de sustentabilidade e viabilidade de implementação, através do método multicritério AHP (Analytic Hierarchy Process). Tal integração permitiu uma avaliação analítica de indicadores, por meio da verificação das emissões de CO2 equivalentes, e também através da constatação do VPL (valor presente líquido) para cada alternativa considerada. De maneira geral, sob as condições estabelecidas nesta pesquisa, os resultados permitiram observar, por exemplo, qual estrutura levaria a uma maior liberação de CO2 na atmosfera e qual pavimento apresentaria viabilidade de investimento menos atrativa, o que poderia auxiliar na tomada de decisão quanto à estrutura a ser adotada naquele projeto. / Sustainability can be a reality for the design and construction of a highway, especially considering the pavement. Within this context, Life Cycle Analysis (LCA) and Life Cycle Cost Analysis (LCCA) of pavements may provide means to evaluate aspects related to the sustainability of a solution, both in the environmental or economic sectors. In the presented research, these tools are used to identify the commitments in decision making, since they allow the evaluation of sustainability indicators and feasibility of investment, since production of raw materials, until the pavement construction, maintenance, conservation and highway operation. Therefore, in this research, three typical pavement structures (flexible, semi-rigid and rigid) were proposed and compared (undergoing project). After verification and comparison of the obtained data, the integration of LCA and LCCA under sustainability and feasibility aspects was done through the AHP (Analytic Hierarchy Process) multi-criteria method. This integration allowed an analytical evaluation of indicators, through the verification of the equivalent CO2 emissions, and also through the verification of the NPV (net present value) for each alternative considered. In general, under the conditions established in this research, the results showed, for example, which structure would lead to a higher release of CO2 into the atmosphere and which pavement would present less attractive investment feasibility, which could help in decision making of which pavement structure could be adopted in that project.

Este trabalho teve como objetivo pesquisar a tipologia e as possíveis causas da ocorrência das patologias em pavimentos de concreto armado, bem como verificar a aplicabilidade e analisar criticamente os métodos de avaliação do estado funcional destes pavimentos. São apresentados os tipos e os graus de severidade das patologias descritas no método do United States Corps of Engineers (USACE), bem como os métodos de avaliação da superfície dos pavimentos de concreto, dentre eles, o índice internacional de irregularidade (International Roughness Index - IRI), o quociente de irregularidade (QI), o valor da serventia atual (VSA) e a avaliação subjetiva e objetiva do índice de condição do pavimento (ICP). A aplicação prática se concentrou nos estudos de caso de quatro pavimentos de concreto armado, sendo um pavimento urbano e três pavimentos industriais, realizando a avaliação detalhada das patologias existentes nos pavimentos em serviço, com posterior cálculo do valor do ICP. Foi avaliada também a irregularidade longitudinal (IRI), com um perfilômetro inercial, no estudo de caso do pavimento urbano, com o intuito de verificar se este método apresenta correlação com o critério do ICP para o caso dos pavimentos de concreto armado como indicador de desempenho. Os levantamentos permitiram verificar valores intermediários de ICP para os pavimentos analisados e que tal situação é decorrente principalmente de falhas construtivas. Os defeitos catalogados no manual do ICP são suficientes para descrição das patologias encontradas durante os levantamentos. Com o auxílio de uma maior quantidade de levantamentos seria possível estabelecer relações entre ICP e IRI sendo que a relação encontrada com base no universo estudado foi fraca, embora aponte uma tendência. O trabalho enfatiza o estudo e a aplicabilidade do método de avaliação objetiva do USACE que é amplamente empregado nos E.U.A. Por fim discute possível relação entre os valores do ICP e do IRI no caso estudado. / This research aimed to verify types and possible causes for the occurrence of distresses in reinforced concrete pavements as well as to verify the applicability and critically examine the methods for assessment of the functional condition for such pavements. It is presented the distresses types and its severity levels described by the method of the United States Corps of Engineers (USACE), as well as the methods for surface evaluation of concrete pavements, including the international roughness index (IRI), the quarter of car index (QI), the present serviceability ratio (PSR) and subjective and objective evaluation of the pavement condition index (PCI). The practice study focused in four cases of reinforced concrete pavements, an urban pavement and three industrials floors, consisting on detailed field evaluation of distresses with subsequent determination of PCI for several pavement sections. It was carried out a field measurement of IRI using an inertial profiler for the case of urban pavement, in order to verify whether this method could reflect the actual the performance of reinforced pavement concrete. The performed surveys allowed understanding that most of cases with low PCI values are due to constructive fails. The list of distresses suggested by PCI manual is suffice to identify the distresses found out during the surveys. However it shall be required a large amount of field surveys in order to define better correlation between PCI and IRI in view of the current results.

A pesquisa busca reconhecer a ocorrência de alterações nas respostas mecânico / estruturais de placas de concreto na presença da reação álcali-agregado. A análise da parte experimental é realizada a partir dos estudos de caso do Aeroporto Internacional Gov. André Franco Montoro Cumbica / Guarulhos e também da Pista Experimental da Universidade de São Paulo USP. Desde 1997, foram observadas na região do Terminal de Cargas patologias no pavimento de concreto e em 2002 as mesmas patologias foram também observadas nos pavimentos dos terminais de passageiros. A mais importante, foi a expansão horizontal do piso de concreto que danificou diversas estruturas adjacentes, desaprumou postes de iluminação e descentralizou os bocais de abastecimento de aeronaves instalados em pequenos poços no piso. Essas patologias motivaram a Infraero a realizar uma extensa campanha de investigação. Foi apresentada neste trabalho toda a metodologia de investigação adotada, que inclui sondagens, retirada de amostras do concreto, ruptura de corpos de prova, microscopia, difração, investigação geofísica e levantamento deflectométrico, bem como os principais resultados que detectaram a presença de reação álcalis-agregado. Também foram realizados, para a pista experimental da USP/FAPESP, construída em 1999, ensaios para a detecção da reação álcali-agregado e os efeitos nas respostas estruturais devido a esta patologia. Os ensaios realizados comprovaram a existência da reação álcali-agregado e demonstraram uma queda considerável quanto aos valores de módulo de elasticidade e também de resistência das amostras ensaiadas, o que leva a acreditar que realmente esta patologia interfere no comportamento estrutural do pavimento. / This research work aimed to verify alterations on mechanical and structural responses of concrete slabs for paving when silica-alkalis reaction (SAR) has evolved within concrete microstructure. Two case studies support the experimental analysis: the International Airport of São Paulo at Guarulhos/Cumbica (pavements built since 1983) and the Experimental Concrete Pavement Sections at University of São Paulo (USP) Campus at São Paulo (built in 1999). Since 1997 it were observed SAR visual patterns (map cracks) at the airport freight apron and in 2002 again for the passengers aprons. Remarkably, it was verified horizontal displacements of slabs damaging the neighborhood structures (gutters, sidewalks and the terminal building piles), altering the lamppost bobs and moving the fuel pits points installed underneath the concrete slabs. Such a kind of abnormal behavior motivated the Airport operator company to perform an in deep forensic investigation. The methodology and steps for such investigation, including drilling samples, mechanical tests on samples, diffraction microscopy analysis, geophysics tests and falling weight deflectometer tests, which allowed to disclose the SAR occurrences. Some of the aforementioned tests were also performed for some of the Experimental Concrete Pavement Sections at USP since map cracks were observed since 2006. All the tests confirmed the SAR occurrences at both locations and results shown important loses for both concrete modulus of elasticity as well as for strengths, permitting to infer that such kind of microstructural pathology interferes on the mechanical behavior of the concrete pavements.

É fato que a crescente urbanização e a conseqüente impermeabilização do solo são alguns dos principais fatores que interferem no escoamento das águas de chuva. Isso se retrata na aceleração do escoamento, com a diminuição dos tempos de trânsito e aumento dos picos de vazão. É cada vez mais freqüente a ocorrência de inundações em áreas que anteriormente não eram atingidas. A impermeabilização de grandes áreas que possam vir a interferir nas condições hidrológicas de determinada região deve ser analisada pelos órgãos fiscalizadores. O meio técnico e acadêmico se vê frente a frente com o desafio de pesquisar, estudar, analisar e propor técnicas que possam atenuar os efeitos causados pelas chuvas em áreas densamente urbanizadas. Este trabalho intenciona dar uma contribuição à drenagem urbana e vem propor a adoção de uma técnica compensatória que se mostrou muito eficiente. Trata-se do pavimento permeável do tipo sem infiltração no solo. Este dispositivo foi implantado de maneira convencional em um estacionamento na Universidade de São Paulo e contou com o suporte financeiro da Prefeitura do Município de São Paulo. Foram monitorados dois tipos de estrutura com revestimentos de BCP e CPA, durante o período de 6 meses. A instrumentação constou de uma estação pluviométrica e 4 sensores de nível instalados em caixas coletoras dotadas de vertedouros. Durante a pesquisa foi desenvolvido um modelo matemático para validação do modelo físico. Ao final dos estudos concluiu-se que o desempenho do pavimento permeável para os dois tipos de estruturas monitoradas resultou em amortecimento da vazão afluente entre 28% e 87% no BCP e 56% e 85% no CPA. Portanto, esse tipo de dispositivo se mostrou muito eficiente. / The increasing urbanization and the consequent imperviousness of the soil are the main factors that may interfere with the flow of stormwater. It causes the accelerating of the flow with the decrease in transit times and the increase of peak flows. The occurrence of flooding in areas not previously affected is getting more frequently. The imperviousness of large areas that may interfere with the hydrological conditions of a region should be analyzed by the technicians. The technicians and academics find themselves face to face with the challenge of researching, studying, analyzing and proposing techniques that can mitigate the effects caused by rain in densely urbanized areas. This study intends to give a contribution to the urban drainage and is proposing the adoption of a compensatory technique that has proved very efficient. This is the type of permeable pavement without infiltration into the soil. This device was implanted in a conventional way in a parking lot at the University of Sao Paulo with the financial support of the Sao Paulo City Hall. During 6 months two types of permeable pavements covered with permeable interlocking concrete pavement and porous pavement were monitored. The instrumentation consisted of a rain collector and four level sensors installed in collection boxes provided with spillways. During the research it was developed a mathematical model to validate the physical model. At the end of the studies it was concluded that the performance of permeable pavement for the two types of structures monitored resulted in weakening of flow between 28% and 87% in the permeable interlocking concrete pavement and 56% and 85% in the porous pavement. Therefore, this type of device was very effective.

A sustentabilidade pode ser uma realidade para a concepção e construção de uma rodovia, especialmente quanto ao pavimento. Dentro deste contexto, a análise do ciclo de vida - LCA (Life Cycle Analysis) e a análise do custo do ciclo de vida - LCCA (Life Cycle Cost Analysis) dos pavimentos são formas de prover meios para avaliar aspectos relativos à sustentabilidade de uma solução de pavimentação, seja no setor ambiental ou econômico. Na pesquisa apresentada, essas ferramentas são utilizadas para identificar os compromissos em tomada de decisão, uma vez que permitem a apreciação de indicadores de sustentabilidade e viabilidade de investimento, a partir do momento da produção das matérias-primas, até implantação do pavimento, manutenção, conservação e uso da rodovia. Portanto, nessa pesquisa foram avaliadas e comparadas três estruturas típicas de pavimento (flexível, semi-rígido e rígido) propostas para uma rodovia que se encontra em fase de implantação. Após verificação e comparação dos dados obtidos foi feita a integração desses resultados sob âmbito de sustentabilidade e viabilidade de implementação, através do método multicritério AHP (Analytic Hierarchy Process). Tal integração permitiu uma avaliação analítica de indicadores, por meio da verificação das emissões de CO2 equivalentes, e também através da constatação do VPL (valor presente líquido) para cada alternativa considerada. De maneira geral, sob as condições estabelecidas nesta pesquisa, os resultados permitiram observar, por exemplo, qual estrutura levaria a uma maior liberação de CO2 na atmosfera e qual pavimento apresentaria viabilidade de investimento menos atrativa, o que poderia auxiliar na tomada de decisão quanto à estrutura a ser adotada naquele projeto. / Sustainability can be a reality for the design and construction of a highway, especially considering the pavement. Within this context, Life Cycle Analysis (LCA) and Life Cycle Cost Analysis (LCCA) of pavements may provide means to evaluate aspects related to the sustainability of a solution, both in the environmental or economic sectors. In the presented research, these tools are used to identify the commitments in decision making, since they allow the evaluation of sustainability indicators and feasibility of investment, since production of raw materials, until the pavement construction, maintenance, conservation and highway operation. Therefore, in this research, three typical pavement structures (flexible, semi-rigid and rigid) were proposed and compared (undergoing project). After verification and comparison of the obtained data, the integration of LCA and LCCA under sustainability and feasibility aspects was done through the AHP (Analytic Hierarchy Process) multi-criteria method. This integration allowed an analytical evaluation of indicators, through the verification of the equivalent CO2 emissions, and also through the verification of the NPV (net present value) for each alternative considered. In general, under the conditions established in this research, the results showed, for example, which structure would lead to a higher release of CO2 into the atmosphere and which pavement would present less attractive investment feasibility, which could help in decision making of which pavement structure could be adopted in that project.