Водопроницаемый бетон

Водопроницаемый бетон (также называемый пористым бетоном , проницаемым бетоном , бетоном без мелких частиц и пористым покрытием ) — это особый тип бетона с высокой пористостью, используемый для бетонных работ , который позволяет воде из осадков и других источников проходить напрямую, тем самым уменьшая сток. с участка и позволяющий пополнить запасы грунтовых вод .

Водопроницаемый бетон изготавливается с использованием крупных заполнителей с небольшим количеством мелких заполнителей или без них. Бетонная паста затем покрывает заполнители и позволяет воде проходить через бетонную плиту. Водопроницаемый бетон традиционно используется в парковочных зонах , зонах с легким движением транспорта, жилых улицах , пешеходных переходах и теплицах . ^[1]^[2] Это важное применение для устойчивого строительства и один из многих методов застройки с низким уровнем воздействия, используемых строителями для защиты качества воды .

История

Водопроницаемый бетон был впервые использован в 1800-х годах в Европе в качестве покрытия 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. После Второй мировой войны из-за нехватки цемента в Европе это становилось все более жизнеспособным. Он не стал таким популярным в США до 1970-х годов. ^[3] В Индии он стал популярен в 2000 году. ^{[ нужна ссылка ]}

Управление ливневыми водами

Правильное использование проницаемого бетона является признанной передовой практикой Агентства по охране окружающей среды США (EPA) для обеспечения при первом смыве контроля загрязнения и управления ливневыми водами . ^[4] Поскольку правила еще больше ограничивают сток ливневых вод , владельцам недвижимости становится все дороже застраивать недвижимость из-за размера и стоимости необходимых дренажных систем. Водопроницаемый бетон снижает число кривой стока NRCS или CN, задерживая ливневые воды на площадке. Это позволяет планировщику/проектировщику достичь предварительных целей по ливневой канализации для проектов с интенсивным использованием дорожных покрытий. Водопроницаемый бетон уменьшает сток с мощеных площадей, что снижает потребность в отдельных прудах для сбора ливневых вод и позволяет использовать ливневые канализационные системы меньшей производительности . ^[5] Это позволяет владельцам недвижимости застраивать большую площадь доступной недвижимости с меньшими затратами. Водопроницаемый бетон также естественным образом фильтрует ливневые воды. ^[6] и может снизить загрязняющих веществ нагрузку , попадающих в ручьи , пруды и реки . ^[7]

Водопроницаемый бетон действует как бассейн для инфильтрации ливневых вод и позволяет ливневым водам проникать в почву на большой площади, тем самым способствуя локальному пополнению ценных запасов грунтовых вод. ^[5] Все эти преимущества ведут к более эффективному использованию земель. Водопроницаемый бетон также может уменьшить воздействие застройки на деревья . Водопроницаемое бетонное покрытие обеспечивает передачу воды и воздуха к корневой системе, что помогает деревьям процветать даже в высокоразвитых районах. ^[5]

Характеристики

Водопроницаемый бетон состоит из цемента, крупного заполнителя (размер должен составлять от 9,5 до 12,5 мм) и воды с небольшим количеством мелких заполнителей или без них. Добавление небольшого количества песка повысит прочность. Смесь имеет соотношение воды и цемента 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 мало воды может привести к разрушению поверхности. Правильное содержание воды придает смеси вид влажного металла. Поскольку этот бетон чувствителен к содержанию воды, смесь следует проверить на месте. ^[9] Захваченный воздух можно измерить с помощью системы Rapid Air, при которой бетон окрашивается в черный цвет, а срезы анализируются под микроскопом . ^[10]

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

Расшивка мало отличается от других бетонных плит. Соединения обрабатываются раскатным инструментом перед отверждением или распиливаются после отверждения. Отверждение заключается в покрытии бетона пластиковой пленкой толщиной 6 мил в течение 20 минут после выгрузки бетона. ^[12] Однако это способствует тому, что значительное количество отходов отправляется на свалки. В качестве альтернативы для эффективного отверждения проницаемого бетона без образования отходов использовались предварительно подготовленный поглощающий легкий заполнитель, а также добавка внутреннего твердения (ICA). ^[13]^[14]

Тестирование и проверка

Водопроницаемый бетон имеет общую 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). Стандартизированных испытаний на прочность на сжатие не существует. ^[15] Приемка основана на удельном весе образца залитого бетона в соответствии со стандартом ASTM №. С1688. ^[16] Приемлемый допуск на плотность составляет плюс-минус 5 фунтов (2,3 кг) от расчетной плотности. ^{[ нужны разъяснения ]} Испытания на осадку и содержание воздуха не применимы к проницаемому бетону из-за его уникального состава. Разработчик плана управления ливневыми водами должен убедиться, что проницаемый бетон функционирует должным образом, путем визуального наблюдения за его дренажными характеристиками до открытия объекта. ^{[ нужна ссылка ]}

Холодный климат

Опасения по поводу устойчивости к циклу замораживания-оттаивания ограничивают использование проницаемого бетона в холодную погоду. ^[17] Скорость замерзания в большинстве случаев определяется местным климатом. Захваченный воздух может помочь защитить пасту, как и в обычном бетоне. ^[10] Добавление небольшого количества мелкого заполнителя в смесь увеличивает долговечность водопроницаемого бетона. ^[18]^[19]^[20]^{[ нужны разъяснения ]} Предотвращение насыщения во время цикла замораживания является ключом к долговечности бетона. ^[21] от 8 до 24 дюймов (от 200 до 600 мм) Кроме того, наличие хорошо подготовленного основания толщиной и хорошего дренажа, предотвращающего застой воды, уменьшит вероятность повреждения от замерзания и оттаивания. ^[21]

Использование проницаемого бетона для тротуаров может сделать их более безопасными для пешеходов зимой, поскольку вода не оседает на поверхности и не замерзает, что приводит к опасному гололеду. Дороги также можно сделать более безопасными для автомобилей за счет использования проницаемого бетона, поскольку уменьшение образования стоячей воды уменьшит вероятность аквапланирования , а пористые дороги также снизят шум шин. ^[22]

Обслуживание

Чтобы предотвратить снижение проницаемости, водопроницаемый бетон необходимо регулярно очищать. Очистку можно осуществлять путем смачивания поверхности бетона и вакуумной очистки. ^[12]^[23]

См. также

Зеленая инфраструктура – Устойчивая и отказоустойчивая инфраструктура
Водопроницаемое покрытие – дороги построены из водопроницаемых материалов.
Городской сток - Поверхностный сток воды, вызванный урбанизацией.
Непроницаемая поверхность – искусственные конструкции, такие как тротуары, покрытые водонепроницаемыми материалами.
Виды бетона - Строительный материал, состоящий из заполнителей, сцементированных вяжущим.

Ссылки

^ Отчет о проницаемом бетоне . Американский институт бетона. 2010. ISBN 9780870313646 . Архивировано из оригинала 14 марта 2012 г. Проверено 3 октября 2012 г. Отчет № 522Р-10.
^ «Проницаемый готовый бетон» . srmconcrete.com . Проверено 19 ноября 2015 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Чопра, Манодж. «Сопротивление сжатию проницаемых бетонных покрытий» (PDF) . Департамент транспорта Флориды . Проверено 1 октября 2012 года .
^ «Информационный бюллетень о технологии ливневой воды: пористое покрытие». Агентство по охране окружающей среды США, EPA 832-F-99-023, сентябрь 1999 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Эшли, Эрин. «Использование проницаемого бетона для получения баллов LEED» (PDF) . Национальная ассоциация готового бетона . Проверено 1 октября 2012 года .
^ Маджерский, Грегори. «Фильтрация загрязненных вод проницаемым бетоном» (PDF) . Развитие ликвидных активов . Проверено 3 октября 2012 г.
^ «Взрывоопасный бетон» . Строители Пуринтона . Проверено 3 октября 2012 г.
^ Джон Т. Кеверн; Вернон Р. Шефер и Кеджин Ван (2011). «Разработка пропорций смеси и оценка характеристик проницаемого бетона для облицовки» . Материалы журнала . 108 (4). Американский институт бетона: 439–448. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 года . Проверено 3 июля 2013 г.
^ Десаи, Дхавал (5 марта 2012 г.). «Проницаемый бетон – влияние пропорций материала на пористость» . Портал гражданского строительства . Проверено 30 сентября 2012 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Кеверн, Джон; К. Ван; В. Р. Шефер (2008). «Новый подход к определению содержания вовлеченного воздуха в проницаемом бетоне» (PDF) . АСТМ Интернешнл . 5 (2).
^ Кеверн, Джон. «Влияние энергии уплотнения на свойства проницаемого бетона» . Исследовательский фонд RMC . Проверено 1 октября 2012 года .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Кеверн, Джон. «Эксплуатация и техническое обслуживание проницаемых бетонных покрытий» (PDF) . Проверено 1 октября 2012 года .
^ «Внутреннее отверждение с помощью HydroMax» . ПроКюр . Проверено 1 октября 2012 года .
^ Кеверн, Дж. Т. и Фарни, К. « Снижение требований к отверждению проницаемого бетона с использованием сверхвпитывающего полимера для внутреннего отверждения ». Отчет о транспортных исследованиях: журнал Совета по транспортным исследованиям (TRB), Строительство 2012, Совет по транспортным исследованиям национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия
^ «Спецификация для проницаемого бетона». МСА 522.1-08. Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 7 стр.
^ ASTM International. «Стандартный метод определения плотности и пустотности свежеприготовленного проницаемого бетона». Стандарт № C1688.
^ Вернон Р. Шефер; Кейджин Ван; Мухаммад Т. Сулейман; Джон Т. Кеверн (2006). «Разработка конструкции смеси для водопроницаемого бетона в холодном климате» . Эймс, Айова: Университет штата Айова. Национальный центр технологий бетонных покрытий. Отчет № 2006-01.
^ Кеверн, Джон Тристан (2006). Разработка конструкции смеси для проницаемого портландцементного бетона в холодном климате. Магистерская диссертация, Университет штата Айова, Эймс, Айова, 155 страниц.
^ Кеверн, Джон; К. Ван; В. Р. Шефер (2008). «Проектирование проницаемых бетонных смесей» . Университет штата Айова .
^ Мата, Луис Александр (2008). Седиментация систем проницаемых бетонных покрытий. Докторская диссертация, Государственный университет Северной Каролины, Роли, Северная Каролина. Также доступен как PCA SN3104.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Проницаемый бетон и замораживание-оттаивание» . Электронный информационный бюллетень «Технологии бетона» . ПКА . Проверено 1 июня 2023 г.
^ Экология, Окшир (24 мая 2021 г.). «Оценка риска наводнений» . Окшир Экологический . Проверено 24 мая 2021 г.
^ «Профилактика» . Зарядные предприятия. Архивировано из оригинала 28 августа 2008 года . Проверено 30 сентября 2012 г.

Дальнейшее чтение

Агентство по охране окружающей среды США. Управление исследований и разработок. «Основные результаты исследования: пористые тротуары: управление стоком дождевой воды». 17 октября 2008 г.

Внешние ссылки

[ACIReport-1] Отчет о проницаемом бетоне . Американский институт бетона. 2010. ISBN 9780870313646 . Архивировано из оригинала 14 марта 2012 г. Проверено 3 октября 2012 г. Отчет № 522Р-10.

[srmconcrete-2] «Проницаемый готовый бетон» . srmconcrete.com . Проверено 19 ноября 2015 г.

[FlDot-3] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Чопра, Манодж. «Сопротивление сжатию проницаемых бетонных покрытий» (PDF) . Департамент транспорта Флориды . Проверено 1 октября 2012 года .

[4] «Информационный бюллетень о технологии ливневой воды: пористое покрытие». Агентство по охране окружающей среды США, EPA 832-F-99-023, сентябрь 1999 г.

[Water-5] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Эшли, Эрин. «Использование проницаемого бетона для получения баллов LEED» (PDF) . Национальная ассоциация готового бетона . Проверено 1 октября 2012 года .

[6] Маджерский, Грегори. «Фильтрация загрязненных вод проницаемым бетоном» (PDF) . Развитие ликвидных активов . Проверено 3 октября 2012 г.

[7] «Взрывоопасный бетон» . Строители Пуринтона . Проверено 3 октября 2012 г.

[8] Джон Т. Кеверн; Вернон Р. Шефер и Кеджин Ван (2011). «Разработка пропорций смеси и оценка характеристик проницаемого бетона для облицовки» . Материалы журнала . 108 (4). Американский институт бетона: 439–448. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 года . Проверено 3 июля 2013 г.

[9] Десаи, Дхавал (5 марта 2012 г.). «Проницаемый бетон – влияние пропорций материала на пористость» . Портал гражданского строительства . Проверено 30 сентября 2012 г.

[Entrained_Air-10] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Кеверн, Джон; К. Ван; В. Р. Шефер (2008). «Новый подход к определению содержания вовлеченного воздуха в проницаемом бетоне» (PDF) . АСТМ Интернешнл . 5 (2).

[Compaction-11] Кеверн, Джон. «Влияние энергии уплотнения на свойства проницаемого бетона» . Исследовательский фонд RMC . Проверено 1 октября 2012 года .

[Operation-12] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Кеверн, Джон. «Эксплуатация и техническое обслуживание проницаемых бетонных покрытий» (PDF) . Проверено 1 октября 2012 года .

[13] «Внутреннее отверждение с помощью HydroMax» . ПроКюр . Проверено 1 октября 2012 года .

[14] Кеверн, Дж. Т. и Фарни, К. « Снижение требований к отверждению проницаемого бетона с использованием сверхвпитывающего полимера для внутреннего отверждения ». Отчет о транспортных исследованиях: журнал Совета по транспортным исследованиям (TRB), Строительство 2012, Совет по транспортным исследованиям национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия

[15] «Спецификация для проницаемого бетона». МСА 522.1-08. Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 7 стр.

[16] ASTM International. «Стандартный метод определения плотности и пустотности свежеприготовленного проницаемого бетона». Стандарт № C1688.

[Cold_Weather-17] Вернон Р. Шефер; Кейджин Ван; Мухаммад Т. Сулейман; Джон Т. Кеверн (2006). «Разработка конструкции смеси для водопроницаемого бетона в холодном климате» . Эймс, Айова: Университет штата Айова. Национальный центр технологий бетонных покрытий. Отчет № 2006-01.

[18] Кеверн, Джон Тристан (2006). Разработка конструкции смеси для проницаемого портландцементного бетона в холодном климате. Магистерская диссертация, Университет штата Айова, Эймс, Айова, 155 страниц.

[19] Кеверн, Джон; К. Ван; В. Р. Шефер (2008). «Проектирование проницаемых бетонных смесей» . Университет штата Айова .

[20] Мата, Луис Александр (2008). Седиментация систем проницаемых бетонных покрытий. Докторская диссертация, Государственный университет Северной Каролины, Роли, Северная Каролина. Также доступен как PCA SN3104.

[Concrete_Tech-21] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Проницаемый бетон и замораживание-оттаивание» . Электронный информационный бюллетень «Технологии бетона» . ПКА . Проверено 1 июня 2023 г.

[22] Экология, Окшир (24 мая 2021 г.). «Оценка риска наводнений» . Окшир Экологический . Проверено 24 мая 2021 г.

[23] «Профилактика» . Зарядные предприятия. Архивировано из оригинала 28 августа 2008 года . Проверено 30 сентября 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

v т и Конкретный
История	Древнеримская архитектура Римская архитектурная революция Римский бетон Римская инженерия Римская технология
Состав	Цемент Алюминат кальция Энергетически модифицированный Портленд Розендейл Вода Водоцементное соотношение Совокупный Армирование Летучая зола Шлак доменный молотый гранулированный Кремнеземный дым Метакаолин
Производство	Растение Бетономешалка Объемный миксер Реверсивный барабанный смеситель Испытание на осадку Тест таблицы расхода Лечение Бетонное покрытие Крышка счетчика Арматура
Строительство	Сборный железобетон Литой на месте Опалубка Подъемно-переставная опалубка Формовка скольжения Стяжка Силовая стяжка Финишер Гриндер Мощность шпатель Насос Плавать Герметик Треми
Наука	Характеристики Долговечность Деградация Воздействие на окружающую среду Переработка Сегрегация Щелочно-кремнеземная реакция
Типы	АстроКрит Армированный волокном Филигрань Мыло Лунаркрит Масса Нанобетон Проницаемый Полированный Полимер Предварительно напряженный Готовая смесь Усиленный Валковое уплотнение Самоконсолидирующийся Самовыравнивающийся сера полосатый полупрозрачный Газированный ААС СЛЕДОВАТЬ
Приложения	Плита вафля пустотелый пустотелый двухосный плита на уклоне Бетонный блок Ступенчатый барьер Дороги Столбцы Структуры
Организации	Американский институт бетона Бетонное общество Институт инженеров-строителей Индийский институт бетона Наноцем Ассоциация портландцемента Международная федерация строительного бетона
Стандарты	Еврокод 2 ЭН 197-1 ЭН 206-1 ЭН 10080
См. также	пенобетон
Категория:Бетон