Los pavimentos permeables permiten que el agua se infiltre a través de superficies que normalmente serían impermeables, como los estacionamientos de asfalto o cemento portland. (NCDENR, 2007) La lluvia y la nieve pueden recargar la capa freática, y el aire puede pasar para nutrir las raíces de la hierba y los árboles. Los tratamientos superficiales permeables reducen el riesgo de escorrentía de aguas pluviales, reteniendo el agua subterránea a medida que se infiltra gradualmente en el suelo; mantener el agua pluvial en múltiples huecos o celdas de aire también ayuda a controlar la contaminación a través de la degradación de hidrocarburos en dióxido de carbono y agua, y retener metales en la estructura los mantiene alejados de la capa freática. (Hun-Dorris, 2005)

La evaporación de agua en o debajo de la superficie también produce enfriamiento de la superficie, a diferencia del calentamiento tradicional de áreas pavimentadas. Esto es especialmente beneficioso en ciudades que experimentan temperaturas extremadamente altas en verano: las temperaturas tradicionales de «asfalto» pueden hacer que algunos espacios públicos sean inutilizables en climas más cálidos. (Hun-Dorris, 2005)

El diseño de estructuras permeables generalmente incluye una superficie permeable como asfalto o cemento portland sobre una base de finos, que ayudan a filtrar el agua, y grava uniformemente graduada, que almacena el agua a medida que se infiltra a través del suelo debajo de la estructura. An uncompacted soil base is highly recommended, and construction practices which emphasize this are critical for groundwater recharge. (CRWA, 2008)

pavimentos Permeables excel en las siguientes áreas:

• residencial
• comercial
• urbano
• industrial
• retrofit

sin Embargo, no se recomiendan para:

• carreteras
• calles
• sitios potenciales de derrames
• carga pesada

Estas limitaciones se deben al hecho de que, para permitir el paso del agua, los pavimentos permeables no están diseñados con la capacidad estructural para soportar cargas pesadas (Manual de Gestión de Aguas Pluviales de Pensilvania, 2005).

Asfalto poroso

El asfalto poroso, desarrollado alrededor de 1970, se asemeja mucho al asfalto no poroso, excepto que se han eliminado los finos (arena y polvo muy finos), dejando vacíos de aire adicionales donde habrían estado los finos. Esto deja espacio para que el agua fluya y se acumule. El agregado grande también se utiliza para elevar el espacio vacío. El asfalto se diseña típicamente con una pequeña cantidad de huecos de aire, típicamente el 4% del volumen total de la mezcla, para permitir que el aglutinante migre un poco. El aglutinante permanece algo suave mucho tiempo después de que se coloca el pavimento, y un poco se mueve hacia estos vacíos, lo que se llama migración. En el pasado hubo problemas con el asfalto poroso temprano, ya que el aglutinante migraba a los espacios vacíos más altos, bloqueando el recorrido del agua. Esto se ha mejorado con el uso de aditivos y aglutinantes adicionales. (NCDENR, 2007; Hun-Dorris, 2005)

A menudo se utilizan aditivos y aglutinantes adicionales para mejorar las características del asfalto poroso. Los polímeros evitan que el aglutinante migre a los espacios vacíos. Las fibras de refuerzo de polímeros ayudan a la cohesión de la mezcla. (Hun-Dorris, 2005)

El aspecto del asfalto poroso es muy similar al del asfalto no poroso.

Hormigón Poroso

El hormigón poroso, al igual que el asfalto poroso, elimina los finos para crear huecos. También se desarrolló en los años 70. El concreto de cemento portland (PCC) se fabrica típicamente con agregado grueso (grava), agregado fino (arena), agua, cemento y aditivos opcionales. En concreto permeable, los finos se reducen en gran medida o se eliminan por completo. Se pueden lograr espacios vacíos del 15-25%, con un caudal promedio de alrededor de 480 in / h (Hun-Dorris, 2005) La apariencia de PCC poroso es generalmente más áspera que la no porosa.

El acabado durante el proceso de construcción puede crear una capa impermeable en la superficie y se debe prestar atención al proceso para evitar que esto suceda.

Adoquines de Concreto

adoquines de Concreto, porosas o adoquines bloques, están entrelazados unidades que están parcialmente permeable. El agua drena a través de las áreas entre cada bloque. Estos espacios se pueden rellenar con grava o hierba, y ofrecen drenaje y un acabado atractivo. Las tasas de infiltración tienden a ser del 13 al 15% del agua de lluvia total (Hun-Dorris, 2005)

Los bloques de pavimentadoras se usan típicamente en áreas de poco tráfico, como senderos para caminar o caminos de entrada.

Rejilla de refuerzo de césped

La rejilla de refuerzo de césped tiene muchos nombres diferentes, incluidas geocélulas de plástico y césped reforzado. Independientemente de cómo lo llames, la viga de refuerzo ofrece varios beneficios. Las láminas de células conectadas estabilizan el suelo, mientras mantienen la grava en su lugar o crean espacio para que crezca la hierba. (Manual de Manejo de Aguas Pluviales de Pensilvania, 2005)

Césped reforzado en pasillos peatonales, carriles de acceso de emergencia, senderos y estacionamientos auxiliares.

Otros pavimentos permeables

Otros pavimentos permeables incluyen cubiertas, agregados clasificados abiertos y materiales de pavimentación blandos, como mantillo de madera.

Cubiertas

Las cubiertas permiten caminar fácilmente a través de áreas pantanosas o arenosas mientras crean estructuras de muy bajo impacto ambiental. Las estructuras de madera también son de aspecto natural y estéticamente agradables.

Agregado graduado abierto

Open-graded aggregate se lava para quitar multas y en general está hecha de un solo tamaño, piezas angulares. Esto permite una baja compactación de sedimentación, y los espacios vacíos pueden constituir hasta el 40% del material. El agregado de grado abierto es extremadamente permeable. Este tipo de base tiene una fuerte tendencia a la segregación y se deben tomar medidas a través de la producción, el transporte y la colocación para contrarrestar esta tendencia. Mojar regularmente la piedra a través de los procesos de laydown y compactación mantiene el material más estable.

Materiales de pavimentación blandos

Los materiales de pavimentación blandos, como el mantillo de madera y las cáscaras trituradas, se utilizan típicamente para el tráfico peatonal. Los espacios vacíos altos permiten una buena permeabilidad, y estos materiales tienden a ofrecer grandes beneficios estéticos.

Césped artificial

El césped artificial es típicamente la capa superior de una o más capas permeables, como el agregado clasificado abierto. El césped artificial se enrolla en láminas grandes (ver las siguientes fotos) y se fija a la capa inferior. Las costuras entre las longitudes de césped están cosidas. El césped artificial suele durar de 12 a 15 años. En el área de Seattle, el campo de juego Marymoor tiene una superficie de césped artificial de más de 6 pulgadas de base abierta graduada y una capa de 2 pulgadas de espesor de campo superior abierto calificado. Las tablas de análisis de distribución de grava se encuentran entre las imágenes a continuación.

Benefits

Permeable pavements offer many benefits, both aesthetic and practical. These include: (CRWA, 2008)

• Reduce la escorrentía de aguas pluviales, incluida la reducción de la temperatura, el volumen total de agua y el caudal
• Trata la escorrentía de agua
• Aumenta la infiltración y recarga de aguas subterráneas
• Proporciona control de inundaciones local
• Mejora la calidad de las vías fluviales superficiales locales
• Reduce la erosión del suelo
• Reduce la necesidad de infraestructura tradicional de aguas pluviales, lo que puede reducir el costo general del proyecto
• Aumenta la tracción cuando está mojado
• Reduce las salpicaduras en áreas con tráfico
• Prolonga la vida útil de las áreas pavimentadas en climas fríos debido a que el agrietamiento y pandeo del ciclo de congelación y descongelación
• Reduce la necesidad de usar sal y arena durante el invierno, debido a que el hielo negro es escaso o nulo
• Requiere menos arado de nieve
• Reduce la contaminación de las aguas subterráneas
• Crea espacios verdes (cubierta de césped, sombra de las copas de los árboles, etc.)
• Ofrece enfriamiento por evaporación

Los pavimentos porosos reducen el volumen de aguas pluviales, aumentan la recarga, controlan la velocidad máxima y ofrecen una alta calidad de agua de salida. Se eliminan los contaminantes: los sólidos en suspensión totales se reducen en un 85%, el NO3 en un 30% y el fósforo total en un 85%. (Manual de Manejo de Aguas Pluviales de Pensilvania, 2005)

Costo

Con un sistema de pavimento permeable, los sistemas tradicionales de aguas pluviales se pueden reducir o eludir por completo. Esto puede reducir significativamente el costo del proyecto. El costo depende del sistema elegido y varía ampliamente. Un camino de grava agregada lavada será extremadamente económico y será permeable a una velocidad de miles de pulgadas por hora. (Hun-Dorris, 2005) Sin embargo, el asfalto permeable es más caro que el asfalto tradicional. Los detalles del proyecto también determinan significativamente el costo y deben considerarse individualmente. (US EPA, 2000)

Algunas consideraciones de costos

(Manual de Manejo de aguas Pluviales de Pensilvania, 2005)

• El asfalto poroso, con aditivos, es generalmente de un 10% a un 20% más costoso que el asfalto estándar por unidad de área.
• El hormigón poroso como material es generalmente más caro que el asfalto y requiere más mano de obra y experiencia para la instalación debido a limitaciones de material específicas.
• Los bloques de pavimentadoras porosas varían en costo según el tipo y el fabricante.

Diseño

El diseño de pavimentos permeables varía considerablemente debido a consideraciones de ubicación y costo. Sin embargo, se deben considerar tres cosas, independientemente del diseño que se esté considerando: Considere la ubicación y cualquier característica única, códigos locales, etc.; diseñar una estructura rigurosa y correcta; y construirla correctamente, utilizando las mejores prácticas de gestión ampliamente disponibles. (Hun-Dorris, 2005) Tenga en cuenta que el suelo debajo de la estructura de pavimento permeable debe permitir que el agua acumulada drene, prestando especial atención a evitar la compactación. También se debe tener cuidado de que los desechos se drenen lejos de la estructura permeable, en todas las direcciones, para asegurar que la obstrucción no se convierta en una molestia.

Elementos clave de diseño

(Manual de Gestión de aguas Pluviales de Pensilvania, 2005)

• Superficie con permeabilidad significativa (> 8″ por hora)
• Subbase de grado abierto con un mínimo de 40% de espacio vacío (normalmente un agregado lavado)
• Superficie y lecho de piedra adecuados para cargas de tráfico de diseño
• Sub-grade sin compactar, con base de geotextil no tejido
• , Fondos de cama nivelados
• Generalmente no se recomiendan para superficies de tráfico con pendiente >5%.
• Proporcione un desbordamiento positivo de aguas pluviales de las camas
• No coloque el fondo de la cama en un relleno compactado; rellene con piedra, según sea necesario
• Proteja de la sedimentación durante la construcción
• Cama de línea con geotextil no tejido
• Proporcione una red de tuberías perforadas a lo largo del fondo de la cama para su distribución
• Permita una amortiguación de 3 pies entre el fondo de la cama y la capa freática alta estacional y de 2 pies para el lecho rocoso
• Cuando sea posible, coloque camas de infiltración en suelos de tierras altas

Mantenimiento

Se recomienda un mantenimiento regular para pavimentos permeables. Esto puede incluir repoblación, colocación de grava y otras reparaciones pequeñas. Más típicamente, el mantenimiento de una estructura permeable se refiere al barrido al vacío, lavado a presión o soplado de aire para eliminar los desechos. Se recomienda pasar la aspiradora. (Manual de Manejo de Aguas Pluviales de Pensilvania, 2005) Dependiendo del sitio, esto puede tener que ocurrir de 2 a 4 veces al año. Barrer al vacío para un estacionamiento de medio acre puede costar alrededor de 4 400-500 por año. (CRWA, 2008)

Las preocupaciones por el mantenimiento del pavimento permeable se limitan típicamente a la estética y la prevención/reparación de obstrucciones. El diseño adecuado puede evitar la obstrucción, como el diseño para el drenaje lejos de la sección porosa del pavimento. Esto evitará que los escombros barran el pavimento y permitirá que la lluvia se infiltre en el suelo.

Consideraciones especiales de mantenimiento

(Manual de Manejo de Aguas Pluviales de Pensilvania, 2005)

• Evite la obstrucción de la superficie del pavimento con sedimentos
  • Pavimento al vacío dos veces al año
  • Mantenga las áreas plantadas adyacentes al pavimento
  • Limpie inmediatamente cualquier suelo depositado en el pavimento
  • No permita la preparación de la construcción, el almacenamiento de suelo/mantillo, etc. en la superficie del pavimento sin protección
  • Entradas limpias que drenan al lecho subsuperficial dos veces al año
• Eliminación de nieve/hielo
  • Los sistemas de pavimento poroso generalmente funcionan mejor y requieren menos tratamiento que los pavimentos estándar
  • No aplican abrasivos como arena o cenizas en o adyacentes al pavimento poroso
  • El arado de nieve está bien, pero debe hacerse con cuidado (p. ej. la aplicación de sal es aceptable, aunque se prefieren desicers más benignos para el medio ambiente
• Reparaciones
  • La superficie nunca debe estar recubierta de sellado
  • Áreas dañadas de menos de 50 metros cuadrados. ft. puede ser parcheado con asfalto poroso o estándar
  • Las áreas más grandes deben ser parcheadas con un asfalto poroso aprobado

Mantenimiento de invierno

El mantenimiento de invierno para pavimentos permeables es más simple que el de los pavimentos típicos. Evite el uso de abrasivos, como arena, en o cerca del pavimento poroso. La retención de calor en el lecho de piedra debajo del pavimento tiende a proporcionar un buen derretimiento de la nieve, lo que reduce los problemas de nieve y hielo. El arado de nieve se puede usar con precaución, colocando la cuchilla aproximadamente una pulgada más alta de lo normal. Se puede usar sal, sin embargo, se prefieren desecadores orgánicos no tóxicos, ya que el agua contaminada irá directamente a la capa freática.

Reparaciones

La reparación de la estructura de drenaje tiene la máxima prioridad, para mantener el sistema funcionando según lo diseñado. Las reparaciones estructurales del pavimento se limitarán principalmente a las áreas que se han asentado sobre suelos blandos. Estas áreas pueden estar parcheadas con pavimento estándar o permeable. Los baches rara vez serán un problema, debido a la falta de un ciclo de congelación y descongelación como en los pavimentos típicos. No se deben usar capas de sellado, ya que anularían el beneficio de un pavimento permeable.