stringtranslate.com

Проницаемый бетон

Проницаемая бетонная улица в 2005 году

Проницаемый бетон (также называемый пористым бетоном , проницаемым бетоном , бетоном без мелких фракций и пористым покрытием ) — это особый тип бетона с высокой пористостью, используемый для плоских бетонных конструкций, который позволяет воде из осадков и других источников проходить напрямую, тем самым уменьшая сток с участка и обеспечивая пополнение грунтовых вод .

Проницаемый бетон изготавливается с использованием крупных заполнителей с небольшим количеством или без мелких заполнителей. Затем бетонная паста покрывает заполнители и позволяет воде проходить через бетонную плиту. Проницаемый бетон традиционно используется на парковках , в зонах с небольшим движением, на жилых улицах , в пешеходных дорожках и теплицах . [1] [2] Это важное применение для устойчивого строительства и один из многих методов малой нагрузки , используемых строителями для защиты качества воды .

История

Проницаемый бетон впервые был использован в 1800-х годах в Европе в качестве покрытия для тротуаров и несущих стен. [3] Экономическая эффективность была основным мотивом из-за уменьшения количества цемента. [3] Он снова стал популярным в 1920-х годах для двухэтажных домов в Шотландии и Англии. Он стал все более жизнеспособным в Европе после Второй мировой войны из-за нехватки цемента. Он не стал таким популярным в США до 1970-х годов. [3] В Индии он стал популярным в 2000 году . [ необходима цитата ]

Управление ливневыми водами

Правильное использование проницаемого бетона является признанной лучшей практикой управления Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для обеспечения контроля загрязнения первой промывки и управления ливневыми водами . [4] Поскольку правила еще больше ограничивают сток ливневых вод , для владельцев недвижимости становится все дороже развивать недвижимость из-за размера и стоимости необходимых дренажных систем. Проницаемый бетон снижает число кривой стока NRCS или CN , удерживая ливневую воду на месте. Это позволяет планировщику/проектировщику достигать предварительных целей по ливневым водам для проектов с интенсивным покрытием. Проницаемый бетон уменьшает сток с мощеных площадей, что снижает необходимость в отдельных прудах для удержания ливневых вод и позволяет использовать ливневую канализацию меньшей емкости . [5] Это позволяет владельцам недвижимости развивать большую площадь доступной собственности с меньшими затратами. Проницаемый бетон также естественным образом фильтрует ливневую воду [6] и может снизить нагрузку загрязняющих веществ , попадающих в ручьи , пруды и реки . [7]

Проницаемый бетон выполняет функцию инфильтрационного бассейна для ливневой воды и позволяет ливневой воде просачиваться в почву на большой площади, тем самым способствуя пополнению драгоценных запасов грунтовых вод на местном уровне. [5] Все эти преимущества приводят к более эффективному использованию земли. Проницаемый бетон также может уменьшить воздействие застройки на деревья . Проницаемое бетонное покрытие позволяет передавать как воду, так и воздух к корневым системам, помогая деревьям процветать даже в высокоразвитых районах. [5]

Характеристики

Проницаемый бетон состоит из цемента, крупного заполнителя (размер должен быть от 9,5 мм до 12,5 мм) и воды с небольшим количеством или без мелких заполнителей. Добавление небольшого количества песка увеличит прочность. Смесь имеет соотношение воды к цементу от 0,28 до 0,40 с содержанием пустот от 15 до 25 процентов. [8]

Правильное количество воды в бетоне имеет решающее значение. Низкое соотношение воды и цемента увеличит прочность бетона, но слишком малое количество воды может вызвать разрушение поверхности. Правильное содержание воды придает смеси влажный металлический вид. Поскольку этот бетон чувствителен к содержанию воды, смесь следует проверить в полевых условиях. [9] Увлеченный воздух можно измерить с помощью системы Rapid Air, где бетон окрашивается в черный цвет, а срезы анализируются под микроскопом . [ 10]

Обычная плоская форма имеет подъемные полосы сверху, так что стяжка находится на 3/8-1/2 дюйма (9-12 мм) выше окончательной отметки дорожного покрытия. Механические стяжки предпочтительнее ручных. Подъемные полосы удаляются для направления уплотнения. Сразу после стяжки бетон уплотняется для улучшения сцепления и выравнивания поверхности. Чрезмерное уплотнение проницаемого бетона приводит к более высокой прочности на сжатие, но более низкой пористости (и, следовательно, более низкой проницаемости). [11]

Расшивка мало чем отличается от других бетонных плит. Швы обрабатываются прокатным инструментом для расшивки до затвердевания или отрезаются после затвердевания. Затвердевание заключается в покрытии бетона 6- миллиметровой пластиковой пленкой в ​​течение 20 минут после выгрузки бетона. [12] Однако это приводит к значительному количеству отходов, отправляемых на свалки. В качестве альтернативы, предварительно обработанный абсорбирующий легкий заполнитель, а также внутренняя добавка для затвердевания (ICA) использовались для эффективного затвердевания проницаемого бетона без образования отходов. [13] [14]

Тестирование и проверка

Проницаемый бетон имеет обычную прочность 600–1500 фунтов на квадратный дюйм (4,1–10,3 МПа), хотя может быть достигнута прочность до 4000 фунтов на квадратный дюйм (28 МПа). Стандартизированного испытания на прочность при сжатии не существует. [15] Приемка основана на удельном весе образца залитого бетона с использованием стандарта ASTM № C1688. [16] Приемлемый допуск на плотность составляет плюс-минус 5 фунтов (2,3 кг) от проектной плотности. [ необходимо разъяснение ] Испытания на осадку и содержание воздуха неприменимы к проницаемому бетону из-за его уникального состава. Проектировщик плана управления ливневыми водами должен убедиться, что проницаемый бетон функционирует должным образом, путем визуального наблюдения за его дренажными характеристиками до открытия объекта. [ необходима ссылка ]

Холодный климат

Опасения по поводу устойчивости к циклу замораживания-оттаивания ограничили использование проницаемого бетона в условиях холодной погоды. [17] Скорость замерзания в большинстве случаев определяется местным климатом. Вовлеченный воздух может помочь защитить пасту, как это происходит в обычном бетоне. [10] Добавление небольшого количества мелкого заполнителя в смесь увеличивает долговечность проницаемого бетона. [18] [19] [20] [ необходимо разъяснение ] Избежание насыщения во время цикла замораживания является ключом к долговечности бетона. [21] Соответственно, наличие хорошо подготовленного основания толщиной от 8 до 24 дюймов (от 200 до 600 мм) и хорошего дренажа, предотвращающего застой воды, снизит вероятность повреждения от замораживания-оттаивания. [21]

Использование проницаемого бетона для тротуаров может сделать их более безопасными для пешеходов зимой, поскольку вода не будет оседать на поверхности и замерзать, что приведет к опасным условиям гололеда. Дороги также могут быть сделаны более безопасными для автомобилей за счет использования проницаемого бетона, поскольку уменьшение образования стоячей воды уменьшит вероятность аквапланирования , а пористые дороги также уменьшат шум шин. [22]

Обслуживание

Для предотвращения снижения проницаемости необходимо регулярно очищать проницаемый бетон. Очистка может осуществляться путем смачивания поверхности бетона и вакуумной уборки. [12] [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Отчет о проницаемом бетоне. Американский институт бетона. 2010. ISBN 9780870313646. Архивировано из оригинала 2012-03-14 . Получено 2012-10-03 .Отчет № 522Р-10.
  2. ^ "Pervious Ready Mix Concrete". srmconcrete.com . Получено 19 ноября 2015 г. .
  3. ^ abc Chopra, Manoj. "Прочность на сжатие проницаемых бетонных покрытий" (PDF) . Департамент транспорта Флориды . Получено 1 октября 2012 г. .
  4. ^ «Информационный бюллетень по технологиям ливневой канализации: пористое дорожное покрытие». Агентство по охране окружающей среды США, EPA 832-F-99-023, сентябрь 1999 г.
  5. ^ abc Эшли, Эрин. "Использование влагопроницаемого бетона для получения баллов LEED" (PDF) . Национальная ассоциация производителей готового бетона . Получено 1 октября 2012 г.
  6. ^ Майерски, Грегори. "Фильтрация загрязненных вод проницаемым бетоном" (PDF) . Liquid Asset Development . Получено 3 октября 2012 г. .
  7. ^ "Pervious Concrete". Purinton Builders . Получено 3 октября 2012 г.
  8. ^ Джон Т. Кеверн; Вернон Р. Шефер и Кецзин Ванг (2011). «Разработка пропорций смеси и оценка эксплуатационных характеристик впитывающего бетона для применения в качестве настила». Materials Journal . 108 (4). Американский институт бетона: 439–448. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 г. . Получено 3 июля 2013 г. .
  9. ^ Десаи, Дхавал (5 марта 2012 г.). «Проницаемый бетон – влияние пропорций материалов на пористость». Портал гражданского строительства . Получено 30 сентября 2012 г.
  10. ^ ab Кеверн, Джон; К. Ван; В. Р. Шефер (2008). «Новый подход к определению содержания вовлеченного воздуха в проницаемом бетоне» (PDF) . ASTM International . 5 (2).
  11. ^ Кеверн, Джон. «Влияние энергии уплотнения на проницаемые свойства бетона». Исследовательский фонд RMC . Получено 1 октября 2012 г.
  12. ^ ab Кеверн, Джон. "Эксплуатация и обслуживание влагопроницаемых бетонных покрытий" (PDF) . Получено 1 октября 2012 г.
  13. ^ "Внутреннее отверждение с помощью HydroMax". ProCure . Получено 1 октября 2012 г.
  14. ^ Кеверн, Дж. Т. и Фарни, К. «Снижение требований к отверждению для проницаемого бетона с использованием суперабсорбирующего полимера для внутреннего отверждения». Отчет о транспортных исследованиях: Журнал Совета по транспортным исследованиям (TRB), Строительство 2012, Совет по транспортным исследованиям Национальной академии, Вашингтон, округ Колумбия
  15. ^ «Спецификация для влагопроницаемого бетона». ACI 522.1-08. Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 7 стр.
  16. ^ ASTM International. «Стандартный метод испытаний плотности и пустотности свежеприготовленного проницаемого бетона». Стандарт № C1688.
  17. ^ Вернон Р. Шефер; Кейджин Ванг; Мухаммад Т. Сулейман; Джон Т. Кеверн (2006). «Разработка состава смеси для влагопроницаемого бетона в условиях холодного климата». Эймс, Айова: Университет штата Айова.Национальный центр технологий бетонных покрытий. Отчет № 2006-01.
  18. ^ Кеверн, Джон Тристан (2006). Разработка состава смеси для влагопроницаемого бетона на основе портландцемента в условиях холодного климата. Магистерская диссертация, Университет штата Айова, Эймс, Айова, 155 страниц.
  19. ^ Кеверн, Джон; К. Ванг; В. Р. Шефер (2008). «Проектирование влагопроницаемых бетонных смесей». Университет штата Айова .
  20. ^ Мата, Луис Александр (2008). Седиментация проницаемых бетонных систем дорожного покрытия. Кандидатская диссертация, Университет штата Северная Каролина, Роли, Северная Каролина. Также доступно как PCA SN3104.
  21. ^ ab "Pervious Concrete and Freeze-Thaw". Электронный бюллетень Concrete Technology . PCA . Получено 1 июня 2023 г.
  22. ^ Environmental, Oakshire (2021-05-24). "Оценка риска наводнения". Oakshire Environmental . Получено 2021-05-24 .
  23. ^ "Prevention". Charger Enterprises. Архивировано из оригинала 28 августа 2008 года . Получено 30 сентября 2012 года .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки