透水混凝土冻融

透水混凝土是当今土地开发最热门的主题之一。作为业主,建筑师,土地开发商和具体专业人员熟悉其利益,渗透混凝土的兴趣继续增长。使用透水混凝土路面的使用为环境保护局规定提供了新要求的解决方案,要求降低地表水径流,最初处理径流。

透水混凝土由胶凝材料、水、外加剂和细级配粗骨料制成。在混合物中很少或不使用细骨料。只要有足够的水泥糊涂在骨料上,就会形成一个相互连通的空隙系统(15%到35%),从而形成一种排水速度很快的高渗透性混凝土。通过让水直接通过混凝土,地表水径流量显著减少。它也可以作为系统的一部分,以减少雨水的污染水平,雨水被收集在透水路面。


在雪的透水的具体自行车道路。在Lakewood公园,莱克伍德,湖的透水混凝土路面自行车道路。(照片由Collinwood Concrete提供的照片,2006年2月)。

在美国的较温暖的气候中使用了透水的路面,具有出色的结果。然而,在容易发生严重的冻融周期的气候中,有些人犹豫不决,直到经过证明可以使渗透混凝土抵抗冻融损伤。任何混凝土到冻结和解冻的抗性取决于渗透性,饱和度,可冻水量,冷冻速率,与浆料中任何点的平均最大距离到自由表面,其中冰可以安全地形成冰。大多数申请中的冻结率由当地气候决定。

夹带的空气可能有助于保护糊状物。也许在为冻融区域设计透水混凝土路面中最重要的方面是避免或至少限制饱和,特别是在预期冻结时的时间。可以设计透水的混凝土路面以控制饱和度和与自由表面的平均最大距离。适当的子场设计和准备是将雨水,冰和散雪的钥匙远离人行道并确保合适的排水。替换少于7%的粗骨料具有细聚集体增加了冻融抗性;但是,少数百分之几的空隙率减少(Kevern 2006和Mata 2008)。

此外,应通过使用空气夹带的混合物来保护糊剂(或研钵)来保护足够的空隙系统。Kevern,Wang和Schaefer(2008)发现粗骨料特性在提供冻融耐久性方面发挥了很大的作用,吸收值低于2.5%的影响。国家准备混合混凝土协会(NRMCA 2004)开设了在容易冻融条件的区域使用透水混凝土的指导。

NRMCA建议书

干冻结和硬干冻干冻结区域是该国的各个地区,每年都在冻融循环(15岁以上),在此期间冬季几乎没有降水。如果由于低于冻结的长期平均每日温度的连续期间的长期冻结,该区域被称为硬干冻结区域。由于在这种环境中不太可能完全饱和,因此无法对渗透混凝土成功表现不必特别预防措施。然而,建议使用4至8英寸厚的厚实的混凝土清洁骨料基部,作为水的额外储存。美国西部的许多部分较高的海拔地区属于此类别。

湿滑

这包括每年经历多个冻融周期的国家(15+),冬季降水。由于地面长时间不会保持冷冻,因此渗透的混凝土不太可能完全饱和。没有特别的预防措施对于成功性能的渗透混凝土,而且建议使用4至8英寸厚的厚实的混凝土清洁骨料底座。美国东部的中间部分落在此类别下。

硬湿冻结

由于低于冻结后的长期平均每日温度的长期连续期间,地面冻结的某些湿冻结区域被称为硬湿冻结区域。这些区域可能具有透水混凝土完全饱和的情况,因为冷冻土壤将具有非常低的水渗透性。霜渗透深度(温度为32华氏度的深度在全国各地的变化也不同。

NRMCA的透水混凝土路面抗冻融设计建议如下:

1.计算你所在区域的霜冻渗透深度。例如,在华盛顿特区,它大约是30英寸。

2.计算65%的。联邦航空管理局(FAA)表示,前65%应含有非冻融易感材料,底部35%可能处于冻融易感亚等级。应该指出的是,联邦航空局使用65%的限制来防止霜冻升降。在这种情况下,关键因素是水渗透。这是30英寸霜冻渗透深度约为19.5英寸。

3.提供透水的混凝土路面加总基部等于计算的数量。对于19.5英寸的计算,在13.5英寸厚的聚集体基地上有6英寸厚的透过混凝土路面就足够了。聚集底座必须包括干净的井排放开放式骨料底座,比0.5毫米更高的1.5%。如果冰霜深度非常高,例如在北达科他州100英寸,则可以采取额外的措施来减少完全饱和的渗透混凝土路面的机会。穿孔PVC管可以放置在骨料基部中以捕获所有水并使其排出。冻融环境中的透水混凝土应始终录音以提供额外的保护。

高地水桌

不推荐在冻融环境中建议在冻融环境中建议使用距离表面顶部小于3英尺的水平,或者从高层流动的地方。

除冰

化学用法除冰化学物质用于维持无冰,安全的路面表面,可用于透水路面;然而,在许多情况下,可能不需要脱落剂来保持防滑表面。雪跌落,然后解冻温度允许雪熔化通过沿路,使液体水在路面表面上不可用,以将其作为冰涂层。无冰路面表面有助于行人和车辆的安全。通过适当的耕作和脱落器使用限制,从路面表面取出水分,再次防止水分在表面冻结并引起冰冷的条件。由于发生脱落器的任何熔化,熔体向下传入路面,并且在许多情况下,一些未溶解的蜕膜后面留下了未来的雪和冰事件。据报道,Deicing Chemices的剂量降低,速度降低至70%(Houle 2008)。这导致使用除冰化学品和清除安全路面表面,以最小的冬季维护成本。

总结

透水混凝土的彩色透水具步道示例应用:彩色透水具步走道在Bainbridege海岛,WA。(IMG15586)众所周知,渗透混凝土路面的益处,但对冻土抗性的担忧可能会阻止许多设计师在较冷的气候中使用透水混凝土。在干燥和湿润的冻结区域有几个透水的混凝土路面项目,在几年内展示了良好的现场表现。透水混凝土路面的冻融抗性研究在美国持续。应透过经验丰富的安装人员放置透水,结构和周边细节应设计成适应预期的水流和排水要求。

参考文献

渗透渗透混凝土的抗冻土(2004)全国预拌混凝土协会,17页
在干燥和湿润的冻结区域有几个透水的混凝土路面项目,在几年内展示了良好的现场表现。提供了在各种冻融条件下透水混凝土路面成功表现的建议。在硬湿冻结区域的透水混凝土路面的性能有限。因此,在这些领域中必须小心。透水的路面应由经验丰富的安装人员放置,应设计路面结构和周边细节以适应预期的水流和排水要求。

Houle,Kristopher M.,冬季性能评估渗透性路面,硕士论文,新罕布什尔大学2008年9月,142页。

Karthik Obla,NRMCA,2006年5月18日的个人沟通。

凯恩斯,约翰特里斯坦,寒冷气候条件下硅酸盐水泥透水混凝土配合比设计开发,硕士论文,爱荷华州立大学,阿梅,爱荷华州,2006年,155页。

Kevern,约翰·t·;王克金,和舍费尔,弗农R.,粗骨料对渗透混凝土冻融耐久性的影响, SN3063,波10bet游艺场官网特兰水泥协会,斯科奇,美国伊利诺伊州,2008年,29页。

玛塔·路易斯·亚历山大,渗透混凝土路面系统的沉降2008年,北卡罗莱纳州罗利北卡州立大学博士学位论文。也可作为PCA SN3104。十博安全吗

Mindess,S。年轻,J.F .;和达尔文,D。,混凝土,Prentice Hall,Upper Saddle River,新泽西州,2003年.NRMCA,渗透混凝土的冻融抗性,全国准备混合混凝土协会,银春,马里兰州,2004年,17页。

10bet游艺场官网波特兰水泥协会,透水混凝土:水文设计与资源(CD),CD063,Skokie,伊利诺伊州,2006年。波特兰水泥协会10bet游艺场官网,LEED™的透水混凝土 - Contified East亚特兰大图书馆(视频),CD067,Skokie,伊利诺伊州,2006年。

雨水第II期最终规则:概述,EPA 833-F-00-001,总文1.0,美国环保局,水办公室,2000年1月,4页。可用于:东南水泥协会,透水混凝土路面网站。

网球,P. D.,LEMING,M.L.和Akers,D. J.,透水混凝土路面,eb302,波特10bet游艺场官网兰水泥协会,skokie,伊利诺伊州和国家准备混合混凝土协会,银色春天,马里兰州,2004年,25页。