Propriedades físicas e mecânicas do concreto permeável: efeitos da relação pasta/agregado e da energia de compactação
DOI:
https://doi.org/10.18265/2447-9187a2025id8917Palavras-chave:
compactação, concreto permeável, porosidade, resistência à compressão, compactação; concreto permeável; porosidade; ultrassom.Resumo
Estudos sobre a influência dos materiais constituintes nas propriedades do concreto permeável têm aumentado significativamente nos últimos anos, principalmente devido à sua aplicabilidade em centros urbanos devido à sua permeabilidade. Este material é composto por água, cimento, agregado graúdo e pouco ou nenhum agregado miúdo. Suas propriedades são influenciadas não apenas pelos materiais constituintes, mas também pelo método de produção, que frequentemente carece de padronização metodológica, principalmente no que se refere aos tipos e níveis de energia de compactação. Nesse contexto, o presente estudo avaliou as propriedades físicas (porosidade, densidade e velocidade de pulso ultrassônico – VPU) e mecânicas (resistência à compressão) do concreto permeável, considerando diferentes relações pasta-agregado (P/Ag) e energias de compactação aplicadas com martelo Proctor. Os resultados indicaram que menor porosidade está associada a maior resistência à compressão e VPU. Misturas com menor relação P/Ag (0,40) apresentaram maior porosidade. Ao mesmo tempo, o aumento da energia de compactação resultou em propriedades semelhantes ao traço de referência (P/Ag: 0,50). Além das correlações observadas entre as propriedades avaliadas, este estudo destaca a importância do consumo real de material durante a moldagem, que é diretamente influenciado pela energia de compactação, e como a porosidade afeta a precisão das medições de velocidade de pulso ultrassônico.
Downloads
Métricas
Referências
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697: Cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16915: Agregados – Amostragem. Rio de Janeiro: ABNT, 2021.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 17054: Agregados – Determinação da composição granulométrica - Métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2022.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
ACI – AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 522R-10: report on pervious concrete. Farmington Hills: ACI, 2010.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C1688 / C1688M. Standard test method for density and void content of freshly mixed pervious concrete. West Conshohocken: ASTM, 2023.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C1754 / C1754M. Standard test method for density and void content of hardened pervious concrete. West Conshohocken: ASTM, 2021.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C597. Pulse velocity through concrete. West Conshohocken: ASTM, 2023.
ANBURUVEL, A.; SUBRAMANIAM, D, N. Investigation of the effects of compaction on compressive strength and porosity characteristics of pervious concrete. Transportation Research Record – Journal of the Transportation Research Board, v. 2676, n. 9, p. 513-525, 2022. DOI: https://doi.org/10.1177/03611981221087236.
ANSARI, A.; MAHAJAN, M. Influence of compaction methods on functional and structural performance of pervious concrete. International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET), v. 11, n. 7, p. 94-105, 2020. DOI: https://doi.org/10.34218/IJCIET.11.7.2020.009.
BONICELLI, A.; GIUSTOZZI, F.; CRISPINO, M. Experimental study on the effects of fine sand addition on differentially compacted pervious concrete. Construction and Building Materials, v. 91, p. 102-110, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.012.
CAHILL, T. H.; ADAMS, M.; MARM, C. Porous asphalt: the right choice of porous pavements. HMAT: Hot Mix Asphalt Technology, v. 8, n. 5, p. 26-40, 2003. Disponível em: https://trid.trb.org/view/664393. Acesso em: 09 mai. 2025.
CAVALARO, S. H. P.; BLANCO, A.; PIERALISI, R. Holistic modelling approach for special concrete: from fresh- to hardened-state. RILEM Technical Letters, v. 3, p. 84-90, 2019. DOI: https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2018.67.
COSIC, K.; KORAT, L.; DUCMAN, V.; NETINGER, I. Influence of aggregate type and size on properties of pervious concrete. Construction and Building Materials, v. 78, p. 69-76, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.073.
COSTA, F. B. P.; LORENZI, A.; HASELBACH, L.; SILVA FILHO, L. C. P. Best practices for pervious concrete mix design and laboratory tests. Revista Ibracon de Estruturas e Materiais, v. 11, n. 5, p. 1151-1159, 2018. DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-41952018000500013.
CHANDRAPPA, A. K.; BILIGIRI, K. P. Investigations on pervious concrete properties using ultrasonic wave applications. Journal of Testing and Evaluation, v. 45, n. 5, p. 1736-1749, 2017. DOI: https://doi.org/10.1520/JTE20160117.
DEO, O.; NEITHALATH, N. Compressive response of pervious concretes proportioned for desired porosities. Construction and Building Materials, v. 25, n. 11, p. 4181-4189, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.055.
ELANGO, K. S.; GOPI, R.; SARAVANAKUMAR, R.; RAJESHKUMAR, V.; VIVEK, D.; RAMAN, S. V. Properties of pervious concrete: a state of the art review. Materials Today: Proceedings, v. 45, Part 2, p. 2422-2425, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.10.839.
FERIĆ, K.; KUMAR, V. S.; ROMIĆ, A.; GOTOVAC, H. Effect of aggregate size and compaction on the strength and hydraulic properties of pervious concrete. Sustainability, v. 15, n. 2, 1146, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/su15021146.
GAEDICKE, C.; TORRES, A.; HUYNH, C.T.; MARINES, A. A method to correlate splitting tensile strength and compressive strength of pervious concrete cylinders and cores. Construction and Building Materials, v. 125, p. 271- 278, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.031.
GHAFOORI, N.; DUTTA, S. Laboratory investigation of compacted no-fines concrete for paving materials. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 7, n. 3, p. 183-191, 1995. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1995)7:3(183).
GENTIL, F. S.; RIBEIRO, F. R. C.; MENEGOTTO, C. W.; SILVA, I. W.; KAZMIERCZAK, C. S. Influence of cement paste thickness and volume of on pervious concrete properties. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 17, n. 5, e17509, 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-41952024000500009.
HISATOMI, J. N.; MARTINS FILHO, S. T.; COBO, D. T. Analysis of pervious concrete properties for mixtures of different w/c ratios. Revista de Gestão Social e Ambiental, v. 18, n. 2, e04387, 2024. DOI: https://doi.org/10.24857/rgsa.v18n2-080.
IBRAHIM, A.; MAHMOUD, E.; YAMIN, M.; PATIBANDLA, V. C. Experimental study on Portland cement pervious concrete mechanical and hydrological properties. Construction and Building Materials, v. 50, p. 524-529, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.022.
LIAN, C.; ZHUGE, Y. Optimum mix design of enhanced permeable concrete: an experimental investigation. Construction and Building Materials, v. 24, n. 12, p. 2664-2671, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.04.057.
LIMA, M. S.; CHAVES, M. T. R.; AGUIAR, M. F. P.; FARIAS, T. R. L. Influência do resíduo de construção e demolição como agregado na produção de concreto para pavimentos permeáveis. Revista Principia, v. 62, e8566, 2025. DOI: https://doi.org/10.18265/2447-9187a2024id8566.
MARTINS FILHO, S. T.; BOSQUESI, E. M.; FABRO, J. R.; PIERALISI, R. Characterization of pervious concrete focusing on non-destructive testing. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 13, n. 3, p. 483-500, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-41952020000300003.
MARTINS FILHO, S. T. Metodologia de caracterização do escoamento não linear no concreto permeável. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2021. Disponível em: https://hdl.handle.net/1884/72412.
MARTINS FILHO, S. T.; PIERALISI, R.; LOFRANO, F. C. Framework to characterize nonlinear flow through pervious concrete. Cement and Concrete Research, v. 151, 106633, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2021.106633.
MIKAMI, R. J.; PIERALISI, R.; PEREIRA, E. Influence of compaction energy on pervious concrete properties and vertical porosity distribution. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 17, n. 2, 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-41952024000200003.
NGUYEN, D. H.; SEBAIBI, N.; BOUTOUIL, M.; LELEYTER, L.; BARAUD, F. A modified method for the design of pervious concrete mix. Construction and Building Materials, v. 73, p. 271-282, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.09.088.
PIERALISI, R.; CAVALARO, S. H. P.; AGUADO, A. Advanced numerical assessment of the permeability of pervious concrete. Cement and Concrete Research, v. 102, p. 149-160, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.09.009.
PIERALISI, R.; SANDOVAL G. F. B.; SEGURA-CASTILLO, L.; BARBOSA, M. N. C.; ASSUNÇÃO S. T. Contribuição para o desenvolvimento de uma metodologia de dosagem para concreto permeável baseada no desempenho. Journal of Urban Technology and Sustainability, v. 3, n. 1, p. 18-27, 2020. DOI: https://doi.org/10.47842/juts.v3i1.19.
RAMOS, M. O.; PINHEIRO, I. G.; SOUSA JUNIOR, L. G. Influência da porosidade na condutividade térmica, resistência mecânica e coeficiente de permeabilidade do concreto permeável. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, v. 12, n. 5, p. 515-528, 2021. Disponível em: https://sustenere.inf.br/index.php/rica/article/view/5536.
RIDENGAOQIER, E.; HATANAKA, S.; PALAMY, P.; KURITA, S. Experimental study on the porosity evaluation of pervious concrete by using ultrasonic wave testing on surfaces. Construction and Building Materials, v. 300, 123959, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123959.
SAHDEO, S. K.; CHANDRAPPA, A.; BILIGIRI, K. P. Effect of compaction type and compaction efforts on structural and functional properties of pervious concrete. Transportation in Developing Economies, v. 7, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s40890-021-00129-0.
SAHDEO, S. K.; RANSINCHUNG, G. D.; RAHUL, K. L.; DEBBARMA, S. Effect of mix proportion on the structural and functional properties of pervious concrete paving mixtures. Construction and Building Materials, v. 255, 119260, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119260.
SCHAEFER, V. R.; WANG, K.; SULEIMAN, M. T.; WHITE, D. J. Mix design development for pervious concrete in cold weather climates. Report. Center for Transportation Research and Education, Iowa State University, 2006. Disponível em: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/38663/dot_38663_DS1.pdf. Acesso em: 26 maio 2025.
SIMÕES, O. G.; ZANOTELLI, J.; PILAR, R.; SCHANKOSKI, R. Avaliação das propriedades mecânicas e de permeabilidade de peças de concreto permeável contendo resíduos de rocha ornamental. Ambiente Construído, v. 23, n. 4, p. 241-254, 2023. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212023000400701.
TENNIS, P. D.; LEMING, M. L.; AKERS, D. J. Pervious concrete pavements. Skokie: Portland Cement Association and National Ready Mixed Concrete, 2004.
TORRES, A.; HU, J.; RAMOS, A. The effect of the cementitious paste thickness on the performance of pervious concrete. Construction and Building Materials, v. 95, p. 850-859, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.187.
VALE, R. S.; OLIVEIRA, J. H.; ARMESTO, L. M.; SERAFINI, R. Concreto permeável de cimento Portland: permeabilidade e resistência à compressão. Revista Ibero-Americana de Humanidades, Ciências e Educação, v. 8, n. 4, p. 289-306, 2022. DOI: https://doi.org/10.51891/rease.v8i4.5054.
ZHU, Y.; FU, H.; WANG, P.; XU, P.; LING, Z.; WEI, D. Pore structure characteristics, mechanical properties, and freeze-thaw resistance of vegetation-pervious concrete with unsintered sludge pellets. Construction and Building Materials, v. 382, 131342, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131342.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Luis Eduardo dos Santos, Sergio Tunis Martins Filho
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Esta revista, seguindo as recomendações do movimento de Acesso Aberto, proporciona seu conteúdo em Full Open Access. Assim os autores conservam todos seus direitos permitindo que a Revista Principia possa publicar seus artigos e disponibilizar pra toda a comunidade.
A Revista Principia adota a licença Creative Commons 4.0 do tipo atribuição (CC-BY). Esta licença permite que outros distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do seu trabalho, inclusive para fins comerciais, desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.
Os autores estão autorizados a enviar a versão do artigo publicado nesta revista em repositório institucionais, com reconhecimento de autoria e publicação inicial na Revista Principia.
Demais informações sobre a Política de Direitos Autorais da Revista Principia encontram-se neste link.
(precisa estar logado)
