Chaussées en béton perméable - Béton environnemental

Ce parking installé en 2001 au parc Bannister,
Fair Oaks, Californie, est le premier de l'État à utiliser
pavage perméable. Les communautés cool de Sacramento
était un partenaire du projet, qui a utilisé
béton perméable pour la gestion des eaux pluviales et pour
réduire l'effet d'îlot de chaleur urbain. Dans environ 10 ans,
les arbres ombrageront plus de la moitié du terrain.

Les surfaces pavées sont si omniprésentes dans les zones urbaines aujourd'hui que la plupart d'entre nous ne se soucient guère de leur impact sur la qualité de l'eau et la santé de l'environnement. Mais voici la réalité qui donne à réfléchir: à mesure que la superficie des terres disponibles dans le pays est pavée, une plus grande quantité d'eau de pluie finit par tomber sur des surfaces imperméables telles que les parkings, les allées, les trottoirs et les rues plutôt que de s'imprégner dans le sol. Cela crée un déséquilibre dans l'écosystème naturel et conduit à une multitude de problèmes, notamment l'érosion, les crues soudaines, l'épuisement de la nappe phréatique et la pollution des rivières, des lacs et des eaux côtières, car l'eau de pluie se précipitant sur les surfaces de la chaussée absorbe tout, des déversements d'huile et de graisse aux sels de dégivrage et engrais chimiques.

Une solution simple pour éviter ces problèmes est d'arrêter d'installer les surfaces imperméables qui bloquent l'infiltration naturelle de l'eau dans le sol. Mais peu d'entre nous sont prêts à abandonner nos routes goudronnées, nos allées et nos parkings. Plutôt que de les construire avec du béton ou de l'asphalte conventionnel, de plus en plus de collectivités, de municipalités et d'entreprises se tournent vers le béton perméable ou la chaussée poreuse, un matériau qui offre la durabilité inhérente et les faibles coûts de cycle de vie d'un revêtement en béton typique tout en retenant le ruissellement des eaux pluviales. et reconstituer les systèmes de bassins versants locaux.

Au lieu d'empêcher l'infiltration d'eau dans le sol, un revêtement perméable facilite le processus en captant l'eau de pluie dans un réseau de vides et en lui permettant de percoler dans le sol sous-jacent. Dans de nombreux cas, les routes en béton perméables et les parcs de stationnement peuvent servir de structures de rétention d'eau, réduisant ou éliminant le besoin de systèmes de gestion des eaux pluviales traditionnels tels que les bassins de rétention et les raccords d'égout.

O UN BÉTON PERVIEUX EST UTILISÉ

Cette allée en béton perméable à Walnut Creek, en Californie, a permis au propriétaire d'économiser 100 000 $ en éliminant le coût de raccordement au système d'égout pluvial appartenant au comté.

Alors que les chaussées en béton perméables peuvent être nouvelles dans certaines régions du pays, la Floride et d'autres États du sud-est les installent depuis les années 1970 pour contrôler le ruissellement, l'érosion et les inondations. La Floride a été un chef de file dans la construction de chaussées en béton perméable, selon le Association du béton et des produits de Floride . Des centaines de projets ont été achevés dans tout l'État, avec de nombreux trottoirs en service depuis plus de 10 ans.

Plus récemment, le béton perméable a été adopté par la côte ouest pour ses avantages environnementaux. Par exemple, le béton perméable aide les communautés de Californie et de Washington à restaurer les réserves d'eau souterraine et à réduire la pollution des eaux côtières, ce qui peut mettre en danger les écosystèmes aquatiques fragiles et même les nageurs. Dans une étude menée par des chercheurs de l'Université de Californie à Irvine, le ruissellement contaminé a été associé à des maladies d'origine hydrique chez les surfeurs des zones urbaines.

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Dans le nord-ouest du Pacifique, la plupart des précipitations annuelles proviennent d'événements pluvieux de moins d'un pouce. Un système de gestion des eaux pluviales utilisant du béton perméable peut être très efficace pour réduire le ruissellement total et augmenter la quantité d'eau souterraine filtrée.

«C'est un excellent système en ce sens qu'il fournit à la fois une atténuation quotidienne et un confinement catastrophique», déclare Andy Youngs, représentant technique du California Nevada Cement Promotion Council et spécialiste de la gestion des eaux pluviales. «Avec le changement de la réglementation de l'EPA sur le ruissellement des eaux pluviales, le béton perméable est vraiment entré en jeu en raison de son utilisation dans le contrôle de la pollution. En Californie, l'industrie du béton connaissait le béton perméable, mais ne comprenait pas l'ajustement et à quel point c'était un excellent produit. Il a fallu un certain temps pour convaincre tout le monde, mais maintenant nous commençons à atteindre une masse critique et à voir l'utilisation du béton perméable exploser.

En Californie, le béton perméable est principalement utilisé pour paver les parkings, dit Youngs. Mais il note que cela devient également une alternative pratique pour les rues de lotissement, les trottoirs et les chemins de voiturettes de golf.

De plus en plus de propriétaires utilisent également du béton perméable pour éliminer les flaques d'eau, prévenir l'érosion et économiser les frais liés au raccordement aux réseaux d'égouts pluviaux locaux. Les applications typiques incluent les allées, les allées, les terrasses de piscine et les patios.

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Vous trouverez ci-dessous des liens vers des projets à travers le pays qui ont utilisé du béton perméable à des fins allant du contrôle du ruissellement de l'eau à la protection des habitats sensibles du poisson et à l'irrigation des terres.

• L'Association des agrégats et du béton de l'État de Washington étudie l'utilisation de chaussées perméables pour gérer les eaux pluviales et pour protéger les habitats du saumon en voie de disparition à Puget Sound
  

• Stade Finley à Chattanooga, au Tennessee, installe du béton perméable dans l'aire de stationnement pour recueillir les eaux de ruissellement et l'utiliser pour irriguer le terrain de jeu

LIMITES DU BÉTON PERVIEUX

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Bien que ce pavé assoiffé soit une excellente option pour certaines situations, ce n'est pas toujours un choix viable.

Parce que le béton perméable a une surface alvéolée à texture rugueuse, des quantités modérées d'effilochage de surface sont normales. Cela peut être un problème sur les routes très fréquentées.

«La principale raison pour laquelle le béton perméable n'est pas utilisé pour les chaussées à fort trafic, telles que les autoroutes, est l'effilochage de la surface», explique Youngs, qui note que la purge des pneus peut desserrer l'agrégat à la surface. Une solution potentielle à l'étude consiste à meuler la surface de la chaussée d'environ un demi-pouce.

Une attention particulière doit également être accordée à la conception globale du système de chaussée afin que le béton perméable fonctionne comme prévu. Une bonne ingénierie du substrat sous la chaussée est essentielle, car il doit être en mesure de stocker temporairement l'eau pendant qu'elle percole dans le sol. Une étude initiale du site des sols et des calculs des eaux pluviales propres au site doivent être effectués par un ingénieur en gestion des eaux pluviales.

INSTALLATION DE BÉTON PERVIEUX

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Le béton perméable est livré sur le chantier par des camions prêts à l'emploi conventionnels et placé dans des coffrages standard. Parce que le béton perméable a une consistance plus épaisse que le béton ordinaire, une chape mécanique vibrante est utilisée pour le niveler. La vibration est suivie d'un compactage avec un rouleau en acier lourd pour atteindre une plus grande résistance.

Parce que le béton perméable a une faible teneur en eau, le durcissement est particulièrement critique. Après la mise en place, le béton est vaporisé avec de l'eau, puis recouvert d'une bâche en plastique et maintenu humide pendant au moins 7 jours pour permettre une hydratation complète du ciment.

Souvent, les équipes de pavage peuvent effectuer des travaux de béton perméables plus rapidement que lors de l'installation de béton ordinaire. C'est parce que le béton perméable n'a pas besoin d'être travaillé avec un talon ou une truelle, car ces opérations de finition peuvent sceller la surface de la chaussée et réduire la pénétration de l'eau.

10 STRATÉGIES POUR UNE INSTALLATION EN BÉTON PERVIEUSE RÉUSSIE

• L'utilisation d'une chape à rouleaux motorisés pour compacter le perméable permet aux couvertures de séchage de se poursuivre plus tôt.
• Les joints doivent être coupés avec un rouleau «coupe-pizza».
• Les rouleaux à main doivent être rapidement suivis de couvertures de séchage.

Le béton perméable a de nombreuses propriétés merveilleuses, mais sans un entrepreneur expérimenté et un fournisseur prêt à l'emploi, une installation échouée est possible. Le béton perméable est difficile à placer et à finir correctement. Le bon mélange ainsi que le compactage et le durcissement appropriés sont essentiels au succès. L'attention aux étapes suivantes aidera à améliorer les performances et la durabilité de votre installation de chaussée perméable.

1. Concevez le système de chaussée pour éviter la saturation de la chaussée pendant les cycles de gel-dégel.
   
2. Dans les climats glaciaux, empêcher les eaux de ruissellement des bâtiments ou des chaussées imperméables adjacentes de s'écouler sur le béton perméable gelé.
   
3. Les systèmes de chaussée en béton perméable ne devraient être utilisés que là où le sol sous-jacent percole bien ou lorsqu'il y a un système de drainage sous-jacent.
   
4. Pour obtenir le bon mélange, travaillez avec un fournisseur de prêt-à-l'emploi expérimenté et insistez sur 600 livres par mètre cube de matériau cimentaire (pas plus de 50 livres par mètre cube de cendres volantes), un rapport eau-ciment de 0,26 à 0,30, agrégat à une taille maximale de ½ pouce (3/8 de pouce est le meilleur), et aucun agrégat fin plus petit que # 4. Cela devrait donner un béton avec un poids unitaire de 120 pcf avec des vides à 20% après compactage.
   
5. L'ajout de 5 onces par quintal de ciment de stabilisateur d'hydratation (pas de retardateur) est essentiel pour éviter l'hydratation avant le placement, certains entrepreneurs aiment également utiliser un modificateur de viscosité et un réducteur d'eau de milieu de gamme.
   
6. Les entrepreneurs doivent avoir une expérience de travail avec du béton perméable, car il est différent du béton conventionnel. La National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA) propose un programme de formation, mais les installateurs doivent également avoir une certaine expérience pratique.
   
7. Un compactage approprié - un rapport vide de 12% à 20% - est essentiel. Ceci peut être réalisé avec une chape à rouleaux suivie d'un roulement croisé avec des rouleaux à main pesant 40 livres par pied.
   
8. Ne surchargez pas les bords ou les joints. Les joints doivent être coupés avec un rouleau de coupe-pizza et non avec une scie.
   
9. Guérir doit commencer dans les 10 minutes suivant la mise en place du béton et continuer pendant au moins 7 jours. Pendant l'intervalle entre le chape et la mise en place des bâches en plastique, vaporisez un retardateur d'évaporation sur la surface.
   
10. Si un motif doit être estampé dans du béton perméable, tamponnez à travers le film de polymérisation en plastique à l'aide de tampons à face ouverte.
    

FAQ SUR LE BÉTON PERVIEUX

Où puis-je obtenir du béton perméable?

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De nombreux producteurs prêts à l'emploi peuvent fournir du béton perméable. Contactez votre association locale de béton prêt à l'emploi pour des références dans votre région, ou utilisez The Concrete Network annuaire des associations concrètes pour trouver des associations dans votre état.

Les vides de la chaussée peuvent-ils devenir obstrués et donc inefficaces?

Il est peu probable qu'une surface perméable devienne totalement obstruée. La réduction de l'érosion et du ruissellement des sédiments sur la chaussée grâce à une bonne conception peut éliminer la plupart des problèmes. Si des vides sont obstrués, l'aspiration ou le lavage sous pression de la chaussée peut restaurer la majeure partie de la perméabilité.

La nouvelle exposition Eagle Canyon au zoo de Portland, Oregon, présente un sentier de béton perméable rustique serpentant à travers un terrain de faux rochers.

Les traitements décoratifs peuvent-ils être appliqués sur des chaussées en béton perméables?

De nombreux architectes paysagistes apprécient l'aspect organique et rugueux du béton perméable ordinaire. Mais pour les installateurs qui souhaitent améliorer l'esthétique, il existe plusieurs options. Des colorants intégrés peuvent être ajoutés au béton avant sa mise en place. Ou des taches de béton à base d'eau peuvent être pulvérisées sur la surface après l'installation. (N'utilisez pas de revêtements ou de scellants à base de solvants, car ils peuvent obstruer les vides dans la chaussée.) Le béton perméable étant beaucoup plus rigide que le béton standard, les motifs ne peuvent pas être facilement gravés dessus. Mais il est possible de marquer des lignes décoratives dans la surface.

Quelle est la résistance d'une chaussée en béton perméable typique?

Il est possible d'obtenir des résistances à la compression du béton perméable de 3000 à 4000 psi et des résistances à la flexion de 500 à 600 psi, équivalentes au béton conventionnel. Avec l'utilisation d'adjuvants, les mélanges de béton perméables d'aujourd'hui peuvent être fabriqués avec moins d'eau, ce qui améliore la résistance et la durabilité. De plus, de meilleures méthodes de placement ont abouti à des chaussées plus serrées qui maintiennent le contact point à point de tous les agrégats tout en fournissant le contenu de vide nécessaire.

Le béton perméable peut-il être utilisé dans des climats exposés au gel et au dégel?

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Dans la plupart des cas, la résistance et la durabilité du béton perméable le rendent résistant aux fissures potentielles causées par le gel et le dégel. Selon le Association nationale du béton prêt à l'emploi , le béton perméable partiellement saturé doit avoir suffisamment de vides pour s'adapter à la dilatation causée par le gel de l'eau. Cependant, des dommages structurels pourraient survenir si la chaussée devient complètement saturée ou si la capacité du béton à drainer l'eau est compromise en raison du colmatage de la structure vide. NRMCA propose des recommandations pour prévenir ces problèmes dans sa publication Résistance au gel-dégel du béton perméable .

Les chaussées perméables peuvent-elles être utilisées sur des sols argileux imperméables?

Oui, mais le béton perméable doit être installé sur une couche de fondation perméable de roche de plusieurs pouces d'épaisseur. Cette couche supplémentaire permettra à la chaussée de retenir plus d'eau jusqu'à ce qu'elle soit absorbée dans le sol. Consultez un ingénieur géotechnique pour connaître les options de conception et de construction spécifiques au sol de votre région.

Et la maintenance?

Généralement, le seul entretien nécessaire est de balayer, de laver sous pression ou de passer l'aspirateur occasionnellement sur la chaussée pour éliminer les débris qui pourraient obstruer les vides et empêcher la pénétration de l'eau.

IDÉES DE CONCEPTION PERVIEUSES EN BÉTON

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