Moderné urbanizované prostredie je v čoraz väčšej miere pokrývané konštrukciami nepriepustnými pre vodu. Rýchly odvod zrážok zapríčiňuje zhoršenie kvality vody vo vodných tokoch, eróziu pôdy, materiálne škody v prípade vyliatia vodných tokov, nedostatok vlhkosti v krajine, prehrievanie krajiny a rôzne ďalšie negatívne javy pre životné prostredie, ale aj pre človeka. 

Spomínané javy je možné zmierniť alebo eliminovať vodozádržnými opatreniami v urbanizovanej, ale aj prirodzenej krajine. Jedným z nástrojov na zadržiavanie zrážkovej vody v mieste jej dopadu je použitie priepustných spevnených plôch rôznych typov. [1]. [2].

Cementový betón pri vhodnom zložení a štruktúre nadobúda špecifickú vlastnosť – priepustnosť, ktorá predstavuje jeho základný funkčný parameter z technického aj environmentálneho hľadiska [3], [4].

Priepustný betón (Obr. 1) je zmesou cementu, hrubého kameniva, malého množstva drobného kameniva a vody. Na rozdiel od štandardného hutného betónu priepustný betón zvyčajne obsahuje 15 až 25 % vzájomne prepojených medzier, ktoré umožňujú transport kvapalín a plynov. Hrubé kamenivo s maximálnou veľkosťou zrna zvyčajne do 22 mm tvorí v priepustnom betóne požadovanú medzerovitú štruktúru [5], pričom objem cementového tmelu je navrhnutý tak, aby vytváral rovnomernú vrstvu okolo zŕn kameniva a spájal ich zrná dokopy. Priepustný betón sa zvyčajne ukladá vo vrstve hrubej 100 až 200 mm na vrstvu kameniva hrubej frakcie, ktorá zabezpečuje retenčný priestor na vsakujúcu vodu. Pevnosť v tlaku sa pohybuje v rozmedzí 5 až 30 MPa. Špecifickým parametrom charakterizujúcim priepustný betón je hydraulická vodivosť alebo jednoducho priepustnosť, ktorá sa typicky pohybuje v rozmedzí od 2 mm/s (120 l/m²/min) do 12 mm/s (700 l/m²/min). Primárnym cieľom priepustného betónu je jeho použitie pri výstavbe konštrukčných vrstiev spevnených plôch. Niekedy sa označuje aj ako medzerovitý betón, betón bez jemných podielov alebo drenážny betón [6].

Súčasný záujem o udržateľnú výstavbu a uznanie priepustného betónu ako vhodného nástroja na kontrolu a zadržiavanie zrážkových vôd sa stali hybnou silou, ktorá robí priepustný betón čoraz populárnejším stavebným materiálom v USA aj inde vo svete [7]. Použitie priepustného betónu zlepšuje účinnosť mestského odvodňovacieho alebo kanalizačného systému, čistí zrážkovú vodu, podporuje dopĺňanie zásob podzemných vôd a redukuje efekt „tepelných ostrovov“ (jav, pri ktorom je teplota vzduchu a povrchov v mestskej urbanizovanej krajine za slnečného počasia citeľne vyššia v porovnaní s vidieckou krajinou s vyšším podielom zelene a vody) [1].

Správne navrhnutý a skonštruovaný priepustný betón môže zachytiť časť alebo celý úhrn zrážok v mieste ich dopadu a tým znížiť množstvo povrchového odtoku [8]. Redukcia efektu „tepelných ostrovov“ je ďalší dôležitý benefit priepustného betónu zvlášť vo veľkých mestách, kde je väčšina plôch pokrytých nepriepustným materiálom. Priepustný betón môže fungovať aj ako filter, ktorý má schopnosť zachytiť znečisťujúce látky na začiatku zrážkovej činnosti, čím sa predíde ich spláchnutiu do vodných tokov, jazier a nádrží [6]. Až 75% znečisťujúcich látok pochádzajúcich z mestského prostredia môže byť redukovaných pomocou priepustného betónu [9].

Výhody priepustného betónu v porovnaní s konvenčnými spevnenými plochami možno zhrnúť do nasledujúcich bodov [1], [8], [10]:

• Má schopnosť rýchlejšie odvádzať povrchovú vodu a znižuje náklady na zariadenia potrebné na nakladanie s povrchovým odtokom.
• Zvyšuje zásoby podzemných vôd a chráni vodné zdroje pred znečistením.
• Znižuje množstvo kontaminantov v povrchovom odtoku.
• Znižuje prejavy efektu „tepelných ostrovov“, má nižšiu teplotu povrchu (svetlejší ako konvenčný asfaltový povrch), umožňuje voľné prúdenie vzduchu a vlhkosti do pôdy.
• Poskytuje vyššiu bezpečnosť z dôvodu nižšej šmykľavosti v čase zhoršených poveternostných podmienok.
• Vykazuje nižšiu hlučnosť z odvaľovania pneumatík v porovnaní s klasickým betónovým alebo asfaltovým povrchom.
• Je považovaný za zelený a recyklovateľný stavebný materiál.

Množstvo výhod plynúcich z aplikácie priepustného betónu je hnacou silou rastúceho množstva jeho aplikácií po celom svete. Priepustný betón má však aj rad nevýhod, ktoré zatiaľ neboli celkom vyriešené a brzdia širšie uplatnenie tohto materiálu. Okrem toho širšej aplikácii priepustného betónu bráni absencia ucelených poznatkov, noriem a technologických postupov, ktoré by sa venovali problémom, ako je mrazuvzdornosť, upchávanie, pevnosť, spôsob užívania a návrh priepustného betónu. Nevýhody priepustného betónu, ktoré by bolo treba ďalším výskumom ozrejmiť alebo vyriešiť, by sa dali sumarizovať do nasledujúcich bodov: [7], [8] [10]:

• vzhľadom na pomerne nízku pevnosť priepustný betón nie je schopný opakovane preniesť zaťaženie z ťažkých vozidiel a rýchlo degraduje,
• sedimenty unášané vodou z okolitých plôch môžu spôsobiť upchatie priepustného betónu. Je nevyhnutné prispôsobiť návrh celej konštrukcie tak, aby sa tomu zabránilo,
• cena údržby a čistenia priepustného betónu je vysoká. Upchávanie priepustného betónu výrazne znižuje počiatočnú hodnotu hydraulickej vodivosti – priepustnosti. Funkcia priepustného betónu ako drenážnej vrstvy môže rýchlo zaniknúť, ak sa zanedbá pravidelná údržba a čistenie,
• priepustný betón je citlivejší na cyklické zmrazovanie a rozmrazovanie a posypové soli ako konvenčný betón,
• dôkladná príprava podložia je veľmi dôležitá. Podložie s pravidelným a stabilným povrchom, so správnym obsahom vlhkosti a dostatočnou priepustnosťou je kľúčovým komponentom v systéme priepustných spevnených povrchov. Nadmerné zhutnenie podložia môže viesť k zníženiu až strate priepustnosti.

Spevnené plochy z priepustného betónu vykazovali doposiaľ vysoké percento zlyhania, ktoré bolo zapríčinené najmä nesprávnym návrhom, neadekvátnymi technologickými postupmi, málo priepustným podložím, vysokým zaťažením z dopravy a zanedbanou údržbou. Väčší progres nastal iba nedávno vylepšením mechanických vlastností, mrazuvzdornosti, úpravou technologických postupov a osvetou zameranou na ekonomický a environmentálny potenciál tohto druhu stavebného výrobku [11].

Obr. 1 Ilustrácia priepustného betónu, prenikanie vody cez medzerovitú štruktúru [12]

Obr. 2 Test priepustnosti priepustného betónu podľa ASTM C 1701 [13]

Literatúra