Доц. д-р В. Найденов, доц. д-р И. Ростовски, Г. Маринов Безпясъчният бетон (per­vious concrete) е ком­позит с нарастващо при­ложение за площи на дви­жение с леко и средно тежко натоварване. За получаването му се използва еднофракционен едър добавъчен материал или такъв с прекъсната зърнометрия, цимент, вода, без или със минимално количество пясък. Като допълнителни компоненти могат да се приложат химични добавки, пигменти и полимери, които подобряват връзката между циментовата паста и добавъчния материал. Съставът на бетона осигурява неплътна структура, през която свободно преминава вода. Способността на бетона да пропуска без задържане валежните води обезпечава необходимата мразоустойчивост на композита. Практическият опит показва, че безпясъчният бетон може успешно да се прилага за пътни настилки, пешеходни и велосипедни алеи при практически всякакви климатични условия. При това се постигат редица технико-икономически предимства - относително ниска цена, дълготрайност, минимално влияние върху околната среда и др. Понятието безпясъчен бетон (pervious concrete) се отнася за композит с нулево слягане, отворена порьозност, съдържащ порт­ланд­ци­мент, едър добавъчен материал, малко или нулево количество пясък, добавки и вода. Такъв състав на бетона води до получаване на втвърдяващ композит със свързани пори с размери 2-8 mm, което позволява лесно преминаване на вода. Относителната порьозност на втвърдения бетон варира в диапазона 18 - 35%, а якостта му на натиск е в рамките 3 - 30 N/mm. Дрениращата способност на настилката от безпясъчен бетон зависи от едрината на добавъчните материали и плътността на бетонната смес, но обикновено се движи в границите 80 - 730 l/min/m. Настилките от безпясъчен бетон притежават някои неоспорими предимства пред традиционните като: – опростен контрол на дъждовните води; – увеличаване на площите за движение и/или паркиране чрез елиминиране на системата за отводняване; – елиминиране на аквапланинга по площите за движение; – намаляват се отблясъците от пътната настилка; – намаляване на шума при движение на транспортни средства, предизвикан от контакта между гумите и настилката; – редуциран ресурс за организация на отводнителна система; – осигуряване на достъп на вода и въздух до корените на прилежащи до настилката растения и дървета. За да се осигури безпроблемна работа и дълъг експлоатационен срок на настилката, е необходимо да се спазят някои предварителни условия: – пропускливостта на еднометровия почвен слой под настилката да бъде поне 13 mm/h, за да може да се осигури бързо отводняване; – експлоатацията на настилката изисква предварителна стабилизация с растителност на земните маси в непосредствена близост; – недопускане върху настилката на замърсяващ трафик от строителна и друга техника.

Едрият добавъчен материал (ЕДМ) най-често е еднофракционен с едрина 10 и 20 mm. Може да се използва речен чакъл, трошен камък или дори леки добавъчни материали. Количеството на пясъка е ограничено или изцяло липсва, за да може да се осигури свързаност на междузърнестата порьозност на бетона. Циментът трябва да съответства на БДС EN 197-1. Предпочитат се чисти клинкерни цименти тип CEM I, но се допуска и употреба на минерални добавки - шлака, пепел от ТЕЦ, микросилициев прах, които увеличават химичната и корозионната устойчивост на циментовия камък. Водата за направа на безпясъчен бетон не се отличава от тази, предназначена за обикновен бетон (БДС EN 1008). Водо-циментното отношение при безпясъчните бетони е от порядъка на w/c = 0,3 – 0,4. При по-голямо количество на водата в бетона, респ. по-високо w/c, има опасност от стичане на циментова паста и блокиране на порьозната система. За гарантиране на ниско водо-циментно отношение се препоръчва употреба на водонамаляващи и силно водонамаляващи химични добавки. В зависимост от сезона на строителството - лято или зима, могат да се вложат забавители или ускорители на втвърдяването. Уместно е модифицирането на циментовата паста с полимери, които да допринесат за подобряване на сцеплението между нея и зърната на ЕДМ. За тази цел най- подходяща е водоразредима емулсия на SBR (стирен-бутадиенов каучук). При безпясъчния бетон се осъществява непосредствен контакт между зърната на ЕДМ (без опосредстващото действие на циментово-пясъчна матрица), поради това засъхването е много по-ниско от това на обикновения бетон. Този факт позволява да бъде увеличено разстоянието между съсъхвателните и температурни фуги в настилката. Между 50 и 80% от целия размер на съсъхването се реализира през първите 10 дни след изпълнението на настилката, докато при обикновени бетон тези стойности са 20 - 30%. Дебелината на настилката от безпясъчен бетон се определя от два фактора - хидравлични свойства (скорост на филтрация и обем на порите) и механични свойства (якост на опън при огъване). Три основни предпоставки влияят върху конструкцията на настилката от хидроложка гледна точка - очаквано количество на валежите, пропускливост на настилката и почвения слой под нея. Количеството на водния отток при всички случаи е по-малко от това на падналия валеж, тъй като част от водата се попива от почвата. Препоръчително е при определяне на проектното количество на валежа да се ползват статистически данни от минимум двегодишен период. Пропускливостта на настилката в повечето случаи е напълно достатъчна, за да поеме дъждовните води, без да се образуват локви по повърхността. Например при пропускливост на бетона от 140 l/h/m² интензивността на валежа трябва да надхвърли 0,24 cm/m2, за да стане пропускливостта лимитиращ фактор, което е практически невъзможно. Затова пропускливостта на безпясъчния бетон не е условие, което се отчита при определяне на състава му. За сметка на това пропускливостта на земната основа е далеч по-силно ограничително условие. Способността на настилката да задържа и „складира” вода се определя от количеството на валежа за съответния регион, като се взема предвид и пропускливостта на почвата. Общата „складираща” способност на настилката включва капацитета на безпясъчния бетон, подложния слой и количеството вода, което се инфилтрира в земната основа. Теоретично капацитетът на безпясъчния бетон да поглъща вода е равен на неговата порьозност. Това означава, че при ефективна порьозност от 15% слой от бетон с дебелина 10 cm би трябвало да може да задържи 15 l вода на всеки квадратен метър. Значително количество валежна вода може да се складира в подложния слой, който най-често се изпълнява от уплътнен трошен камък. Ако дебелината на трошено- каменния слой е 150 mm, при междузърнеста порьозност 40% количеството на водата, което може да се задържи, е 60 l/m², или общото количество на  водата нараства до 75 l/m. Обикновено при дебелина на подложния слой в диапазона 150 - 300 mm настилката е в състояние да задържи количество вода, превишаващо значително количеството на валежа за всички региони на страната. При терен с наклон трябва да се отчете влиянието на наклона върху капацитета за задържане на вода. Дебелината на повърхностния слой на настилката, който се изпълнява от безпясъчен бетон, се определя аналогично както при настилките от обикновен бетон - в зависимост от големината на натоварването и характеристиките на земната основа. Безпясъчният бетон не може да се полага с бетон помпа. Най-често бетонната смес се разтоварва директно от автобетоносмесител в предварително подготвена форма. Всяка доставка трябва да се провери визуално за покритие на добавъчните материали и консистенция. Разстилането, подравняването и уплътняването на сместа трябва да стане възможно най-бързо - до 15 минути след разтоварването, тъй като поради ниското водо-циментно отношение безпясъчният бетон се втвърдява бързо. Уплътняването се извършва по традиционния начин - с виброрейки, таблени вибратори или ръчен валяк  по горния ръб на кофражната форма. Финишната обработка на повърхността при безпясъчния бетон се отличава от тази при настилките от обикновен бетон. Най-често окончателният вид на настилката се придава по време на нейното уплътняване. По този начин повърхността остава „отворена” и се подобрява триенето с гумите на превозните средства. Ако произволното напукване на настилката е нежелателно, в нея се оформят фуги, като разстоянието между тях е по-голямо, отколкото при настилките от обикновен бетон. Препоръчително е полетата в настилката да са с размери до 6 m, но в практиката има примери, при които това разстояние е 13,5 m и повече без наличие на пукнатини. Малки повреди в настилката се отстраняват чрез запълване със смес от едър добавъчен материал и епоксидна смола. За да не се получат петна с различен цвят по повърхността, зърната на добавъчния материал трябва да бъдат покрити с циментова паста, която да се втвърди. По-големи каверни в настилката могат да се запълнят с безпясъчен бетон с аналогичен състав. За подобряване на сцеплението между стария и новия бетон може да бъде използвана несъсъхваща епоксидна смола или друг адхезив. Приети са два начина за поддържане на настилката - чрез измиване под налягане и чрез вакуумиране. Измиването под налягане изтласква замърсяванията надолу от безпясъчния бетон. Това е ефективно, но има опасност от повреди по настилката, ако се използва вода под прекалено високо налягане. Често пъти малка площ от настилката се измива със струя при различно налягане и по този начин се установява какво е подходящото налягане за конкретния вид настилка. Вакуумирането отстранява замърсяванията по настилката чрез изсмукването им от празнините на бетона. Най-ефективният начин за поддръжка е комбинацията от двата метода - измиване под налягане с последващо вакуумиране. Безпясъчният бетон е ефективен екологичен композит (с редуцирано циментово съдържание), подходящ за изпълнение на площи за движение с лек до средно тежък трафик. Такъв композит не влияе на водния баланс в почвите, като при това осигурява безпроблемното отводняване на настилките. Цената е същата или по-ниска от тази на обикновения бетон и много по-ниска от тази на асфалтобетона при същия или по-дълъг експлоатационен срок. При правилно проектиране на състава може да се постигне клас по мразоустойчивост, равна и по-висока на клас Вм 200, което го прави подходящ за климатичните условия на България.