Evaluation of an open-cell phenolic foam as a water barrier system for permeable pavement systems to control stormwater

This doctoral thesis evaluated the potential of an open-cell phenolic foam as a water barrier system for Permeable Pavement Systems (PPS). OASIS® Floral Foam as a highly absorbing material was evaluated for its ability to enhance or even replace conventional geotextiles in PPS. The effect on the hydraulic performance and compaction of pavements resulting from the inclusion of such water barrier was evaluated in laboratory settings. Both OASIS and Inbitex geotextile found to improve the water retention and attenuation of PPS in comparison to unlined “conventional” PPS systems. PPS with OASIS found to respond better under low intensity consecutive rain events retaining and attenuating larger cumulative water volume than Inbitex geotextile PPS, and performed better in every scenario before reaching its saturation point. The influence of the phenolic foam on the structural integrity of the pavement and the effect of compaction on its water holding capacity were investigated against various placement configurations, placement depths and sizes. It was found that placement of OASIS as an infill in the sub-base aggregate does not result to significant pavement compression and it was identified that the placement configuration plays a role on the water retention capability of pavements, suggesting that an OASIS infill placement can be a feasible option for PPS. RESUMEN: Esta tesis doctoral evaluó el potencial de una espuma fenólica de celda abierta como sistema de barrera de agua para sistemas de pavimento permeable (PPS). Se evaluó la Espuma Floral OASIS® como material altamente absorbente por su capacidad para mejorar o incluso reemplazar los geotextiles convencionales en PPS. En laboratorio se evaluó el efecto sobre el rendimiento hidráulico y la compactación de los pavimentos resultantes de la inclusión de dicha barrera de agua. Se encontró que tanto la capa OASIS como el geotextil Inbitex mejoran la retención de agua y la laminación en comparación con los sistemas PPS “convencionales” sin estas capas. Se encontró que el PPS con OASIS responde mejor bajo eventos de lluvia consecutivos de baja intensidad que retienen y atenúan un mayor volumen de agua acumulada que el geotextil Inbitex, y se desempeña mejor en todos los escenarios antes de alcanzar su punto de saturación. Se investigó la influencia de la espuma fenólica en la integridad estructural del pavimento y el efecto de la compactación en su capacidad de retención de agua frente a varias configuraciones de colocación, profundidades y tamaños. Se encontró que la colocación de OASIS como relleno en la subbase no afecta la resistencia a compresión del pavimento y mantiene la capacidad de retención de agua de los pavimentos, lo que sugiere que la colocación de un relleno OASIS puede ser una opción viable para PPS.