This paper aims to review the performance analysis of interlocking concrete block pavement with by-products such as coconut fibers, and construction and demolition recycled materials, and to compare their skills with asphalt pavement, especially for light-traffic urban road applications. The focus is on mechanical behavior (mix parameters and the influence of by-products), pavement design, sustainability (the heat island effect), the management of contaminant concentrations within infiltration related to permeability, and Life Cycle Assessment. Considering the overall performance analysis, interlocking concrete block pavement was the most attractive alternative because it was approximately 33–44% cheaper in the maintenance process, cooler over a range of 2.2–15 °C, and more permeable by 0.4 cm/s to 0.6 cm/s than asphalt pavement, saving costs and improving drainage and human thermal comfort. However, asphalt pavement was around 35% cheaper during the construction phase (mainly due to energy consumption), and it presented a 32% lower nitrogen oxide concentration. This paper showed the advantages and disadvantages of both types of pavements. A further breakdown should be developed and integrated into the decision-making process about choosing between solutions.

RESUMO Tendo em vista a grande geração de cinzas pesadas advindas de uma usina termoelétrica, decidiu-se verificar a incorporação das mesmas no concreto usado em blocos intertravados para pavimentação. Depois da coleta de os materiais convencionais (cimento e agregados naturais) e alternativos (cinzas pesadas), foram realizados ensaios ambientais (extrato lixiviado e solubilizado) nas cinzas e ensaios de caracterização física (análise granulométrica, densidade real, limites de liquidez e de plasticidade e umidade higroscópica) em todos os agregados. Por meio de estabilizações granulométricas, foram originados dois traços alternativos com cinzas e um de referência com agregados convencionais. Em todos os concretos, foi determinado, no estado fresco, o abatimento do tronco de cone e, no estado endurecido, foram realizados ensaios de resistência à compressão e de absorção de água. Moldaram-se ainda pavers tipo I (formato retangular) com dimensões de 10 cm ÷ 20 cm ÷ 6 cm (largura ÷ comprimento ÷ espessura), os quais foram ensaiados, quanto à resistência à compressão. Também se procedeu ao dimensionamento, através de métodos empíricos, de um pavimento intertravado idealizado com as misturas investigadas. Pode-se constatar que, no ensaio de absorção de água, os três traços estudados apresentaram resultados médios abaixo do valor máximo de 6%, o que está de acordo com as normativas. Com relação ao ensaio de resistência à compressão, os resultados são inferiores ao mínimo de 35 MPa, porém é possível destinar os pavers a áreas de menor solicitação de tráfego, como ciclovias. Conclui-se que os resultados obtidos, a partir do programa experimental, demonstram que o emprego das cinzas pesadas em pavimentos intertravados de concreto apresenta potencial a ser explorado para fins de comercialização.

O objetivo deste artigo é analisar a viabilidade de utilização de blocos intertravados de concreto, com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição, para pavimentação. Primeiro, foi produzido concreto seco, o qual é conhecido por apresentar slump-zero, sendo necessária máquina de vibro-prensa para compactação e desforma imediata. Assim, quatro misturas de concreto seco, REF-0.63, REF-0.73, 50CDW-0.63 e 50CDW-0.73 (os dois primeiros e os dois últimos sem e com agregados reciclados, respectivamente) foram aplicadas com duas relações água/cimento (0.63 e 0.73). Na próxima etapa, foram utilizados métodos de dimensionamento empírico e mecanístico-empírico para pavimento de blocos intertravados, sendo simulada a construção dessa estrutura com avaliação de custos. Os resultados indicaram que a mistura de referência REF-0.73, com mais água, apresentou a maior resistência característica à compressão aos 28 dias (25.34 MPa). Além disso, o pavimento intertravado resultante do dimensionamento mecanístico-empírico, com agregados reciclados nos blocos (mistura 50CDW-0.63), gerou economia da ordem de US$76.000,00 em comparação ao pavimento de blocos de referência (mistura REF-0.73). Por fim, o concreto seco pode apresentar melhor comportamento mecânico com a adição de água e a tecnologia de pavimento intertravado é mais atrativa financeiramente, aplicando método de dimensionamento mecanístico-empírico.

The key factor in constructing urban roads applying interlocking concrete block pavement (ICBP) is to employ an appropriate design method for better effectiveness. Concrete paving blocks (CPB) can also be manufactured using industrial by-products. Then, this paper aims to analyze CPB with coal bottom ash (CBA) from a Thermoelectric Power Plant through mechanical characterization and design methods for ICBP. To this end, tests, such as void index, water absorption, compressive strength, and elasticity modulus, were done on CPB for each mixture. Furthermore, empirical and mechanistic-empirical design methods for ICBP were applied. Then, four dry concrete mixtures (two with CBA and two without CBA) were designed with two water/cement ratios (0.63 and 0.73) to produce rectangular CPB measuring 20 cm × 10 cm × 8 cm (length × width × thickness) by a vibro-press machine. Furthermore, ICBP sections were designed, applying six simulations from empirical and mechanistic-empirical design methods. The results showed that the mixtures A73 and B73 with more water, i.e., water/cement ratio of 0.73, presented higher characteristic compressive strength at 28 days (25.34 MPa and 15.88 MPa, respectively) than the other mixes A63 and B63 with less water, i.e., water/cement ratio of 0.63 (these two mixes showed 15.85 MPa). Furthermore, the CPB application for bike paths or parking areas was allowed according to the Australian specification of 15 MPa for compressive strength test. Also, all ICBP sections from the mechanistic-empirical design required approximately 24.9% fewer materials for the sub-base layer than the empirical process. Finally, the CPB application is possible for areas with light traffic, and the ICBP technology was more feasible with the mechanistic-empirical design method.

The growth of cities affects their permeable surface, which can unbalance hydrological cycles. The pervious concrete can be a viable solution to combat urban environmental impacts in this subject. This type of concrete can be told apart by the presence of interconnected pores and its drainage capacity. This paper aims to analyze the relationship between aggregate shape, mechanical resistance, and permeability of pervious concrete slabs containing steel slag. A Digital Image Processing (DIP) based method was used to measure aggregate shape properties. Three different mixes, using three types of coarse aggregate (gravel 12.5 mm, gravel 9.5 mm, and coarse steel slag), and a type of fine aggregate (fine slag) were tested, and flexural strength, flow, and permeability coefficients were obtained for the slabs. Results showed the potential of using steel slag, with higher flexural strength results (4.61 MPa). Indications of the relationship between aggregate shape parameters and slab properties were determined, with more polished, more angular, and more spherical material resulting in higher flexural strength values and lower permeability coefficient. The inverse relationship between the slabs’ permeability parameters and flexural strength was observed.