Published since 1923
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS
  • Pervious Concrete: New Challenges in the Era of Sustainable Development
  • UDC 691.327 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.28-35
    Vyacheslav R. FALIKMAN, e-mail: vfalikman@yandex.ru
    JSC Research Center of Construction, NIIZHB named after A. A. Gvozdev, 2-ya Institutskaya ul., 6, korp. 5, Moscow 109428, Russian Federation
    Pavel N. SIROTIN, e-mail: pn.sirotin@yandex.ru
    Certification center of Scientific Research Center "Construction", 2-ya Institutskaya ul., 6, korp. 5, Moscow 109428, Russian Federation
    Abstract. The increasing implementation of the sustainable development principles in the construction sector leads to the emergence of new concepts of urban planning and development of territories that harmoniously takes into account the environmental, social and economic indicators of construction projects. A typical modern urban area is characterized by a large area of low-permeable surfaces, which negatively affects the urban ecosystem, and at peak loads of rain runoff or flooding poses a significant threat to human health and life. Pervious concrete is a special high porosity concrete used for flatwork applications that allows water from precipitation and other sources to pass through, thereby reducing the runoff from a site and recharging ground water levels. Pervious concrete is traditionally used in parking areas, areas with light traffic, pedestrian walkways, and greenhouses and contributes to sustainable construction. The review examines the properties and most promising applications of pervious concretes, various aspects of technical regulation, and outlines the prospects for the development of work in these areas.
    Key words: pervious concrete, potential uses, sustainability, technical regulation, development trends.
  • REFERENCES
    1. Gusev B. V., Falikman V. R. Structural concrete in the era of sustainable development. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo, 2016, no. 2, pp.30-38. (In Russian).
    2. Agar Ozbek A. S., Weerheijm J., Schlangen E., K. van Breugel, Dynamic behavior of porous concretes under drop weight impact testing [Динамическое поведение проницаемых бетонов при ударном воздействии]. Cement and Concrete Composites, 2013, no. 39, pp. 1-11.
    3. Chindaprasirt P., Hatanaka S., Chareerat T., Mishima N., Yuasa Y. Cement paste characteristics and porous concrete properties [Взаимосвязь характеристик цементного теста и показателей проницаемого бетона]. Construction and Building Materials, 2008, no. 22(5), pp. 894-901.
    4. Aamer Rafique Bhutta M., Tsuruta K., Mirza J. Evaluation of high-performance porous concrete properties [Оценка характеристик высокофункционального проницаемого бетона]. Construction and Building Materials, 2012, no. 31, pp. 67-73.
    5. Kim H. K., Lee H. K. Influence of cement flow and aggregate type on the mechanical and acoustic characteristics of porous concrete [Влияние подвижности цементного теста и вида заполнителя на механические и акустические показатели проницаемого бетона]. Applied Acoustics, 2010, no. 71(7), pp. 607-615.
    6. Specifier's guide for pervious concrete pavement design [Руководство по проектированию цементобетонных дренирующих покрытий]. Available at: https://www.sefindia.org/forum/files/pervious_concrete_guide_2009_08_18_176.pdf (accessed 20.04.2020).
    7. Ghafoori N., Dutta S. Laboratory investigation of compacted no-fines concrete for paving materials [Лабораторное исследование уплотненного крупнопористого бетона для покрытий]. Journal of Materials in Civil Engineering, 1995, no. 7(3), pp. 183-191.
    8. Mark A. B., Christine A. M., Dale F. Making pervious concrete placement easy - using a novel admixture system [Упрощение укладки проницаемых бетонных смесей за счет использования системы современных химических добавок]. Available at: https://www.nrmca.org/research/CIF%2006-4%20Pervious.pdf (accessed 20.04.2020).
    9. Xie N., Akin M., Shi X. Permeable concrete pavements: A review of environmental benefits and durability [Покрытия из дренирующего бетона: экологические преимущества и долговечность]. Journal of Cleaner Production, 2019, vol. 210, pp. 1605-1621.
    10. Chu L., Fwa T.F., Tan K.H. Laboratory evaluation of sound absorption characteristics of pervious concrete pavement materials [Экспериментальная оценка звукопоглощающей способности дренирующих цементобетонов]. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2017, no. 2629(1), pp. 91-103.
    11. Wang J., Meng Q., Tan K., Zhang L., Zhang, Yu. Experimental investigation on the influence of evaporative cooling of permeable pavements on outdoor thermal environment [Экспериментальная оценка влияния испарительного охлаждения проницаемых покрытий на температуру окружающей среды]. Building and Environment, 2018, no. 140, pp. 184-193.
    12. Pilon B. S., Tyner J. S., Yoder D. C., Buchanan J. R. The effect of pervious concrete on water quality parameters: a case study [Влияние проницаемых бетонов на качество воды: экспериментальное исследование]. Water, 2019, no. 11(2), p. 263.
    13. Holmes R. R., Hart M. L., Kevern J. T. Heavy metal removal capacity of individual components of permeable reactive concrete [Осаждающая способность отдельных компонентов проницаемого бетона в отношении тяжелых металлов]. Journal of Contaminant Hydrology, 2017, vol.196, pp. 52-61.
    14. Sikkema J. K. Photocatalytic degradation of NOx by concrete pavement containing TiO2 [Фотокаталитическое разложение оксидов азота в цементобетонном покрытии, содержащем TiO2]. Iowa State University of Science and Technology, Ames, 2013. Available at: https://doi.org/10.31274/etd-180810-1864. (accessed 20.04.2020).
    15. Tota-Maharaj K., Coleman N. Developing novel photocatalytic cementitious permeable pavements for depollution of contaminants and impurities in urban cities [Разработка современных фотокаталитических проницаемых покрытий для удаления загрязнителей в городской среде]. Proceedings of the 10th International Conference on Environmental Engineering. Vilnius, Lithuania, VGUT Press, 2017, pp. 1-9.
    16. Bao X., Liao W., Dong Z., Wang S., Tang W. Development of vegetation-pervious concrete in grid beam system for soil slope protection [Разработка решетчатой системы укрепления склонов на основе проницаемого бетона, пригодного для вегетации]. Materials, 2017, vol.10(2), 96 p.
    17. Henderson Vimy Ina. Evaluation of the performance of pervious concrete pavement in the Canadian climate [Оценка поведения дренирующих бетонных покрытий в климатических условиях Канады]. University of Waterloo, Waterloo, 2012. Available at: https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/6686 (accessed 20.04.2020).
    18. UVM Transportation research center report 15-006. Laboratory performance of pervious concrete subjected to deicing salts and freeze-thaw [Лабораторная оценка характеристик проницаемых бетонов, подвергающихся воздействию антигололедных реагентов при замораживании-оттаивании]. University of Vermont, Burlington; Vermont Agency of Transportation. Vermont, 2015. 36 p.
    19. Kia A., Wong H. S., Cheeseman C. R. Clogging in permeable concrete: a review [Заиливание проницаемых бетонов: обзор]. Journal of Environmental Management, 2017, vol.193, pp. 221-233.
    20. ACI 522R?10. Report on pervious concrete [Проницаемый бетон: отчет]. American Concrete Institute: ACI Committee 522, Farmington Hills, 2011.
    21. ACI 522.1-13. Specification for pervious concrete pavement [Дренирующие бетонные покрытия. Технические условия]. American Concrete Institute: ACI Committee 522, Farmington Hills, 2013.
    22. Swe T., Jongvivatsakul P., Pansuk W. Properties of pervious concrete aiming for LEED green building rating system credits [Свойства проницаемых бетонов, учитываемые при расчете баллов рейтинговой системы LEED]. Eng. J., 2016, vol. 20, no. 2, pp. 61-72.
    23. Leming M. L., Malcom H. R., Tennis P. D. Hydrologic design of pervious concrete [Гидрологический подход к проектированию проницаемых бетонов]. Portland Cement Association, Skokie, Illinois and National Ready Mixed Concrete Association, Silver Spring, Maryland, USA, 2007.
    24. U.S. Environmental Protection Agency. Chapter 5. Cool Pavements. In: Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategies [Снижение эффекта городского "острова тепла": сборник стратегий. Глава 5: Прохладные покрытия]. Available at: https://www.epa.gov/heat-islands/heat-island-compendium (accessed 20.04.2020).
    25. Merkblatt fьr Versickerungsfдhige Verkehrsflдchen [Руководство по дренирующим дорожным покрытиям]. Forschungsgesellschaft fьr StraЯen- und Verkehrswesen; Kommission Kommunale StraЯen. FGSV-Verl., Kцln, 2013. 56 s.
    26. Merkblatt fьr Drдnbetontragschichten [Руководство по устройству несущих слоев из дренирующего бетона]. Forschungsgesellschaft fьr StraЯen- und Verkehrswesen; Kommission Kommunale StraЯen. FGSV-Verl., Kцln, 2013. 28 s.
    27. Официальный сайт проекта "Климатически адаптированные покрытия". Available at: https://www.vtt.fi/sites/class/en/class-climate-adaptive-surfaces (accessed 20.04.2020).
    28. Hatanaka S., Mishima N., Morihana H., Nakagawa T. For establishment of porous concrete construction standard [К введению стандарта в отношении конструкций из проницаемых бетонов]. Concrete Journal, 2011, no. 49 (4), J-Stage, pp. 30-37.
    29. JCI: Technical committee. Report on cooperative experiments on relationship between strength and void ratio of porous concrete [Соотношение прочности и пористости проницаемого бетона: отчет о совместных экспериментах]. Concrete Journal, 2016, no. 54(4), J-Stage, pp. 375-380.
    30. Takada Y., Nakayama E., Suzuki T. Study of mix proportion and quality control of porous concrete pavement used on urban expressway tunnel [Подбор состава смеси и контроль качества работ при обустройстве дренирующего бетонного покрытия в туннеле городской автомагистрали]. Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. E1 (Pavement Engineering), 2015, vol. 71(1), pp. 19-35.
    31. Sabnis G., Obla K. Pervious concrete for sustainable development [Проницаемый бетон для устойчивого развития]. In book: Green Building with Concrete. CRC Press, 2015, pp. 181-204.
    32. Chan F. K. S., Griffiths J. A., Higgitte D., Xu S., Zhu F., Yu-Ting Tang, Xu Y., Thorne C. R. "Sponge City" in China - a breakthrough of planning and flood risk management in the urban context [Китайский проект "Город-губка" - инновационный подход к предотвращению наводнений в городских условиях]. Land Use Policy, 2018, vol. 76, pp. 772-777.
    33. Lange Yu. G. Application of porous (draining) cement concrete in the construction of road layers. Avtomobil'nye dorogi i mosty [Highways and bridges]. Moscow, FGUP "Informavtodor" Publ., 2007. iss. 6.
    34. STO 66331738-002-2016. Krupnoporistyy tsementobeton KAPSIMET s dreniruyushchim effektom dlya dorozhnogo stroitel'stva [Large-pored cement concrete KAPSIMET with drainage effect for road construction]. Moscow, ZAO IMET Publ., 2016.
    35. Putra Jaya, Ramadhansyah and Mohd Yusak, Mohd Ibrahim and Hainin, Mohd Rosli and Ibrahim, Mohd Haziman. A review of porous concrete pavement: applications and engineering properties [Обзор проницаемых бетонных покрытий: характеристики и применение]. Applied Mechanics and Materials, 2014, no. 554, pp. 37-41.
  • For citation: Falikman V. R., Sirotin P. N. Pervious Concrete: New Challenges in the Era of Sustainable Development. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering], 2020, no. 5, pp. 28-35. (In Russian). DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.28-35.


BACK