透水路面不是防止水滲入土壤,而是通過在空隙中收集雨水,并允許雨水滲透到底層土壤中,從而輔助這一過程。在許多情況下,透水混凝土道路和停車場(chǎng)可以兼作蓄水結(jié)構(gòu),減少或消除對(duì)傳統(tǒng)的雨水管理系統(tǒng)的需要,例如蓄水池和污水管道連接件。
這個(gè)停車場(chǎng)于2001年在加州費(fèi)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場(chǎng)。薩克拉門托酷社區(qū)項(xiàng)目是該項(xiàng)目的合作伙伴,該項(xiàng)目使用透水混凝土來(lái)管理雨水,減少城市熱島效應(yīng)。在大約10年的時(shí)間里,這些樹將會(huì)遮蔽一半以上的面積。
雖然在美國(guó)的一些地區(qū),透水混凝土路面可能是新出現(xiàn)的,但佛羅里達(dá)和其他東南部州自20世紀(jì)70年代以來(lái)就開始安裝透水混凝土路面,以控制徑流、侵蝕和洪水。根據(jù)佛羅里達(dá)混凝土與產(chǎn)品協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),佛羅里達(dá)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(shù)百個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)在全州范圍內(nèi)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(qū)恢復(fù)地下水供應(yīng),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(tǒng),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(xiàng)研究表明,被污染的徑流與城市地區(qū)沖浪者的水傳播疾病有關(guān)。
在太平洋西北部,年降水量大部分來(lái)自一英寸以下的降水事件。采用透水混凝土的雨水管理系統(tǒng)可以非常有效地減少總徑流和增加過濾地下水的數(shù)量。
加州內(nèi)華達(dá)水泥推廣委員會(huì)技術(shù)代表、雨水管理專家安迪·揚(yáng)斯說(shuō):“這是一個(gè)偉大的系統(tǒng),它既能提供日常緩解,又能遏制災(zāi)難。”隨著美國(guó)環(huán)保署雨水徑流規(guī)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(xiàn)在我們開始達(dá)到臨界質(zhì)量,并看到井噴式使用透水混凝土。”
揚(yáng)斯說(shuō),在加州,透水混凝土主要用于鋪設(shè)停車場(chǎng)。但他指出,它也成為細(xì)分街道、人行道和高爾夫球車路徑的實(shí)用選擇。
更多的房主也在使用透水混凝土,以消除水坑,防止侵蝕,并節(jié)省與當(dāng)?shù)赜晁芟到y(tǒng)連接的費(fèi)用。典型的應(yīng)用包括車道、走道、泳池平臺(tái)和露臺(tái)。
這條位于加州胡桃溪(Walnut Creek)的透水混凝土車道為房主節(jié)省了10萬(wàn)美元,因?yàn)樗∪チ诉B接縣政府所有的雨水管系統(tǒng)的費(fèi)用。
以下是與全國(guó)范圍內(nèi)使用透水混凝土的項(xiàng)目的鏈接,這些項(xiàng)目的用途從控制水徑流到保護(hù)敏感的魚類棲息地,再到灌溉土地。
1.華盛頓州集料與混凝土協(xié)會(huì)調(diào)查使用透水路面管理普吉特灣的雨水和保護(hù)瀕危鮭魚棲息地。
2.田納西州查塔努加的芬利體育場(chǎng)在停車場(chǎng)安裝透水混凝土,收集雨水徑流,并用它來(lái)灌溉運(yùn)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(yáng)斯說(shuō),他指出,輪胎的抗剪強(qiáng)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(tǒng)的總體設(shè)計(jì),以便透水混凝土按預(yù)期運(yùn)行。路面下基層的適當(dāng)工程設(shè)計(jì)是必不可少的,因?yàn)樗仨毮軌蛟谒疂B入土壤時(shí)臨時(shí)儲(chǔ)存水。應(yīng)由雨水管理工程師進(jìn)行初始土壤現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)特定雨水計(jì)算。
04 透水混凝土安裝
透水混凝土由常規(guī)預(yù)拌車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),采用標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械找平層將其整平。振動(dòng)后用重型鋼壓路機(jī)壓實(shí),以獲得更大的強(qiáng)度。
由于透水混凝土含水量低,養(yǎng)護(hù)尤為關(guān)鍵。混凝土澆筑后,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?yàn)橥杆炷敛恍枰么竽ㄗ踊蚰ㄗ觼?lái)處理,因?yàn)檫@些修整操作可以封閉路面,減少滲水。
安裝過程
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,但如果沒有經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位和預(yù)拌供應(yīng)商,則可能出現(xiàn)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(dāng)?shù)膲簩?shí)和養(yǎng)護(hù)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(shè)計(jì)路面系統(tǒng),以防止在凍融循環(huán)期間路面飽和。
2.在嚴(yán)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(jié)的透水混凝土上。
3.透水混凝土路面系統(tǒng)只能在下層土壤滲透良好或有底基層排水系統(tǒng)時(shí)使用。
4.為獲得合適的配合比,與有經(jīng)驗(yàn)的預(yù)拌供應(yīng)商合作,堅(jiān)持每立方碼水泥基材料600磅(每立方碼粉煤灰不超過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(xì)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(wěn)定劑(不是緩凝劑)對(duì)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(diào)節(jié)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(yàn),因?yàn)樗煌趥鹘y(tǒng)混凝土。國(guó)家預(yù)拌混凝土協(xié)會(huì)(NRMCA)提供了一個(gè)培訓(xùn)計(jì)劃,但安裝人員也應(yīng)該有一些實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。
7.適當(dāng)壓實(shí)至12%至20%的空隙率至關(guān)重要。這可以通過壓路機(jī)熨平板實(shí)現(xiàn),然后用每英尺40磅重的手動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行交叉碾壓。
8.不要過度加工邊緣或關(guān)節(jié)。接頭應(yīng)使用“比薩切割機(jī)”滾筒切割,而不是用鋸子。
9.養(yǎng)護(hù)必須在混凝土澆筑后10分鐘內(nèi)開始,并至少持續(xù)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,則使用開口壓印在塑料養(yǎng)護(hù)膜上壓印。