روسازی بتن متخلخل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

10.22034/road.2021.274349.1938

چکیده

افزایش سطوح نفوذناپذیر کنترل روان‌آب را با چالش بزرگی مواجه نموده است. از سوی دیگر افزایش سطوح غیرقابل نفوذ باعث عدم تبادل حرارتی لایه‌های زیرین زمین با هوا می‌شود که منجر به تشدید پدیده گرمایش جهانی می‌شود. یکی از راه‌حل‌های کمک به این چالش استفاده از روسازی‌های متخلخل است. از محاسن روسازی متخلخل نسبت به روسازی عادی؛ علاوه بر کنترل روان‌آب، می‌توان به افزایش راحتی کاربران راه، افزایش اصطکاک جاده و افزایش ایمنی راه و... اشاره کرد. از محدودیت‌های بتن متخلخل می‌توان به محدودیت استفاده در جاده‌های با ترافیک زیاد یا بار سنگین ترافیکی اشاره کرد؛ به عبارت دیگر با دانش فعلی درباره این سیستم روسازی از آن می‌توان در راه‌های کم تردد نظیر راه‌ها و خیابان‌های محلی و محوطه‌های پارکینگ‌ها استفاده کرد. هدف از انجام این تحقیق بررسی بتن متخلخل و آشنایی با استاندارهای مرتبط با بتن متخلخل است. همچنین در این تحقیق محاسن و معایب بتن متخلخل نحوه ساخت و تعمیر و نگهداری و مشکلات متداول این سیستم روسازی مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان این تحقیق علاوه بر دست‌یابی به دانش کلی درباره بتن متخلخل و طرح مخلوط روسازی‌های بتن متخلخل، شیوه‌های نگهداری متداول از روسازی متخلخل و آزمایش‌های رایج در پژوهش‌های مرتبط معرفی شده است. در آخر نتیجه شد که با دستیابی به دانش کافی می‌توان از روسازی بتن متخلخل در جاده‌های با تردد کم یا بار ترافیکی سبک بهره برد.

کلیدواژه‌ها


-ACI Committee 522. “Report on Pervious Concrete.” Aci 522R-10, 2010, pp. 42.
Astm_C1688.Pdf.
-ASTM C39, (­2015) “Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens”, ASTM Standards , pp. 1–7. doi:10.1520/C0039.
-ASTM Standard C33, (2003), “Standard Specification for Concrete Aggregates”, ASTM International, Vol. i, No. C, 2003, pp. 11, doi:10.1520/C0033.
  CEEJ_Volume 50_Issue 4, pp. 673-684 (1).
-Chandrappa, Anush K., and Krishna Prapoorna Biligiri, (2016), “Pervious Concrete as a Sustainable Pavement Material-Research Findings and Future Prospects: A State-of-the-Art Review”, Construction and Building Materials, Vol. 111, Elsevier Ltd, pp. 262–74. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.02.054.
-Chen, Xiao, et al., (2020), “Design of a Chitosan Modifying Alkali-Activated Slag Pervious Concrete with the Function of Water Purification”, Construction and Building Materials, Vol. 251, Elsevier Ltd, pp. 118979.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.118979.
-Ćosić, K., et al., (2015), “Influence of Aggregate Type and Size on Properties of Pervious Concrete.” Construction and Building Materials, Vol. 78, pp. 69–76. doi:10.1016/j.conbuildmat.2014.12.073.
-Dougherty, Mark, et al.,  (2011), “Quick Surface Infiltration Test to Assess Maintenance Needs on Small Pervious Concrete Sites.” Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 137, No. 8. American Society of Civil Engineers (ASCE), Aug. pp. 553–63. doi:10.1061/(asce)ir.1943-4774.0000324.
-European Environment Agency (EEA), Permeable_pavements_American_Society. No. 9, 2019.
 doi:10.1017/CBO9781107415324.004.
-Hamada, Hussein M., et al., (2020), “Use of Oil Palm Shell as an Aggregate in Cement Concrete : A Review.” Construction and Building Materials, Vol. 265, Elsevier Ltd, pp. 120357.
  doi:10.1016/j.conbuildmat, 120357.
-Haselbach, Liv M., et al., (2006), “Permeability Predictions for Sand-Clogged Portland Cement Pervious Concrete Pavement Systems”, Journal of Environmental Management, Vol. 81, No. 1, pp. 42–49.
  doi:10.1016/j.jenvman.2005.09.019.
-Huang, Baoshan, et al., (2010), “Laboratory Evaluation of Permeability and Strength of Polymer-Modified Pervious Concrete.” Construction and Building Materials, vol. 24, No. 5, Elsevier Ltd, pp. 818–23. doi:10.1016/j.conbuildmat.2009.10.025.
-Huang, Jinlin, et al., (2020), “Impact of Aggregate Type and Size and Mineral Admixtures on the Properties of Pervious Concrete: An Experimental Investigation”, Construction and Building Materials, Vol. 265, Elsevier Ltd, pp. 120759. doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.120759.
-Joshaghani, Alireza, and Ali Akbar Ramezanianpour, (2016) Influence of Pervious Concrete on Enviroment. No. December.
-Kevern, By John T, Kejin Wang, et al., (2008), "Pervious Concrete in Severe. No. July", pp. 43–50.
-Kevern, J. T., et al., (2009), “The Effect of Curing Regime on Pervious Concrete Abrasion Resistance.” Journal of Testing and Evaluation, Vol. 37, No. 4, pp. 337–42, doi:10.1520/JTE101761.
-Kevern, John, and Joseph Sparks,  (2013), “Low-Cost Techniques for Improving the Surface Durability of Pervious Concrete”, Transportation Research Record, No. 2342, pp. 83–89. doi:10.3141/2342-10.
-Kevern, John T., et al., (2011), “Mixture Proportion Development and Performance Evaluation of Pervious Concrete for Overlay Applications.” ACI Materials Journal, vol. 108, no. 4, pp. 439–48.
  doi:10.14359/51683117.
-Kevern, John T (University of Missouri-Kansas City), Liv (Washington State University) Haselbach, et al., (2001), “Hot Weather Comparative Heat Balances in Pervious Concrete and Impervious Concrete Pavement Systems.” Second International Conference on Countermeasures to Urban Heat Islands, Vol. 7, No. Akbari, 2009,
pp. 1–9.
  http://heatisland2009.lbl.gov/docs/211340-haselbach-doc.pdf.
-Kim, H. K., and H. K. Lee., (2010), “Acoustic Absorption Modeling of Porous Concrete Considering the Gradation and Shape of Aggregates and Void Ratio”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 329, No. 7, Elsevier, pp. 866–79.
   doi:10.1016/j.jsv.2009.10.013.
-Luck, Joe D., et al., (2009), “Consequences of Manure Filtration through Pervious Concrete during Simulated Rainfall Events.” Biosystems Engineering, Vol. 102, No. 4, IAgrE, pp. 417–23.
  doi:10.1016/j.biosystemseng.2008.09.034.
-Nguyen, Dang Hanh, et al., (2014), “A Modified Method for the Design of Pervious Concrete Mix”, Construction and Building Materials, vol. 73, Elsevier Ltd, pp. 271–82. doi:10.1016/j.conbuildmat.2014.09.088.
-Park, Sung Bum, and Mang Tia., (2004), “An Experimental Study on the Water-Purification Properties of Porous Concrete.” Cement and Concrete Research, Vol. 34, No. 2, pp. 177–84.
  doi:10.1016/S0008-846(03)00223-0.
-Paul, Tennis D., et al., (2004), "Pervious Concrete Pavements, No. January.
-Sandoval, Gersson F. B., et al., (2020), “Proposal of Maintenance Methodology for Pervious Concrete (PC) after the Phenomenon of Clogging”, Construction and Building Materials, Vol. 248, Elsevier Ltd, pp. 118672.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.118672.
-Schaefer, VR; Wang, K; Suleiman, MT; Kavern, J., (2006), “Mix Design Development for Pervious Concrete in Cold Weather Climates, Final Report.” National Concrete Pavement Technology Center,
No. Iowa State University, Ames, IA, USA,
pp. 83.
-Sfer, V. R., et al., (2006), "Mix Design Development for Pervious Concrete in Cold Climates. no. January, pp. 1–67. http://www.ctre.iastate.edu/reports/mix_design_pervious.pdf.
-Scholz, Miklas, and Piotr Grabowiecki, (2007), “Review of Permeable Pavement Systems”, Building and Environment,
Vol. 42, No. 11. pp. 3830–36.
  doi:10.1016/j.buildenv.2006.11.016.
-TechBrief. “Pervious Concrete (TechBrief)”, (2012), TechBrief, Vol. 2, No. Aci 2010,
pp. 1–8.
  https://www.fhwa.dot.gov/pavement/concrete/pubs/hif13006/hif13006.pdf.
-Tho-In, Tawatchai, et al., (2012), “Pervious High-Calcium Fly Ash Geopolymer Concrete”, Construction and Building Materials, Vol. 30, No. 325, Elsevier Ltd., 2012, pp. 366–71.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2011.12.028.
-Thomas, W. N., (1983),  "Experiments on the Freezing of Certain Buildings Materials", No. 105, pp. 146.
-Toghroli, Ali, et al., (2020), “Evaluating the Use of Recycled Concrete Aggregate and Pozzolanic Additives in Fiber-Reinforced Pervious Concrete with Industrial and Recycled Fibers”, Construction and Building Materials, Vol. 252, Elsevier Ltd., 2020, pp. 118997.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.118997.
-Tyner, J. S., et al., (2009), “Increasing Exfiltration from Pervious Concrete and Temperature Monitoring”, Journal of Environmental Management, Vol. 90, No. 8, Elsevier Ltd, pp. 2636–41.
  doi:10.1016/j.jenvman.2009.02.007.
-Wen, Fusheng, et al., (2020), “Pore Characteristics Analysis and Numerical Seepage Simulation of Antifreeze Permeable Concrete”, Construction and Building Materials, Vol. 255, Elsevier Ltd, 2020, pp. 119310.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.119310.
-Yang, Jing, and Guoliang Jiang. (2003), “Experimental Study on Properties of Pervious Concrete Pavement Materials.” Cement and Concrete Research, vol. 33, no. 3, (2003), pp. 381–86.
  doi:10.1016/S0008-8846(02)00966-3.
-Yang, Xiaojie, et al., (2020), “Performance and ITZ of Pervious Concrete Modified by Vinyl Acetate and Ethylene Copolymer Dispersible Powder.” Construction and Building Materials, Vol. 235, Elsevier Ltd., pp. 117532.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2019.117532.
-Zhang, Guofang, et al., (2020), “Properties of Pervious Concrete with Steel Slag as Aggregates and Different Mineral Admixtures as Binders.” Construction and Building Materials, Vol. 257, Elsevier Ltd, pp. 119543.
  doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.119543.
-Zhang, Yi, et al., (2020), “Effect of Different Factors on Sound Absorption Property of Porous Concrete.” Transportation Research Part D: Transport and Environment, Vol. 87, Elsevier Ltd, Oct. pp. 102532. doi:10.1016/j.trd.2020.102532.