透水路面不是防止水滲入土壤,而是通過(guò)在空隙中收集雨水,并允許雨水滲透到底層土壤中,從而輔助這一過(guò)程。在許多情況下,透水混凝土道路和停車(chē)場(chǎng)可以兼作蓄水結構,減少或消除對傳統的雨水管理系統的需要,例如蓄水池和污水管道連接件。
這個(gè)停車(chē)場(chǎng)于2001年在加州費爾奧克斯的班尼斯特公園建成,是該州第一個(gè)使用透水路面的停車(chē)場(chǎng)。薩克拉門(mén)托酷社區項目是該項目的合作伙伴,該項目使用透水混凝土來(lái)管理雨水,減少城市熱島效應。在大約10年的時(shí)間里,這些樹(shù)將會(huì )遮蔽一半以上的面積。
雖然在美國的一些地區,透水混凝土路面可能是新出現的,但佛羅里達和其他東南部州自20世紀70年代以來(lái)就開(kāi)始安裝透水混凝土路面,以控制徑流、侵蝕和洪水。根據佛羅里達混凝土與產(chǎn)品協(xié)會(huì )的數據,佛羅里達州在使用透水混凝土建造路面方面一直處于領(lǐng)先地位。數百個(gè)項目已經(jīng)在全州范圍內完成,許多路面已經(jīng)使用了10多年。
最近,透水混凝土因其環(huán)境效益被西海岸所接受。例如,透水混凝土正在幫助加州和華盛頓的社區恢復地下水供應,減少沿海水域的污染,這些污染可能危及脆弱的水生生態(tài)系統,甚至危及游泳者。加州大學(xué)歐文分校(University of California, Irvine)的研究人員進(jìn)行的一項研究表明,被污染的徑流與城市地區沖浪者的水傳播疾病有關(guān)。
加州內華達水泥推廣委員會(huì )技術(shù)代表、雨水管理專(zhuān)家安迪·揚斯說(shuō):“這是一個(gè)偉大的系統,它既能提供日常緩解,又能遏制災難。”隨著(zhù)美國環(huán)保署雨水徑流規則的改變,透水混凝土在控制污染方面發(fā)揮了重要作用。在加州,混凝土行業(yè)知道透水混凝土,但不了解它的適用性和它是一個(gè)多么偉大的產(chǎn)品。我們花了一些時(shí)間讓每個(gè)人都參與進(jìn)來(lái),但現在我們開(kāi)始達到臨界質(zhì)量,并看到井噴式使用透水混凝土。”
揚斯說(shuō),在加州,透水混凝土主要用于鋪設停車(chē)場(chǎng)。但他指出,它也成為細分街道、人行道和高爾夫球車(chē)路徑的實(shí)用選擇。
這條位于加州胡桃溪(Walnut Creek)的透水混凝土車(chē)道為房主節省了10萬(wàn)美元,因為它省去了連接縣政府所有的雨水管系統的費用。
以下是與全國范圍內使用透水混凝土的項目的鏈接,這些項目的用途從控制水徑流到保護敏感的魚(yú)類(lèi)棲息地,再到灌溉土地。
1.華盛頓州集料與混凝土協(xié)會(huì )調查使用透水路面管理普吉特灣的雨水和保護瀕危鮭魚(yú)棲息地。
2.田納西州查塔努加的芬利體育場(chǎng)在停車(chē)場(chǎng)安裝透水混凝土,收集雨水徑流,并用它來(lái)灌溉運動(dòng)場(chǎng)。
03 透水混凝土的局限性
雖然這種干枯的路面在某些情況下是一個(gè)很好的選擇,但它可能并不總是一個(gè)可行的選擇。
由于透水混凝土具有粗糙的紋理,蜂窩狀表面,適度的表面剝落是正常的。在交通繁忙的道路上,這可能是一個(gè)問(wèn)題。
“透水混凝土不用于高交通量路面(如高速公路)的主要原因是表面剝落,”揚斯說(shuō),他指出,輪胎的抗剪強度會(huì )使表面的骨料松動(dòng)。目前正在研究的一種可能的解決方案是將路面磨平大約半英寸。
同時(shí),還必須特別注意路面系統的總體設計,以便透水混凝土按預期運行。路面下基層的適當工程設計是必不可少的,因為它必須能夠在水滲入土壤時(shí)臨時(shí)儲存水。應由雨水管理工程師進(jìn)行初始土壤現場(chǎng)調查和現場(chǎng)特定雨水計算。
04 透水混凝土安裝
透水混凝土由常規預拌車(chē)運至施工現場(chǎng),采用標準模板澆筑。由于透水混凝土的稠度比普通混凝土厚,所以采用振動(dòng)機械找平層將其整平。振動(dòng)后用重型鋼壓路機壓實(shí),以獲得更大的強度。
由于透水混凝土含水量低,養護尤為關(guān)鍵?;炷翝仓?,用水噴霧,然后用塑料薄膜覆蓋,并保持至少7天的潮濕,以使水泥充分水化。
鋪筑人員通常比安裝普通混凝土更快地完成透水混凝土工作。這是因為透水混凝土不需要用大抹子或抹子來(lái)處理,因為這些修整操作可以封閉路面,減少滲水。
安裝過(guò)程
05 成功安裝透水混凝土的十大策略
透水混凝土具有許多優(yōu)良的性能,但如果沒(méi)有經(jīng)驗豐富的施工單位和預拌供應商,則可能出現安裝失敗的情況。透水混凝土很難澆筑和完成。正確的配合比、適當的壓實(shí)和養護是成功的關(guān)鍵。注意以下步驟將有助于提高透水路面安裝的性能和耐久性。
1.設計路面系統,以防止在凍融循環(huán)期間路面飽和。
2.在嚴寒氣候條件下,防止建筑物或相鄰不透水路面的水流排入凍結的透水混凝土上。
3.透水混凝土路面系統只能在下層土壤滲透良好或有底基層排水系統時(shí)使用。
4.為獲得合適的配合比,與有經(jīng)驗的預拌供應商合作,堅持每立方碼水泥基材料600磅(每立方碼粉煤灰不超過(guò)50磅),水灰比為0.26至0.30,骨料最大粒徑為1/2英寸(最好為3/8英寸),細骨料不得小于4。這將產(chǎn)生單位重量為120 pcf的混凝土,壓實(shí)后空隙率為20%。
5.每百分之八水泥中加入5盎司的水化穩定劑(不是緩凝劑)對防止水泥在澆筑前發(fā)生水化至關(guān)重要;一些承包商還喜歡使用粘度調節劑和中溫減水劑。
6.施工單位必須有使用透水混凝土的經(jīng)驗,因為它不同于傳統混凝土。國家預拌混凝土協(xié)會(huì )(NRMCA)提供了一個(gè)培訓計劃,但安裝人員也應該有一些實(shí)際操作經(jīng)驗。
7.適當壓實(shí)至12%至20%的空隙率至關(guān)重要。這可以通過(guò)壓路機熨平板實(shí)現,然后用每英尺40磅重的手動(dòng)壓路機進(jìn)行交叉碾壓。
8.不要過(guò)度加工邊緣或關(guān)節。接頭應使用“比薩切割機”滾筒切割,而不是用鋸子。
9.養護必須在混凝土澆筑后10分鐘內開(kāi)始,并至少持續7天。在找平和鋪塑料薄膜之間的間隔期間,向表面噴灑蒸發(fā)緩凝劑。
10.如果要在透水混凝土中壓印圖案,則使用開(kāi)口壓印在塑料養護膜上壓印。