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Relação de eficiência e custos dos reservatórios de detenção e pavimento permeável na bacia hidrográfica do rio Pirajuçara. / Relation efficiency and costs of detention reservoirs and permeable pavement in the basin of Pirajuçara River.

Pereira, Maria Cristina Santana 17 October 2014 (has links)
Devido à taxa de urbanização crescente e às deficiências do sistema de drenagem urbana, tem sido cada dia mais evidente a recorrência e o aumento das inundações nas cidades brasileiras. Nas últimas duas décadas, as medidas estruturais alternativas ganharam espaço nos grandes centros urbanos devido à possibilidade de redução do efeito das cheias através de sistemas de detenção e/ou retenção, sem transferir o volume incremental de água para a jusante. Esta dissertação objetiva analisar a relação custo/eficiência de reservatórios de detenção e de pavimentos permeáveis. Para tal, foi necessária a verificação da possibilidade de implantação do pavimento permeável sem infiltração, seguida da modelagem hidrológica com pavimento permeável e com reservatórios de detenção na bacia hidrográfica do rio Pirajuçara. Para o desenvolvimento dessas análises, foram realizadas simulações matemáticas com o software Hec-Hms. O software ArcGis foi a ferramenta SIG utilizada para a preparação dos dados de entrada. A base de dados que caracteriza os reservatórios de detenção foi fornecida pelo DAEE. Para o pavimento permeável, foram consultadas as pesquisas geradas em função do protótipo de pavimento permeável, implantado no estacionamento do Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos, dentro da Universidade de São Paulo. Com as simulações e análises desenvolvidas, foi possível quantificar a redução do escoamento superficial gerado e estimar o custo de reservatórios de detenção e pavimento permeável por unidade de redução do escoamento superficial. Este estudo evidencia que nas bacias de área menor, o uso do pavimento permeável apresenta uma boa relação custo/eficiência, sendo equivalente ao uso de reservatórios de detenção. Conclui-se que, quanto menor a área de implantação, mais competitivo fica o uso do pavimento permeável como medida estruturante. / The increasing urbanization rate and deficiency of urban drainage systems in Brazil has contributed to changes in the recurrence and impacts of urban floods. The actions to reduce the magnitude and damages caused by floods so far are mostly local and focused on classical solutions of urban drainage. The use of structural measures during the last two decades have increased in urban centers due to its effectiveness in reducing the effects of floods without transferring the incremental volume of water to downstream. The most common solutions are detention and/or retention systems. The objective of this dissertation is to analyze the relationship between cost and efficiency of detention reservoirs and permeable pavements. The feasibility of the implementing permeable pavements with retention underneath, that is, permeable pavements that do not infiltrate directly to the ground was analyzed in the Pirajuçara watershed area in São Paulo. A hydrological model was used to compare the response of the permeable pavement solution with the detention reservoirs already installed in the watershed. The hydrological simulation used the HEC-HMS software together with a GIS tool based on ArcGis software. The detention system database was provided by DAEE- Departamento de Águas e Energia Elétrica. The permeable pavement data on cost and efficiency was derived from the prototype installed the parking lot of the Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos at the Universidade de São Paulo. This study was able to quantify the reduction of runoff generated, estimate the cost of permeable pavements per unit of reduction and compare it with the peak reduction of the reservoirs. This study showed that, on small watersheds, the use of permeable pavement presents a better cost/efficiency relationship, equivalent to the use of detention reservoirs. The conclusion is that the smaller the watershed, the more competitive is the solution of permeable pavement when compared to other structural measures.
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Relação de eficiência e custos dos reservatórios de detenção e pavimento permeável na bacia hidrográfica do rio Pirajuçara. / Relation efficiency and costs of detention reservoirs and permeable pavement in the basin of Pirajuçara River.

Maria Cristina Santana Pereira 17 October 2014 (has links)
Devido à taxa de urbanização crescente e às deficiências do sistema de drenagem urbana, tem sido cada dia mais evidente a recorrência e o aumento das inundações nas cidades brasileiras. Nas últimas duas décadas, as medidas estruturais alternativas ganharam espaço nos grandes centros urbanos devido à possibilidade de redução do efeito das cheias através de sistemas de detenção e/ou retenção, sem transferir o volume incremental de água para a jusante. Esta dissertação objetiva analisar a relação custo/eficiência de reservatórios de detenção e de pavimentos permeáveis. Para tal, foi necessária a verificação da possibilidade de implantação do pavimento permeável sem infiltração, seguida da modelagem hidrológica com pavimento permeável e com reservatórios de detenção na bacia hidrográfica do rio Pirajuçara. Para o desenvolvimento dessas análises, foram realizadas simulações matemáticas com o software Hec-Hms. O software ArcGis foi a ferramenta SIG utilizada para a preparação dos dados de entrada. A base de dados que caracteriza os reservatórios de detenção foi fornecida pelo DAEE. Para o pavimento permeável, foram consultadas as pesquisas geradas em função do protótipo de pavimento permeável, implantado no estacionamento do Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos, dentro da Universidade de São Paulo. Com as simulações e análises desenvolvidas, foi possível quantificar a redução do escoamento superficial gerado e estimar o custo de reservatórios de detenção e pavimento permeável por unidade de redução do escoamento superficial. Este estudo evidencia que nas bacias de área menor, o uso do pavimento permeável apresenta uma boa relação custo/eficiência, sendo equivalente ao uso de reservatórios de detenção. Conclui-se que, quanto menor a área de implantação, mais competitivo fica o uso do pavimento permeável como medida estruturante. / The increasing urbanization rate and deficiency of urban drainage systems in Brazil has contributed to changes in the recurrence and impacts of urban floods. The actions to reduce the magnitude and damages caused by floods so far are mostly local and focused on classical solutions of urban drainage. The use of structural measures during the last two decades have increased in urban centers due to its effectiveness in reducing the effects of floods without transferring the incremental volume of water to downstream. The most common solutions are detention and/or retention systems. The objective of this dissertation is to analyze the relationship between cost and efficiency of detention reservoirs and permeable pavements. The feasibility of the implementing permeable pavements with retention underneath, that is, permeable pavements that do not infiltrate directly to the ground was analyzed in the Pirajuçara watershed area in São Paulo. A hydrological model was used to compare the response of the permeable pavement solution with the detention reservoirs already installed in the watershed. The hydrological simulation used the HEC-HMS software together with a GIS tool based on ArcGis software. The detention system database was provided by DAEE- Departamento de Águas e Energia Elétrica. The permeable pavement data on cost and efficiency was derived from the prototype installed the parking lot of the Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos at the Universidade de São Paulo. This study was able to quantify the reduction of runoff generated, estimate the cost of permeable pavements per unit of reduction and compare it with the peak reduction of the reservoirs. This study showed that, on small watersheds, the use of permeable pavement presents a better cost/efficiency relationship, equivalent to the use of detention reservoirs. The conclusion is that the smaller the watershed, the more competitive is the solution of permeable pavement when compared to other structural measures.
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Pavimento permeável como técnica compensatória na drenagem urbana da cidade do Recife

Paiva Coutinho, Artur 08 1900 (has links)
Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-04T19:05:49Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Arthur Paiva Coutinho.pdf: 3881282 bytes, checksum: 04e154f5454d7bc2dd0c520af924246e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T19:05:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Arthur Paiva Coutinho.pdf: 3881282 bytes, checksum: 04e154f5454d7bc2dd0c520af924246e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-08 / FACEPE / Em áreas urbanas, a crescente ocupação e impermeabilização dos lotes aliada à falta de planejamento ambiental, tem resultado no aumento considerável de áreas impermeáveis como, por exemplo: telhados, ruas, estacionamentos e outros, os quais alteram significativamente as características qualitativas e quantitativas do ciclo hidrológico. A consequência deste fato é a ocorrência indesejada de problemas de desconforto urbano como as enchentes, o aumento da temperatura, o efeito estufa, e a degradação das águas pluviais, dentre outros. No caso de Pernambuco, o problema já existe nas áreas urbanas da Região Metropolitana do Recife que por serem muito planas e com baixa declividade apresentam muitos problemas de alagamentos principalmente nos meses de maio, junho e julho. Sistemas de infiltração como pavimentos permeáveis, apresentam-se como alternativas que permitem uma redução do pico e dos volumes dos hidrogramas de escoamento superficial gerados, permitindo também uma redução da carga poluente, além de favorecer a recarga quantitativa dos lençóis freáticos por infiltração. O objetivo geral deste trabalho é o estudo do uso da técnica pavimento permeável no amortecimento de alagamentos por ocasião das chuvas torrenciais na cidade do Recife. O pavimento foi dimensionado para um tempo de retorno de 2 anos e foi executado no estacionamento do Centro de Tecnologia e Geociências da UFPE resultando em uma seção de 64 cm de espessura. O trabalho consta de um monitoramento durante duas quadras chuvosas nos anos de 2010 e 2011 de varáveis com precipitação pluviométrica, níveis d’água diários e automáticos da camada de reservatório do pavimento além do monitoramento diário do potencial matricial da água no solo permitindo avaliar a dinâmica de redistribuição da água infiltrada. O solo do material de revestimento e do subleito foram caracterizados utilizando a metodologia Beerkan. Além disso, foram realizadas simulações numéricas do escoamento e da dinâmica da água no solo (subleito) do pavimento utilizando o Hydrus 1- D, analisando cenários de escoamento, considerando chuvas de projeto baseadas na Metodologia do Bureau Reclamation, chuvas com intensidade constante para vários tempos de retorno. Como dados de entrada foram utilizados as características do solo suporte do experimento como granulometria e parâmetros da curva de retenção de água no solo, além dos potenciais medidos diariamente. Como resultados observou-se que a camada do revestimento apresentou características de infiltração maiores que a camada do subleito, alguns eventos apresentaram extravasamento mostrando que a metodologia de dimensionamento adotada tinha subdimensionado o sistema, os níveis d’água na camada do reservatório apresentaram elevada sensibilidade aos eventos de precipitação. Além disso, o pavimento mostrou capacidade para drenar, em menos de 24 horas, o seu volume mostrando-se preparado para receber o aporte de água decorrentes de outros eventos.
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Procedimentos de projeto e execução de pavimentos permeáveis visando retenção e amortecimento de picos de cheias. / Design and built procedures of porous pavements with porpose to retaining an reducing downstream floodings.

Virgiliis, Afonso Luís Corrêa de 12 November 2009 (has links)
O trabalho tem por objetivo apresentar procedimentos de projeto e execução de obras de pavimentos permeáveis visando sua aplicação prática como medidas compensatórias de drenagem urbana com a finalidade de retenção e amortecimento de picos de enchentes em cidades densamente urbanizadas. Os procedimentos propostos se baseiam na experiência adquirida para a implementação de dois tipos de pavimentos permeáveis; um com revestimento constituído de blocos intertravados de concreto e outro com revestimento de concreto asfáltico poroso, conhecido como camada porosa de atrito. Para subsidiar o trabalho uma pista experimental foi construída como área de estacionamento nas dependências do Centro Tecnológico de Hidráulica CTH na Universidade de São Paulo onde foi realizado o experimento. O local do estacionamento atua como um reservatório subsuperficial de águas pluviais sendo que sua estrutura, constituída de agregados granulares, abriga no interior de seus vazios a água infiltrada pelas camadas do pavimento. Recomenda-se, após os estudos, que os procedimentos e seqüências de atividades de projeto e execução de obras de pavimentos permeáveis sejam contemplados pelo poder público e privado como solução alternativa em diferentes empreendimentos urbanos como grandes áreas públicas ou particulares, estacionamentos, parques, quadras esportivas, passeios, calçamentos e ruas de pouca solicitação de tráfego entre outros. / The present work intents to show design and built procedures, of porous pavements; by paying attention on its practical appliances as compensatory option in urban drainage with purpose to retaining rainfall water by storage, reducing downstream flooding in cities with great urban density. The procedures here proposed are based in the know how acquired for the construction of two kinds of porous pavements: one built with interlocked concrete blocks and the other built with porous asphalt. In order to aid the present work, an experimental field was built as parking area inside the propriety of CTH Centro Tecnologico de Hidraulica in State University of Sao Paulo where the tests and experiments were made. The parking area is a reservoir structure where rain water is stored inside courses of aggregates. The storage volume is in the void space between particles of material that comes by infiltration trough the pavement layer. The commendation, after the studies, is that procedures and activities of design and build of porous pavements could be observed by government and private sector as alternative solution in many kinds of urban projects such as large public and private lots, parking areas sport fields side walks and streets, with low capacity of traffic loads, and so forth.
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Procedimentos de projeto e execução de pavimentos permeáveis visando retenção e amortecimento de picos de cheias. / Design and built procedures of porous pavements with porpose to retaining an reducing downstream floodings.

Afonso Luís Corrêa de Virgiliis 12 November 2009 (has links)
O trabalho tem por objetivo apresentar procedimentos de projeto e execução de obras de pavimentos permeáveis visando sua aplicação prática como medidas compensatórias de drenagem urbana com a finalidade de retenção e amortecimento de picos de enchentes em cidades densamente urbanizadas. Os procedimentos propostos se baseiam na experiência adquirida para a implementação de dois tipos de pavimentos permeáveis; um com revestimento constituído de blocos intertravados de concreto e outro com revestimento de concreto asfáltico poroso, conhecido como camada porosa de atrito. Para subsidiar o trabalho uma pista experimental foi construída como área de estacionamento nas dependências do Centro Tecnológico de Hidráulica CTH na Universidade de São Paulo onde foi realizado o experimento. O local do estacionamento atua como um reservatório subsuperficial de águas pluviais sendo que sua estrutura, constituída de agregados granulares, abriga no interior de seus vazios a água infiltrada pelas camadas do pavimento. Recomenda-se, após os estudos, que os procedimentos e seqüências de atividades de projeto e execução de obras de pavimentos permeáveis sejam contemplados pelo poder público e privado como solução alternativa em diferentes empreendimentos urbanos como grandes áreas públicas ou particulares, estacionamentos, parques, quadras esportivas, passeios, calçamentos e ruas de pouca solicitação de tráfego entre outros. / The present work intents to show design and built procedures, of porous pavements; by paying attention on its practical appliances as compensatory option in urban drainage with purpose to retaining rainfall water by storage, reducing downstream flooding in cities with great urban density. The procedures here proposed are based in the know how acquired for the construction of two kinds of porous pavements: one built with interlocked concrete blocks and the other built with porous asphalt. In order to aid the present work, an experimental field was built as parking area inside the propriety of CTH Centro Tecnologico de Hidraulica in State University of Sao Paulo where the tests and experiments were made. The parking area is a reservoir structure where rain water is stored inside courses of aggregates. The storage volume is in the void space between particles of material that comes by infiltration trough the pavement layer. The commendation, after the studies, is that procedures and activities of design and build of porous pavements could be observed by government and private sector as alternative solution in many kinds of urban projects such as large public and private lots, parking areas sport fields side walks and streets, with low capacity of traffic loads, and so forth.
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Influência do teor de argamassa e da granulometria da brita na permeabilidade e nas resistências à compressão e à abrasão de concretos permeáveis / Content of the influence of mortar and praticle size of brita in permeability and the resistance to compression and abrasion permeable concrete

Mariano, Humberto Rodrigues 10 November 2014 (has links)
Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-02-03T20:24:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Humberto Rodrigues Mariano - 2014.pdf: 3420904 bytes, checksum: df2e12effb9611d6dd21028e365b4b75 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-02-04T13:57:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Humberto Rodrigues Mariano - 2014.pdf: 3420904 bytes, checksum: df2e12effb9611d6dd21028e365b4b75 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-04T13:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Humberto Rodrigues Mariano - 2014.pdf: 3420904 bytes, checksum: df2e12effb9611d6dd21028e365b4b75 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-11-10 / Rapid urbanization in Brazil produces significant impacts on the quality of life. Rains have been one of the main problems faced by managers of the environment due to the sealing of large areas in cities. This work aims to develop of permeable interlocki ng flooring that can be used in many types of flooring, such as in outdoor areas of homes, plazas, parking lots, roads and pedestrian routes traffic light vehicle traffic. The study examined the permeability of concrete made from gneiss rock with grain size rema ins in diameters (4.75, 6.3 and 9.5) mm and (4.75 and 6.3) mm and uniform particle size of 6.3 mm and 9.5 mm mortar with varying content of 30%, 33%, 35%, 40%, 42% a nd 44%. Compressive strength mortar with content of 30%, 33%, 35%, 40%, 42%, 44% and 55% and abrasion resistance with mortar content of 40%, 42%, 44% and 55%. After analyzing the results of the tests, the concrete produced with mortar content of 42% and continuous particle size of (4.75, 6.3 and 9.5) mm which was attended abrasion resistance based on NBR 12041, the compressive strength based on NBR 9781 and permeability according to standard ACI 522 to R 06 interlocked with permeable concrete floor. / A urbanização acelerada no Brasil produz impactos significativos quanto à qualidade de vida. As chuvas têm sido um dos principais problemas enfrentados pelos gestores do meio ambiente devido à impermeabilização de grandes áreas nas cidades. Este trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de um piso intertravado permeável que possa ser utilizado em diversos tipos de pavimentações, tais como em áreas externas de residências, praças, estacionamentos, vias de tráfego de pedestres e vias de tráfego de veículos leves. O estudo analisou a permeabilidade em concretos produzidos com rocha gnaisse com granulometria continua nos diâmetros de (4,75; 6,3 e 9,5) mm e (4,75 e 6,3) mm e com granulometria uniforme de 6,3 mm e 9,5 mm com teor de argamassa variando em 30%, 33%, 35%, 40%, 42% e 44%. Resistência à compressão com teor de argamassa de 30%, 33%, 35%, 40%, 42%, 44% e 55% e resistência à abrasão com teor de argamassa de 40%, 42%, 44% e 55%. Após análise dos resultados dos ensaios, o concreto produzido com teor de argamassa de 42% e granulometria contínua de (4,75; 6,3 e 9,5) mm foi o que atendeu à resistência à abrasão baseado na norma NBR 12041, à resistência à compressão baseada na norma NBR 9781 e a permeabilidade de acordo com a norma ACI 522 R- 06 para piso intertravado com concreto permeável.
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Análise do desempenho estrutural e hidráulico de um pavimento permeável com revestimento de blocos de concreto unidirecionalmente articulados. / Hydraulic and structural performance analysis of a permeable pavement with articulated concrete block surface layer.

Ono, Bruno Watanabe 13 March 2018 (has links)
O emprego de pavimentos permeáveis tem se tornado cada vez mais necessário como medida compensatória para amortecer as vazões de pico e atenuar os impactos gerados pelas chuvas torrenciais em áreas altamente urbanizadas. Dentre os materiais convencionalmente adotados como revestimento permeável no contexto nacional destacam-se os blocos de concreto intertravados (BCI) e o asfalto poroso. No entanto, internacionalmente, existem materiais alternativos que podem apresentar permeabilidade igual ou até mesmo superior. Sob esse prisma, convém destacar o uso dos blocos de concreto articulados (BCA), recentemente adotados nos Estados Unidos e na Coréia do Sul, cuja capacidade de infiltração vem mostrando-se bastante promissora. Diferentemente dos blocos intertravados, os BCA foram projetados para trabalhar em conjunto, já que são interconectados por meio do encaixe das articulações unidirecionais de cada peça, sobrepostas umas às outras, dispensando assim o uso de material de rejunte, o que por sua vez aumenta a permeabilidade do revestimento. Contudo, embora o desempenho hidráulico aparente ser eficaz, questiona-se se o pavimento de blocos de concreto articulados (PBCA) comporta-se de forma igualmente satisfatória em termos estruturais. Nesse sentido, visando avaliar o desempenho estrutural e hidráulico de um pavimento permeável de BCA, foi construída uma pista experimental (20 x 5 m) no Campus da USP, adotando-se dois tipos de base, uma de agregado reciclado (RCD) e outra de agregado natural (brita 1). Na análise estrutural utilizaram-se como parâmetros de avaliação as deflexões máximas obtidas via FWD (Falling Weight Deflectometer), a eficiência de transferência de carga (LTE - Load Transfer Efficiency) e por fim, os módulos de resiliência retroanalisados para cada camada. Ademais, a pesquisa ainda avaliou a influência da presença de fissuras ou trincas nos blocos no desempenho estrutural do pavimento, já que acabaram tornando-se recorrentes em ambas as seções avaliadas. Já na avaliação hidráulica, monitorou-se a taxa de infiltração in situ ao longo de quase vinte meses. Complementarmente, foram realizadas ainda avaliações laboratoriais dos materiais empregados e funcionais do pavimento. A análise estrutural indicou que o sentido articulado do BCA obteve respostas estruturais nitidamente melhores que o sentido não articulado em termos de módulo de resiliência, deflexões máximas e LTE, evidenciando que de fato as articulações conferem intertravamento ao pavimento, próximo ao propiciado pela areia de rejunte no BCI. A base de RCD por apresentar uma distribuição granulométrica mais bem distribuída do que a brita 1, também obteve melhores resultados. Já a presença de trincas ou fissuras nos blocos não acarretou comprometimento no desempenho estrutural da pista experimental, devido ao baixo grau de severidade da maioria das patologias encontradas, como atestou o levantamento funcional, cuja classificação indicou um pavimento em boas condições de serventia. No que diz respeito ao desempenho hidráulico, o pavimento apresentou um desempenho adequado em termos de capacidade de infiltração. Apesar da perda progressiva estimada em 20% ao ano, as taxas de infiltração in situ mantiveram-se acima de 10-3 m/s em todos os ensaios realizados, sendo, portanto, superior à maioria dos revestimentos permeáveis tradicionalmente utilizados como os blocos intertravados e a camada porosa de atrito, conforme descritos pela literatura. / Pervious pavements have become increasingly fundamental as a compensatory measure to attenuate peak flows and to mitigate the impacts generated by torrential storm water in highly urbanized areas. Among the usual materials applied in permeable surface layers, it is possible to highlight the interlocking concrete blocks (ICB) and the porous asphalt. However, internationally, there are alternative materials that are able to present a higher permeability. In this sense, the use of articulated concrete blocks (ACB) needs to be stressed. Recently adopted in United States of America and South Korea, ACB has presented promising infiltration rates. Unlike the ICB, the ACB was designed to work as an integrated framework due to the presence of articulated joints in one of the block directions, which allows discarding the jointing sand and as result, increases water infiltration. Nevertheless, although the pavement hydraulic performance seems to be successful, there are some doubts about the structural behavior. Thereby, aiming at evaluating the hydraulic and structural performance of an unidirectionally articulated concrete block pavement, a pavement experimental section (20 x 5 meters) was constructed at the University of São Paulo Campus. Two types of different bases were applied, namely recycled concrete aggregate (RCA) and natural aggregate. The structural assessment took into account the maximum deflection measurements, the load transfer efficiency (LTE) and the backcalculated elastic moduli of each layer. In addition, this work also evaluated the structural influence caused by the presence of damaged pavers, since it became a recurring problem. Regarding the hydraulic evaluation, the surface infiltration rate was monitored over twenty months after the pavement construction. Furthermore, functional and laboratorial analyses were carried out in order to check the structure serviceability level. The structural results indicated clearly that the articulated block side had better performance than the non-articulated block side in terms of elastic moduli, maximum deflections measurements and LTE, confirming the interlocking efficiency generated by the block shape, comparable to that one provided by the jointing sand in ICB. As the recycled aggregate was characterized by a more well graded particle size distribution than the natural aggregate, the RCA base also presented better structural responses. The presence of damaged blocks did not compromise the pavement structural performance, since the degree of severity was low, as verified by the functional evaluation, which showed a pavement in good conditions. Finally, concerning the hydraulic results, the pavement presented a high infiltration capacity. Even though an infiltration loss of about 20% per year has been detected, the infiltration rate remained greater than 10-3 m/s for all tests performed, being considerably higher than those found in pavements built with both interlocking concrete blocks and with porous asphalt, as reported in the literature.
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Análise do desempenho estrutural e hidráulico de um pavimento permeável com revestimento de blocos de concreto unidirecionalmente articulados. / Hydraulic and structural performance analysis of a permeable pavement with articulated concrete block surface layer.

Bruno Watanabe Ono 13 March 2018 (has links)
O emprego de pavimentos permeáveis tem se tornado cada vez mais necessário como medida compensatória para amortecer as vazões de pico e atenuar os impactos gerados pelas chuvas torrenciais em áreas altamente urbanizadas. Dentre os materiais convencionalmente adotados como revestimento permeável no contexto nacional destacam-se os blocos de concreto intertravados (BCI) e o asfalto poroso. No entanto, internacionalmente, existem materiais alternativos que podem apresentar permeabilidade igual ou até mesmo superior. Sob esse prisma, convém destacar o uso dos blocos de concreto articulados (BCA), recentemente adotados nos Estados Unidos e na Coréia do Sul, cuja capacidade de infiltração vem mostrando-se bastante promissora. Diferentemente dos blocos intertravados, os BCA foram projetados para trabalhar em conjunto, já que são interconectados por meio do encaixe das articulações unidirecionais de cada peça, sobrepostas umas às outras, dispensando assim o uso de material de rejunte, o que por sua vez aumenta a permeabilidade do revestimento. Contudo, embora o desempenho hidráulico aparente ser eficaz, questiona-se se o pavimento de blocos de concreto articulados (PBCA) comporta-se de forma igualmente satisfatória em termos estruturais. Nesse sentido, visando avaliar o desempenho estrutural e hidráulico de um pavimento permeável de BCA, foi construída uma pista experimental (20 x 5 m) no Campus da USP, adotando-se dois tipos de base, uma de agregado reciclado (RCD) e outra de agregado natural (brita 1). Na análise estrutural utilizaram-se como parâmetros de avaliação as deflexões máximas obtidas via FWD (Falling Weight Deflectometer), a eficiência de transferência de carga (LTE - Load Transfer Efficiency) e por fim, os módulos de resiliência retroanalisados para cada camada. Ademais, a pesquisa ainda avaliou a influência da presença de fissuras ou trincas nos blocos no desempenho estrutural do pavimento, já que acabaram tornando-se recorrentes em ambas as seções avaliadas. Já na avaliação hidráulica, monitorou-se a taxa de infiltração in situ ao longo de quase vinte meses. Complementarmente, foram realizadas ainda avaliações laboratoriais dos materiais empregados e funcionais do pavimento. A análise estrutural indicou que o sentido articulado do BCA obteve respostas estruturais nitidamente melhores que o sentido não articulado em termos de módulo de resiliência, deflexões máximas e LTE, evidenciando que de fato as articulações conferem intertravamento ao pavimento, próximo ao propiciado pela areia de rejunte no BCI. A base de RCD por apresentar uma distribuição granulométrica mais bem distribuída do que a brita 1, também obteve melhores resultados. Já a presença de trincas ou fissuras nos blocos não acarretou comprometimento no desempenho estrutural da pista experimental, devido ao baixo grau de severidade da maioria das patologias encontradas, como atestou o levantamento funcional, cuja classificação indicou um pavimento em boas condições de serventia. No que diz respeito ao desempenho hidráulico, o pavimento apresentou um desempenho adequado em termos de capacidade de infiltração. Apesar da perda progressiva estimada em 20% ao ano, as taxas de infiltração in situ mantiveram-se acima de 10-3 m/s em todos os ensaios realizados, sendo, portanto, superior à maioria dos revestimentos permeáveis tradicionalmente utilizados como os blocos intertravados e a camada porosa de atrito, conforme descritos pela literatura. / Pervious pavements have become increasingly fundamental as a compensatory measure to attenuate peak flows and to mitigate the impacts generated by torrential storm water in highly urbanized areas. Among the usual materials applied in permeable surface layers, it is possible to highlight the interlocking concrete blocks (ICB) and the porous asphalt. However, internationally, there are alternative materials that are able to present a higher permeability. In this sense, the use of articulated concrete blocks (ACB) needs to be stressed. Recently adopted in United States of America and South Korea, ACB has presented promising infiltration rates. Unlike the ICB, the ACB was designed to work as an integrated framework due to the presence of articulated joints in one of the block directions, which allows discarding the jointing sand and as result, increases water infiltration. Nevertheless, although the pavement hydraulic performance seems to be successful, there are some doubts about the structural behavior. Thereby, aiming at evaluating the hydraulic and structural performance of an unidirectionally articulated concrete block pavement, a pavement experimental section (20 x 5 meters) was constructed at the University of São Paulo Campus. Two types of different bases were applied, namely recycled concrete aggregate (RCA) and natural aggregate. The structural assessment took into account the maximum deflection measurements, the load transfer efficiency (LTE) and the backcalculated elastic moduli of each layer. In addition, this work also evaluated the structural influence caused by the presence of damaged pavers, since it became a recurring problem. Regarding the hydraulic evaluation, the surface infiltration rate was monitored over twenty months after the pavement construction. Furthermore, functional and laboratorial analyses were carried out in order to check the structure serviceability level. The structural results indicated clearly that the articulated block side had better performance than the non-articulated block side in terms of elastic moduli, maximum deflections measurements and LTE, confirming the interlocking efficiency generated by the block shape, comparable to that one provided by the jointing sand in ICB. As the recycled aggregate was characterized by a more well graded particle size distribution than the natural aggregate, the RCA base also presented better structural responses. The presence of damaged blocks did not compromise the pavement structural performance, since the degree of severity was low, as verified by the functional evaluation, which showed a pavement in good conditions. Finally, concerning the hydraulic results, the pavement presented a high infiltration capacity. Even though an infiltration loss of about 20% per year has been detected, the infiltration rate remained greater than 10-3 m/s for all tests performed, being considerably higher than those found in pavements built with both interlocking concrete blocks and with porous asphalt, as reported in the literature.

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