Většina lidí považuje beton za nepropustný – vždyť se z něj vyrábějí bazény a kuchyňské dřezy. A většina betonu je skutečně téměř vodotěsná. Ale nový druh betonu, který umožňuje vodě prakticky bez překážek protékat, získává na popularitě. Pervózní beton se používá hlavně při stavbě parkovišť, ale také pro chodníky, cyklostezky, dětská hřiště a protierozní opatření. Pervózní betonová dlažba však není vhodná pro plochy vystavené vysoké intenzitě nebo rychlosti dopravy.

Míchanina je všechno

Pervózní beton je poměrně jednoduchý materiál – typicky hrachový štěrk, portlandský cement a voda (hodně cementu, málo vody a žádné jemné kamenivo). Typický metr krychlový propustného betonu obsahuje 2650 liber štěrku č. 89, 600 liber portlandského cementu a poměr vody a cementu je přibližně 0,30. Tato směs zajistí pevnost v tlaku přibližně 2500 psi a účinný poměr prázdných míst 20 %. To umožní odtok vody do podkladní vrstvy rychlostí 2 až 18 galonů za minutu na čtvereční stopu – 275 až 400 palců deště za hodinu, což je mnohem více, než kdy pravděpodobně zažijete.

Na staveništi je to však málokdy tak jednoduché. V závislosti na kamenivu a podmínkách prostředí se používají různé příměsi. „Používáme látky zachycující vzduch, reduktory vody, některé retardéry a někdy modifikátor viskozity,“ říká Dale Fisher, PCI Systems, Alpharetta, Ga, dodavatel, který se specializuje na propustné betonové dlažby. „Návrh směsi je vším. Často ji musíme v terénu trochu upravit. Beton specifikujeme podle jednotkové hmotnosti, která nám říká strukturu dutin. U parkovišť používáme 15 až 20 % dutin. Ale na nedávné autobusové zastávce, kde bylo větší zatížení, jsme kvůli vyšší pevnosti přešli na vyšší jednotkovou hmotnost a asi 12 % dutin.“ Použití malého množství jemných částic je běžný způsob, jak zvýšit pevnost v tlaku, ale tím se sníží míra odvodnění. Často jsou jemnými částicemi popílek nebo struskový cement. „Provádíme zkoušky jednotkové hmotnosti, protože nám říkají, co se se směsí děje,“ říká Fisher. „Pokud je těžká, může to znamenat více jemných částic, takže změníme směs, aby byla o něco sušší. Pokud je lehká, můžeme ji nalít o něco vlhčí.“

Perlitický beton se obvykle vyrábí v továrně na výrobu hotových směsí a dodává se pomocí autodomíchávačů, ale nedá se čerpat. Časopis Ohio Concrete, vydávaný asociací Ohio Ready Mixed Concrete Association, nedávno sponzoroval ukázkovou práci s propustnou dlažbou, kterou pokládala společnost Ball Brothers Foundations, Monroe, Ohio. Beton dodala společnost Moraine Materials. Ohio Concrete uvádí, že „při dávkování maximálního nákladu 8 kubických yardů přidávali příměsi pro zadržování vzduchu dopředu s polovinou vody, pak hrubé kamenivo, pak cement a pak zbytek vody“. Tím vznikla úspěšná směs.

Propustná dlažba však není jen dlažba, ale spíše systém zeminy, podkladu a dlažby (viz postranní panel). Každá část systému je pro úspěch nezbytná.

Projektování a výstavba

Vzorová specifikace je k dispozici na webových stránkách společnosti Charger Enterprises, dodavatele betonu ve městě Seminole ve státě Fla. (www.chargerconcrete.com). Pervózní dlažby se na Floridě používají již řadu let a společnost Charger s nimi má bohaté zkušenosti. Poznamenala, že důležitým prvním hlediskem je půda pod podkladem – některé mohou být nevhodné, protože půda musí být schopna unést podklad, dlažbu a zatížení, které bude použito. Požádejte geotechnika o posouzení půdy.

První vrstvou proti zemině je obvykle netkaná geotextilie (taková, která snadno odvádí vodu). Na ni se položí podkladová vrstva zhotovená z kamene č. 57 o tloušťce minimálně 6 palců, dobře zhutněná tak, aby „nebyla rozježděna plně naloženým nákladním automobilem s hotovou směsí“, jak se uvádí na webových stránkách společnosti Charger.

Tloušťka dlažby se bude lišit podle jejího návrhového zatížení a podle toho, kolik vody má dlažba a podkladová vrstva zadržet, ale typická tloušťka pro parkoviště je 6 palců. Zhotovitel nastaví lišty potěru nebo boční tvarovky a často je při záběru podbíjí o ½ až ¾ palce výše, než je konečná výška povrchu, aby bylo možné pozdější zhutnění válci.

Při nedávném projektu PCI, kdy se stavělo parkoviště Safeway v Denveru (viz postranní panel), jeden pracovník nasměroval žlab a rukou tlačil beton s téměř nulovým spádem dolů. Ostatní posunovali beton na místo pomocí příložníků. Když přijel nový nákladní vůz, dělníci 15 minut studenou spáru postříkali vodou. Jakmile byl beton na místě a nahrubo uražený, povrch byl zhutněn a dokončen příhradovou mazaninou a následně ručním válcem z ocelových trubek, který byl pravidelně postřikován olejem proti ulpívání bednění. Nakonec pracovníci vyskládali křídové čáry a prořezali kontrakční spáry ve standardních rozestupech pomocí válečku s 1,5palcovou lamelou. Poté byly okraje zapraveny a dokončeno finální stěrkování.

Vibrace nejsou pro propustný beton účinné. „Při kontaktu vibrací s normálním betonem dochází k jeho „roztavení“ neboli propadnutí do konsolidované hmoty způsobené tlakem i tahem energie vibrací,“ říká David Mitchell ze společnosti Bunyan. „V perlince má energie dodaná vibracemi pouze tlakový účinek a vytváří spíše rozpadající se hmotu, než aby ji konsolidovala. Válečkový potěr* využívá smyk působící na povrch z čela rotující trubky. Tím dochází ke stlačování materiálu a jeho konsolidaci při postupu po povrchu. Rotující trubka se snadno pohybuje oběma směry, což obsluze umožňuje vysévat na povrch další materiál a znovu jej ubírat.“

* Fisher používá Bunyan Striker.

Profil povrchu není u propustného betonu kritický – nebudete mít žádné ptačí lázně – a typická specifikace požaduje maximální odchylku 3/8 palce na 10 stop. „Rovinatost je důležitější pro spodní část podkladu než pro dlažbu,“ upozorňuje Fisher. „Čím rovnější je podklad, tím více vody dlažba a podklad zadrží. I 2% sklon by umožnil poměrně rychlý odtok vody a zmařil by část účelu.“ Na svažitých pozemcích se povrch půdy někdy terasovitě upravuje, aby systém lépe zadržoval vodu. Při nedávném projektu parkoviště pro městskou knihovnu v Atlantě instalovala společnost PCI v podloží „jezírko“ o objemu 4000 krychlových stop (systém drážkovaných a plných PVC trubek). Voda akumulovaná v tomto systému bude použita pro zavlažování terénních úprav knihovny.

Vzhledem k velmi nízkému poměru vody a cementu a otevřené matrici, která umožňuje pohyb vzduchu skrz betonovou matrici, může propustný beton velmi rychle vyschnout. Vytvrzování je proto kriticky důležité. „Viděl jsem špatně vytvrzený propustný beton, který byste mohli vyhrabat rukama,“ říká Fisher. Nesprávné vytvrzení může být nejčastější příčinou selhání propustného betonu. Charger doporučuje, aby se s vytvrzováním začalo do 20 minut od uložení betonu. Standardní mokré vytvrzování, například pomocí postřikovačů, však nepřipadá v úvahu, protože přebytečná voda by odtekla, smyla pastu na dno dlažby a zničila propustnost. Proto se dlažba jednoduše zakryje 6milimetrovou polyethylenovou fólií, která se pevně utěsní, čemuž někdy za sucha předchází lehké zamlžení.

Trvanlivost v provozu

Existují instalace propustných povrchů, které se neosvědčily podle očekávání kvůli nedostatku zkušeností s návrhem, materiály nebo konstrukcí. Pokud je příliš mnoho jemných částic a příliš mnoho vody, může se pasta usazovat a vytvářet nepropustnou vrstvu na dně dlažby. Pokud je směs příliš suchá, může být nezpracovatelná. Pokud zhotovitel povrch příliš zušlechtí, může se vytvořit nepropustná vrstva. Pokud není vytvrzování provedeno správně, beton nezíská pevnost. Všechny tyto problémy však lze se zkušenostmi snadno překonat.

Obvykle se v souvislosti s propustným betonem v provozu vznášejí námitky, že se zničí působením mrazu a tání nebo že se zanese nečistotami. National Ready Mixed Concrete Association (www.nrmca.org) vydala vynikající brožuru o propustném betonu, která na tyto výtky reaguje. Pointa ohledně mrazu/rozmrazování je, že existuje mnoho úspěšných peroperačních dlažeb umístěných v chladném podnebí. NRMCA uvádí, že tyto dlažby „mají dva společné konstrukční rysy – cementová pasta je nasycena vzduchem a propustný beton je uložen na 6 až 12 palcích drenážního podkladu z kameniva.“

Propustnost také není skutečným problémem, pokud půda skutečně neeroduje na povrch dlažby. „U kvalitní propustné dlažby by ucpávání nemělo být problémem,“ říká Fisher. „V případě potřeby ji můžete umýt elektrickým proudem a vysát, čímž se obnoví 90 % původního odvodnění. Pokud nebude odtékat, je pravděpodobnější, že jde o špatnou dlažbu, než že je ucpaná.“

Perzívní betonová dlažba je na cestě na parkoviště ve vašem okolí. „V současné době není příliš mnoho dobrých zhotovitelů peroperační dlažby,“ říká Fisher, „jednoduše proto, že nemají zkušenosti. Ty přijdou, až se jich bude pokládat více. NRMCA vytváří certifikaci řemeslníků pro peroperaci, která by měla hodně pomoci.“

Informace o společnosti PCI Systems najdete na www.pervious.com: informace o společnosti Bunyan najdete na www.bunyanusa.com.

Výhody propustného betonu

• Zadržuje dešťovou vodu, takže u parkovišť nejsou potřeba retenční nádrže.
• Umožňuje infiltraci srážkové vody do půdy a doplňuje tak zásoby podzemních vod.
• Udržuje povrchy chodníků suché i ve vlhkých situacích, jako jsou skleníky.
• Umožňuje, aby parkoviště v oblastech s mrazem a táním nebyla namrzlá, protože tající sníh okamžitě odtéká z povrchu.
• Dovoluje vodě a vzduchu dostat se ke kořenům stromů na parkovišti.
• Aerobní bakterie, které se vyvíjejí v matrici dlažby, mohou rozkládat olej a odstraňovat další znečišťující látky z vody, která se splachuje z povrchu.
• Vyšší odrazivost světla než u asfaltových povrchů snižuje efekt tepelného ostrova a šetří náklady na osvětlení.
• Umožňuje projektu nárokovat si body LEED.
• Může shromažďovat a zadržovat vodu, která se používá k zavlažování.

Parkoviště z propustného betonu

V prosinci 2004 společnost PCI Systems instalovala u denverského obchodu Safeway průlomové parkoviště z propustného betonu. „Parkoviště bylo náhradní a propustný beton byl použit na důraznou výzvu města, aby se kompenzovala potřeba retenčního systému pro dešťovou vodu,“ uvedl expert NRMCA na propustný beton Dan Huffman. Vzhledem k chladnému počasí následovalo vytvrzení izolačními dekami. Tento pozemek bude konečnou zkouškou odolnosti vůči mrazu a rozmrazování, protože díky slunečným dnům a chladným nocím v Denveru se bude často cyklit za vlhka. Jednou z prvních velkých zkoušek této dlažby byla sněhová bouře na konci dubna. Již následující odpoledne byly zřejmé výhody propustného betonu.

Návrh propustné dlažby

• Sklon terénu by obvykle neměl přesáhnout 5 %.
• Nepoužívejte v místech možného znečištění (například u čerpacích stanic).
• Hladina spodní vody musí být minimálně 3 stopy pod základem.
• Podloží musí být minimálně 2 stopy pod základem.

Půda

• Půda musí být nezhutněná a rovná.
• Propustnost podkladové zeminy musí být testována a shledána přijatelnou.
• Nesmí se vyskytovat žádný organický materiál, který by mohl degradovat a umožnit sedání.
• Vhodné nejsou rozpínavé hlíny.
• Při špatně propustných půdách může být systém navržen tak, aby zadržoval veškerou dešťovou vodu.
• Při velmi písčitých půdách může být propustný beton umístěn přímo na písku.

Geotextilní tkanina

• Podloží a boky výkopu musí být pokryty netkanou geotextilií; Pensylvánská příručka pro hospodaření se srážkovými vodami uvádí jako přijatelné typy Mirafi 140N, Amoco 4547 a Geotex 451.

Agregátový podklad

• Hloubka podkladu závisí na objemu odtoku, který má být zadržen.
• Zajistěte 40 % prázdného prostoru.
• Navržený kámen je 6 až 12 palců kamene č. 57.
• Doporučená hloubka podkladu závisí na objemu odtoku, který má být zadržen.

Pevný beton

• Míchá se s praným kamenem č. 89, 600 kg portlandského cementu na metr krychlový, poměrem w/c 0,30, ale bez písku.
• Typicky má 20 až 25 % dutin.
• Vyrábí se tak, aby umožňoval rychlost infiltrace vody 20 palců za hodinu.
• Má hloubku šest palců nebo více.
• Udusává se vibračním potěrem a válcuje se ocelovým trubkovým válcem nebo se nahrubo udusává a hutní válečkovým potěrem.
• Pokrývá se plastem a vytvrzuje minimálně sedm dní.

.