Conceção de um betão drenante para pavimentos rígidos

Abstract

Os pavimentos das estradas são normalmente construídos com betões asfálticos que devido ao crescente custo do petróleo e ao aumento dos volumes de tráfego deixam de ser competitivos comparativamente aos betões de cimento, principalmente numa estratégia de custo do ciclo de vida das estradas. Além disto, atualmente há uma preocupação em termos de segurança rodoviária que tem levado à adoção de camadas superficiais dos pavimentos que rapidamente escoem a água da chuva e aumentem a aderência pneu-pavimento através da sua macrotextura. Assim, este trabalho tem por objetivo conceber um betão de cimento drenante para aplicação em camadas superficiais de pavimentos rodoviários, o que necessita do conhecimento de características físicas e mecânicas destes materiais e dos seus constituintes. Atendendo aos princípios da sustentabilidade, serão incorporados resíduos da construção e demolição no betão drenante a desenvolver. Com objetivo de avaliar o comportamento de betão de cimento drenante, apresenta-se a campanha de ensaios experimentais realizada com materiais de acordo com o Caderno de Encargos da administração rodoviária. Os betões foram concebidos, obedecendo a um determinado fuso granulométrico com um agregado específico para betões asfálticos drenantes referido nesse documento, designado por PA 12,5. A principal propriedade na conceção dos betões é a relação água-ligante e a vibração aplicada, pelo que estas propriedades tiveram influência na distribuição de porosidade das amostras compactadas gerando uma distribuição de permeabilidade para as diferentes formulações. A distribuição da porosidade nos diferentes betões demonstrou ter uma correlação direta com a permeabilidade das amostras bem como uma uniformização. A investigação dos diversos fatores possibilitou a escolha de um betão drenante com resíduos de construção e demolição otimizado para aplicação em pavimentação, de forma a colmatar zonas com difícil escoamento e prevenindo de alguma forma os resultados das alterações climáticas.

Road pavements are normally built with asphalt concrete which, due to the increasing cost of crude-oil and the traffic increase, are no longer competitive compared to cement concrete, mainly in a strategy of cost of the life cycle of roads. In addition, there is currently a concern in terms of road safety that has led to the adoption of surface layers of pavements that quickly drain rainwater and increase tire-pavement adhesion through its macrotexture. Thus, this work aims to design a porous concrete for application in surface layers of road pavements, which requires knowledge of the physical and mechanical characteristics of these materials and their constituents. In line with sustainability principles, construction and demolition waste will be incorporated into the draining concrete. To evaluate the behavior of porous concrete, the campaign of experimental tests carried out with materials in accordance with the specifications of the road administration is presented. The porous concretes were designed, following a specific aggregate granulometric curve used for asphalt concrete referred to as PA 12.5. The main property in the design of concrete is the water-binder ratio and the applied vibration, so these properties had an influence on the porosity distribution of the compacted samples generating a permeability distribution for the different formulations. The porosity distribution in the different concretes showed to have a direct correlation with the permeability of the samples as well as a uniformity. The investigation of the different factors made it possible to choose a drainage concrete optimized for application in paving for different purposes and in different places, to fill areas with difficult flow and to prevent in some way the results of climate change.