Проницаемый бетон: применение, преимущества и монтаж.

Проницаемый бетон – это экологичный и инновационный тип бетона, который предлагает ряд преимуществ для строительных проектов. В отличие от традиционного бетона, он пропускает воду, снижая риск затопления и улучшая подпитку грунтовыми водами.
Существуют различные обсуждения о проницаемом бетоне, его применении в различных отраслях промышленности и процессе монтажа. Являетесь ли вы подрядчиком, архитектором или владельцем недвижимости, понимание преимуществ проницаемого бетона может помочь вам принимать обоснованные решения и создавать устойчивые, долговечные конструкции.

Проницаемый бетон

Проницаемый бетон, также известный как пористый бетон, представляет собой особый тип бетона, предназначенный для пропускания воды через его поверхность, способствуя проникновению воды и уменьшая сток. Он состоит из смеси крупных заполнителей, цемента, воды и иногда добавок с минимальным содержанием мелких заполнителей или вообще без них. Отсутствие мелких частиц создает пустоты, которые позволяют воде проникать сквозь материал.

Проницаемый бетон используется в различных областях применения, таких как автостоянки, подъездные пути, тротуары и другие поверхности, где управление ливневыми стоками имеет решающее значение. Его проницаемость помогает предотвратить сток воды, пополнить запасы грунтовых вод и снизить риск затопления. Этот экологически чистый материал способствует устойчивому городскому развитию, решая проблемы стока воды проницаемым и экологичным способом.

Применение проницаемого бетона

Ниже приведены области применения предыдущего бетона –

1. Управление ливневыми стоками

Он помогает регулировать сток и считается лучшим методом управления ливневыми стоками. Водопроницаемый бетон в основном используется при строительстве тротуаров.

Этот бетон даже признан агентством по охране окружающей среды как технология, позволяющая обеспечить наилучший контроль загрязнения при первом смывании и отвод ливневых вод.

Дренажные системы занимают огромные площади и к тому же являются дорогостоящими. Водопроницаемый бетон удерживает воду на стройплощадке, следовательно, уменьшая размеры ливневой канализации. Это позволяет воде просачиваться в почву и, таким образом, уменьшает количество стока.

Этот бетон действует как резервуар для инфильтрации и позволяет воде просачиваться, также улучшается подпитка грунтовых вод. Таким образом, можно контролировать уровень истощения грунтовых вод.

Ещё одним преимуществом проницаемого бетонного покрытия для управления ливневыми стоками является то, что оно фильтрует ливневую воду до её проникновения. Таким образом, предотвращается попадание загрязняющих веществ в грунтовые воды.

Этот бетон также пропускает воздух вместе с водой. Это способствует развитию деревьев, поскольку им тоже требуется достаточное количество воздуха.

Таким образом, может оказаться полезной укладка полосы проницаемого бетона вдоль тротуара.

2. Наружные стены

Его использование в качестве наружных несущих стен как в одноэтажных, так и в многоэтажных зданиях дополняется его теплоизоляционными свойствами. Поскольку его коэффициент теплового расширения относительно ниже, он обеспечивает теплоизоляцию.

Кроме того, стены из проницаемого бетона можно легко оштукатурить благодаря его шероховатой текстуре.

Проницаемый бетон с низким капиллярным действием препятствует проникновению влаги внутрь здания, даже несмотря на намокание наружных стен.

Он также подходит для мест, где мелкий песок труднодоступен.

3. Устойчивое строительство

Поскольку проницаемый бетон светлого цвета, это также способствует экономии энергии. Бетон отражает свет, и, следовательно, потребность в освещении в ночное время снижается. Согласно агентство по охране окружающей среды, около 90 % загрязняющих веществ с поверхности уносятся стоками первых 4 см. осадков.

Традиционно спроектированные ливневые стоки отводят эту воду не на очистные сооружения, а в местные водоёмы. В результате в водоёме усиливается рост водорослей и может быть нанесён ущерб водной флоре и фауне. Его обработка для восстановления пригодности воды для питья обходится дорого.

Третий загрязнитель образуется углеводородами. Одним из источников углеводородов является масло, капающее с транспортных средств на тротуар. Но его основным источником является асфальт. Согласно исследованиям, в городском стоке 90-95 % углеводородов поступает из связующего и герметика, используемых для асфальтобетонных покрытий.

Это создаёт серьезные экологические проблемы, которые решаются агентством по охране окружающей среды, региональными властями водоразделов и местными властями путём более строгого регулирования управления ливневыми стоками.

Таким образом, проницаемый бетон становится популярным решением этой проблемы.

Причины перечислены ниже:

• Это уменьшает количество неочищенных сточных вод, попадающих в ливневую канализацию, поскольку усиливает инфильтрацию на стройплощадке.
• Уровень водоносного горизонта также пополняется за счёт непосредственного пополнения запасов грунтовых вод.
• Больше воды направляется на деревья и ландшафтный дизайн, это снижает потребность в поливной воде.
• Предотвращается попадание загрязняющих веществ на водоразделы, и, таким образом, не наносится ущерб чувствительным экосистемам.
• Также устраняются углеводородные загрязнения, поступающие от асфальтобетонных покрытий.

4. Парковочные места

Всепроникающие виды бетона нашли свое применение, особенно на тротуарах парковок.

Поскольку водопроницаемый бетон впитывает воду, количество луж со стоячей водой уменьшается. Это облегчает проход в парках и обеспечивает безопасность водителей на тротуарах.

5. Жилые улицы и зоны с небольшим движением транспорта

Эффект теплового острова в городе снижается за счёт использования проницаемого бетона.

Это связано с тем, что бетон светлого цвета и имеет структуру с открытыми порами. Следовательно, предыдущий бетон поглощает меньше тепла и, следовательно, меньше тепла излучается в окружающую среду.

Структура с открытыми порами проницаемого бетона также помогает сохранять поверхность прохладной благодаря более низкой температуре грунта под ней.

Уход за проницаемым бетоном

Поддержание проницаемости проницаемого бетона важно для его хорошей работы. Для этого необходимо проводить регулярную уборку. Поверхность бетона увлажняется, а затем проводится вакуумная уборка для очистки поверхности.

Преимущества проницаемого бетона

Ниже перечислены преимущества проницаемого бетона –

• Эффективное управление ливневыми стоками.
• Уменьшить размер и количество ливневых коллекторов.
• Для подпитки грунтовых вод.
• Для предотвращения загрязнения грунтовых вод путем содействия фильтрации воды перед инфильтрацией.
• Для устранения вреда чувствительным экосистемам.
• Для уменьшения эффекта теплового острова.
• Улучшить землепользование за счет исключения необходимости в водоемах-накопителях.
• Для устранения налипания на поверхность.
• Для придания стенам здания теплоизоляционных свойств.
• Обеспечивает легкое оштукатуривание благодаря шероховатой текстуре поверхности.
• Для устранения углеводородных загрязнений, поступающих от асфальтобетонного покрытия.
• Для снижения стоимости строительства.

Недостатки проницаемого бетона

Ниже перечислены недостатки предыдущего бетона –

• Не может использоваться для тротуаров, где ожидается интенсивный транспортный поток.
• Требует специальной строительной практики.
• Довольно чувствителен к содержанию воды.
• Трудно определить содержание воды в свежем бетоне.
• Такие тесты, как тест на осадку или тест на коэффициент уплотнения, неприменимы.
• Требует гораздо более длительного времени отверждения.
• Требует особого внимания при проектировании для грунтов, подверженных замерзанию, и экспансивных грунтов.
• Для поддержания проницаемости покрытия из проницаемого бетона требуется периодическая очистка.

Свойства проницаемого бетона

Ниже приведены свойства проницаемого бетона –

1. Составляющие

Проницаемый бетон в основном состоит из цемента, крупных заполнителей и воды. Иногда в него также добавляют добавки. Размер крупных заполнителей должен составлять от 10 до 20 мм. Мелкодисперсные заполнители можно добавлять в небольших количествах, чтобы повысить прочность или избежать их использования.

Соотношение заполнителя и цемента в бетоне обычно поддерживается от 6: 1 до 10: 1. Также не рекомендуется использовать заполнители с острыми краями, поскольку при загрузке может произойти местное дробление.

2. Водоцементное соотношение

Водоцементное соотношение бетона обычно поддерживается в пределах 0,28-0,40. Для проницаемого бетона решающее значение имеет правильное количество воды. Добавление большего количества воды повлияет на его прочность, но очень малое количество воды может привести к разрушению поверхности, поскольку заполнители не будут должным образом размазаны цементной массой.

Более высокое водоцементное соотношение приведёт к стеканию цементного теста на дно во время уплотнения и заполнению пустот на дне. При правильном соотношении воды и цемента смесь приобретает влажный металлический вид. Смесь проверяется в полевых условиях, поскольку проницаемый бетон чувствителен к содержанию воды.

Для проверки консистенции смеси для проницаемого бетона неприменимы такие стандартные методы, как испытание на осадку или испытание на коэффициент уплотнения. Для определения водоцементного соотношения в бетоне используются визуальный осмотр опытным специалистом и методы проб и ошибок.

3. Плотность

Плотность проницаемого бетона в основном зависит от сорта заполнителя. Для заполнителей с одинаковым удельным весом плотность бетона (заполнителя одного размера) примерно в 10 раз меньше по сравнению с заполнителем хорошего качества.

При использовании малотоннажных заполнителей также можно получить бетон плотностью около 640 кг /м3. В то время как бетон с заполнителем нормального веса образует бетон плотностью 1600-2000 кг/м3.

4. Расход

Расход бетона зависит от типа материалов, используемых при его смешивании и укладке. Расход воды через проницаемый бетон обычно составляет от 7 до 20 метров в час.

5. Соотношение пустот

Из-за отсутствия мелких заполнителей увеличивается коэффициент пустоты. В проницаемом бетоне он составляет около 15-25 %.

Большие пустоты также могут приводить к задержке воздуха. Количество задерживаемого воздуха можно контролировать с помощью системы Rapid Air. В этом тесте бетон окрашивают в чёрный цвет, а затем разрез рассматривают под микроскопом.

6. Уплотнение

Для повышения прочности при сжатии бетон следует уплотнять. Но следует избегать чрезмерного уплотнения, поскольку оно может снизить проницаемость, даже несмотря на увеличение прочности. Итак, для проницаемого бетона вибрация применяется в течение очень короткого времени.

Повышенное уплотнение не рекомендуется, поскольку это может привести к высокой локальной плотности бетона. Механическое уплотнение также не требуется. Для уплотнения проницаемого бетона может быть достаточно простого забивания стержня.

7. Прочность на сжатие

Прочность на сжатие этого бетона довольно низкая по сравнению с обычным бетоном. Но этого достаточно для использования в зданиях высотой до определенного этажа и в других областях применения. Прочность проницаемого бетона на сжатие варьируется от 14 Н/мм2 до 140 Н/мм2.

Обычно этот тип бетона не армируется. Но, если возникает необходимость, то армирование покрывается цементным раствором толщиной около 3 мм. Это повышает прочность сцепления, а также предотвращает коррозию. Покрытие наносится в основном путём бетонирования.

8. Прочность на изгиб

Прочность на изгиб проницаемого бетона составляет от 10 Н/мм2 до 38 Н/мм2.

Факторы, влияющие на прочность при изгибе, включают

• Степень уплотнения
• Пористость
• Соотношение кондиционеров и твердости

Прочность на изгиб не имеет большого значения при применении проницаемого бетона.

9. Сегрегация

Он не подвержен расслоению. Следовательно, его можно сбрасывать со значительной высоты.

10. Усадка

Величина усадки проницаемого бетона при высыхании довольно низкая по сравнению с обычным бетоном. Это связано с большим объёмом заполнителей по сравнению с цементным тестом, который ограничивает усадку.

Величина усадки при высыхании проницаемого бетона, изготовленного из речного гравия, была снижена вдвое по сравнению с традиционным бетоном. Его размеры составляют от 120 *10-6 до 200*10-6. Низкая величина усадки при высыхании обусловлена наличием очень тонкого слоя цементной массы между заполнителями, точечный контакт между заполнителями

Несмотря на низкую стоимость, скорость усадки при высыхании намного выше по сравнению с обычным бетоном. Это связано с тем, что большое количество цемента изначально подвергается воздействию воздуха.

За 10 дней усадка обычного бетона при высыхании составляет около 20-30 %, а проницаемого бетона – около 50-80 %. Усадка при высыхании этого бетона полностью завершается примерно за месяц.

11. Теплопроводность

Теплопроводность проницаемого бетона намного ниже по сравнению с обычным бетоном. Теплопроводность во многом зависит от типа заполнителей, используемых в бетоне.

12. Сульфатостойкость

Агрессивные химические вещества, такие как кислоты и сульфаты, присутствующие в почве или воде, наносят вред бетону – будь то обычный бетон или проницаемый бетон. Даже механизмы их воздействия схожи.

Открытая структура этого бетона делает его более восприимчивым к повреждению сульфатами.

13. Стойкость к истиранию

Проницаемый бетон имеет шероховатую текстуру поверхности и открытую структуру. Следовательно, стойкость проницаемого бетона к истиранию невелика.

Это основная причина, по которой проницаемый бетон не подходит для автомобильных дорог.

14. Морозостойкость

Морозостойкость проницаемого бетона довольно высокая из-за отсутствия капилляров.

Но он уменьшается, если поры полностью насыщены. Кроме того, в таком случае происходит быстрое разрушение бетона.

Стоимость многослойного бетона

Стоимость проницаемого бетона значительно снижается за счёт исключения песка. При приготовлении обеднённых смесей расход цемента составляет всего 70-130 кг/м3 бетона.