A legtöbb ember úgy gondolja, hogy a beton áthatolhatatlan – elvégre úszómedencék és konyhai mosogatók készítésére használják. És a legtöbb beton valóban majdnem vízhatlan. Egy újfajta beton azonban egyre népszerűbb, amely gyakorlatilag akadálytalanul átengedi a vizet. A vízáteresztő betont főként parkolók építésénél használják, de járdák, kerékpárutak, játszóterek és erózióvédelem esetén is. A vízáteresztő betonburkolat azonban nem alkalmas nagy forgalomnak vagy sebességnek kitett területekre.

A keverék a lényeg

A vízáteresztő beton meglehetősen egyszerű anyag – jellemzően borsókavics, portlandcement és víz (sok cement, kevés víz, és nincs finom adalékanyag). Egy tipikus köbméter áteresztő beton 2650 font 89-es kavicsot, 600 font portlandcementet és körülbelül 0,30-as víz-cement arányt tartalmaz. Ez a keverék körülbelül 2500 psi nyomószilárdságot és 20%-os effektív üregarányt biztosít. Ez lehetővé teszi, hogy a víz 2-18 gallon/perc/négyzetláb-275-400 hüvelyk eső óránként – sokkal több, mint amennyit valószínűleg valaha is tapasztalni fog.

A munkaterületen azonban ritkán ilyen egyszerűek a dolgok. Különböző adalékanyagokat használnak az adalékanyag és a környezeti feltételek alapján. “Használunk légbeeresztő anyagokat, vízcsökkentőket, néhány késleltetőt és néha viszkozitásmódosítót” – mondja Dale Fisher, PCI Systems, Alpharetta, Ga., egy áteresztő betonburkolatokra szakosodott vállalkozó. “A keveréktervezés a minden. Gyakran kell egy kicsit finomítanunk rajta a helyszínen. A betont egységsúly szerint határozzuk meg, ami megmondja az üregszerkezetet. A parkolók esetében 15-20%-os üregtartalmat használunk. De egy nemrégiben épült buszmegállónál, ahol nagyobb terhelések voltak, nagyobb egységtömeget és körülbelül 12%-os üregeket használtunk a nagyobb szilárdság érdekében.” A kis mennyiségű finomszemcse használata gyakori módja a nyomószilárdság növelésének, de ez csökkenti a vízelvezetési arányt. Gyakran a finompor a pernye vagy a salakcement. “Azért végzünk egységtömeg-vizsgálatokat, mert ezekből megtudhatjuk, hogy mi történik a keverékkel” – mondja Fisher. “Ha nehéz, az azt jelentheti, hogy több a finomszemcse, ezért megváltoztatjuk a keveréket, hogy egy kicsit szárazabb legyen. Ha könnyű, akkor kissé nedvesebbre önthetjük.”

A térfogatáteresztő betont általában egy transzportbeton-üzemben állítják elő, és keverőautókkal szállítják, de nem szivattyúzható. Az Ohio Concrete, amelyet az Ohio Ready Mixed Concrete Association (Ohioi Készbeton Szövetség) ad ki, nemrégiben szponzorált egy demonstrációs vízáteresztő burkolati munkát, amelyet a Ball Brothers Foundations (Monroe, Ohio) telepített. A betont a Moraine Materials biztosította. Az Ohio Concrete beszámolója szerint: “A maximálisan 8 köbméteres rakomány adagolásához a víz felével előre adták hozzá a légelvonó adalékanyagokat, majd a durva adalékanyagot, aztán a cementet, majd a maradék vizet”. Ez sikeres keveréket eredményezett.

A vízáteresztő burkolat azonban nem csak a burkolat, hanem a talaj, az aljzat és a burkolat rendszere (lásd az oldalsávot). A rendszer minden egyes része elengedhetetlen a sikerhez.

Tervezés és kivitelezés

A Charger Enterprises, egy betonépítő vállalkozó honlapjáról (Seminole, Florida) elérhető egy minta specifikáció. (www.chargerconcrete.com). A vízáteresztő burkolatokat már évek óta használják Floridában, és a Charger nagy tapasztalatra tett szert. Megjegyezte, hogy az első fontos szempont az alépítmény alatti talaj – egyesek alkalmatlanok lehetnek, mivel a talajnak képesnek kell lennie az alépítményt, a burkolatot és az alkalmazandó terheket elbírnia. Kérjen fel egy geotechnikai mérnököt a talaj értékelésére.

A talajjal szembeni első réteg jellemzően egy nem szőtt geotextil szövet (amely könnyen lefolyik). Ezt egy legalább 6 hüvelyknyi 57-es számú kőből épített, jól tömörített alépítménnyel fedik le, hogy “egy teljesen megrakott készre kevert teherautó ne göröngyölítse fel”, a Charger webhelye szerint.

A burkolat vastagsága a tervezési terheléstől és attól függően változik, hogy a burkolat és az alépítmény várhatóan mennyi vizet tárol, de a 6 hüvelyk egy tipikus parkolóvastagság. A kivitelező beállítja az esztrichsíneket vagy az oldalsó formákat, gyakran a leütés során ½ – ¾ hüvelykkel a végső felületi magasságnál magasabbra síkolja őket, hogy később hengerrel tömöríthessék.

A közelmúltban egy denveri Safeway parkolót építő PCI-projekt során (lásd az oldalsávot) az egyik munkás irányította a csúszdát, és kézzel tolta lefelé a közel nulla süllyedésű betont. Mások a betont a helyére mozdították a betont a jövés-menés segítségével. Amikor egy újabb teherautórakomány érkezett, a munkások vízzel permetezték a 15 perces hideg fugát. Miután a beton a helyére került és durván lecsapódott, a felületet tömörítették és egy rácsos esztrichkel fejezték be, amelyet egy kézi működtetésű acélcsőhenger követett, amelyet rendszeresen permeteztek formabontó olajjal, hogy megakadályozzák a ragadást. Végül a munkások krétavonalakat pattintottak ki, és 1½ hüvelykes lamellával ellátott hengerrel szabványos távolságban kontrakciós hézagokat vágtak. Ezután a széleket megmunkálták, és befejezték a végső simítást.

A rezgés nem hatékony a vízáteresztő beton esetében. “Ahogy a rezgés a normál betonnal érintkezik, az “megolvad”, vagy konszolidált masszává süllyed, amit a rezgési energia nyomása és húzása egyaránt okoz” – mondja David Mitchell a Bunyannal. “A perverz betonban a rezgés által szállított energia csak tolóerővel rendelkezik, és inkább morzsalékos masszát épít, mintsem konszolidálná azt. A hengeres esztrich* egy forgó cső felületén alkalmazott nyírást használ. Ez összenyomja az anyagot, megszilárdítva azt, miközben halad a felületen. A forgócső mindkét irányban könnyen mozog, lehetővé téve a kezelők számára, hogy több anyagot vessenek a felületre, és újra lecsapják azt.”

* Fisher egy Bunyan Striker-t használ.

A felszíni profil nem kritikus a vízáteresztő beton esetében – nem lesz madárfürdő -, és egy tipikus előírás szerint 10 lábonként legfeljebb 3/8 hüvelykes eltérést lehet elérni. “A síkosság sokkal fontosabb az aljzat alján, mint a járdán” – mutat rá Fisher. “Minél laposabb a talaj, annál több vizet képes megtartani a burkolat és az aljzat. Még egy 2%-os lejtés is lehetővé tenné, hogy a víz viszonylag gyorsan kifolyjon, és meghiúsítaná a cél egy részét.” A lejtős oldalakon a talajfelszínt néhányszor teraszosítják, hogy segítsék a rendszer vízmegtartását. Egy közelmúltbeli atlantai városi könyvtári parkolóprojektnél a PCI egy 4000 köbméteres “tavat” épített be az alépítménybe (réselt és tömör PVC-csövekből álló rendszer). Az ebben a rendszerben tárolt vizet a könyvtár parkosításának öntözésére használják majd.

A nagyon alacsony víz-cement arány és a nyitott mátrix miatt, amely lehetővé teszi a levegő mozgását a betonmátrixon keresztül, az áteresztő beton nagyon gyorsan kiszáradhat. A kikeményedés ezért kritikus fontosságú. “Láttam már olyan rosszul kikeményedő áteresztő betont, amelyet a kezünkkel is ki lehetett ásni” – mondja Fisher. A nem megfelelő kikeményedés lehet az áteresztő beton meghibásodásának leggyakoribb oka. A Charger azt javasolja, hogy a beton elhelyezését követő 20 percen belül kezdjék meg a kikeményedést. A szokásos nedves kikeményítés, például locsolóval történő kikeményítés azonban nem jöhet szóba, mivel a felesleges víz átfolyik, a pasztát a burkolat aljára mossa, és tönkreteszi a vízáteresztő képességet. Ezért a burkolatot egyszerűen 6 milliméteres polietilén fóliával fedik le, amelyet szorosan lezárnak, száraz körülmények között néha enyhe ködképződés előzi meg.

Tartósság a használatban

Voltak olyan áteresztőképes létesítmények, amelyek a tervezés, az anyagok vagy a kivitelezés során szerzett tapasztalatok hiánya miatt nem a várt módon teljesítettek. Ha túl sok a finomszemcsés anyag és túl sok a víz, a paszta leülepedhet, és a burkolat alján vízáteresztő réteget képezhet. Ha a keverék túl száraz, akkor megmunkálhatatlan lehet. Ha a kivitelező túlfinomítja a felületet, vízzáró réteg alakulhat ki. Ha a kikeményedés nem megfelelően történik, a beton nem fog szilárdulni. Tapasztalattal azonban mindezek a problémák könnyen leküzdhetők.

A használatban lévő áteresztő betonnal kapcsolatban általában az a kifogás merül fel, hogy a fagy/olvadás hatására tönkremegy, vagy hogy eltömődik a szennyeződésekkel. A National Ready Mixed Concrete Association (www.nrmca.org) egy kiváló brosúrát készített az áteresztő betonról, amely választ ad ezekre a vádakra. A fagyással/olvadással kapcsolatban a lényeg az, hogy hideg éghajlaton már sok sikeres, áteresztőképes burkolatot helyeztek el. Az NRMCA szerint ezeknek az útburkolatoknak “két közös tervezési jellemzője van – a cementmassza levegővel telített, és az áteresztő beton 6-12 hüvelyk vízelvezető aggregát alapra kerül.”

A dugulás nem igazán jelent problémát, amíg a talaj nem erodálódik a burkolat felületére. “A dugulás nem jelenthet problémát egy jó vízáteresztő burkolat esetében” – mondja Fisher. “Ha kell, le lehet mosni és fel lehet porszívózni, és ez az eredeti vízelvezetés 90%-át visszaállítja. Ha nem folyik le, akkor valószínűbb, hogy rossz a burkolat, mint hogy eldugult.”

A vízáteresztő betonburkolat már úton van egy Önhöz közeli parkolóba. “Jelenleg nincs túl sok jó áteresztőképes kivitelező” – mondja Fisher – “egyszerűen azért, mert nincs meg a tapasztalatuk. Ez jönni fog, ahogy egyre több kerül beépítésre. Az NRMCA egy kézműves minősítést hoz létre az áteresztő anyagokhoz, ami sokat segíthet.”

A PCI Systemsről a www.pervious.com oldalon talál információkat: a Bunyanról a www.bunyanusa.com oldalon.

A vízáteresztő beton előnyei

• Megtartja a csapadékvizet, így a parkolókhoz nincs szükség visszatartó tavakra.
• Megengedi a csapadékvíz beszivárgását a talajba, hogy feltöltse a talajvízkészleteket.
• Szárazan tartja a járdafelületeket még nedves helyzetekben is, mint például az üvegházakban.
• Megengedi, hogy a parkolók fagyos/olvadásos területeken jégmentesek legyenek, mivel a hóolvadék azonnal lefolyik a felületről.
• Megengedi, hogy a víz és a levegő eljusson a fák gyökereihez a parkoló területén belül.
• A burkolat mátrixában fejlődő aerob baktériumok lebontják az olajat és eltávolítják az egyéb szennyeződéseket a felületről lemosódó vízből.
• A aszfaltfelületeknél magasabb fényvisszaverő képesség csökkenti a hőszigethatást és megtakarítja a világítási költségeket.
• A projekt LEED pontokat igényelhet.
• A vizet összegyűjtheti és visszatarthatja, és öntözésre használhatja.

Áteresztő beton parkoló

2004 decemberében a PCI Systems egy mérföldkőnek számító áteresztő beton parkolót telepített egy denveri Safeway áruháznál. “A parkoló egy csereparkoló volt, és a város határozott ösztönzésére alkalmaztunk áteresztő betont, hogy ellensúlyozzuk a csapadékvíz-visszatartó rendszer szükségességét” – mondta Dan Huffman, az NRMCA áteresztő beton szakértője. A hideg időjárás miatt a kikeményedést szigetelőtakarókkal követték. Ez a telek lesz a fagy/olvadás tartósságának végső tesztje, mivel Denver napsütéses napjaival és hideg éjszakáival gyakran fog nedves körülmények között ciklikusan váltakozni. Ennek az útburkolatnak az egyik első nagy tesztje egy április végi hóvihar volt. A következő délutánra nyilvánvalóvá váltak a vízáteresztő beton előnyei.

A vízáteresztő burkolat kialakítása

• A talaj lejtése általában nem haladhatja meg az 5%-ot.
• Ne használja olyan területeken, ahol potenciális szennyeződések lehetnek (például benzinkutak).
• A talajvízszintnek legalább 3 láb mélyen kell lennie az alap alatt.
• A kőzetnek legalább 2 láb mélyen kell lennie az alap alatt.

Talaj

• A talajnak tömörítetlennek és egyenletesnek kell lennie.
• A talaj vízáteresztő képességét meg kell vizsgálni és elfogadhatónak kell találni.
• Nem lehet olyan szerves anyag, amely lebomlik és lehetővé teszi a süllyedést.
• Az expanzív agyagok nem alkalmasak.
• A rosszul szivárgó talajok esetében a rendszer úgy is kialakítható, hogy az összes esővizet visszatartsa.
• A nagyon homokos talajok esetében a vízáteresztő beton közvetlenül a homokra helyezhető.

Geotextilszövet

• A feltárás aljzatát és oldalait nem szőtt geotextilszövettel kell borítani; a Pennsylvania-i csapadékvíz-kezelési kézikönyv a Mirafi 140N, Amoco 4547 és Geotex 451 típusokat sorolja fel elfogadható típusokként.

Az alépítmény aljzata

• Az alépítmény mélysége a visszatartandó lefolyási mennyiségtől függ.
• Szükséges 40%-os hézagteret biztosítani.
• A javasolt kőanyag 6-12 hüvelyk #57-es kő.

Áteresztő beton

• Keverje össze #89 mosott kővel, 600 font portlandcementtel köbméterenként, 0,30 w/c aránnyal, de homok nélkül.
• Típusosan 20-25%-os üregtartalommal.
• Újjá kell építeni, hogy a víz beszivárgási sebessége 20 inch/óra legyen.
• Legalább hat hüvelyk mélységű.
• Vibrációs esztrichkel leverték és acélcsőhengerrel hengerelték, vagy durván leverték és hengeres esztrichkel tömörítették.
• Fóliával fedték és legalább hét napig keményítették.

Minimum hét napig.