混凝土透水砖在城市铺装中的应用及前景

刘贤平

混凝土透水砖在城市铺装中的应用及前景

刘贤平

Hun ning tu tou shui zhuan zai cheng shi pu zhuang zhong de ying yong ji qian jing

随着国内外对环境友好产品的需求不断增长，特别是面临城市水资源的不断匮乏以及城市环境人性化的追求，一些新技术新产品正逐渐受到人们的青睐，其中混凝土透水砖技术的研发引起了研究混凝土制品的学者、专家和社会的关注，因而激发了不少企业家投资生产的欲望。本文阐述了制备混凝土透水砖的诸多影响因素、城市铺装材料的应用前景以及铺装工艺设计中的注意事项以供交流、探讨。

一、透水砖的分类、特性及其环保作用

目前，在市面上见到的透水砖从材质和生产工艺上可分为两大类：一类是以固体工业废料、生活垃圾和建筑垃圾为主要原料，通过粉碎、成形、高温烧制而成的具有透水砖的性能、称之为陶瓷透水砖；另一类是以无机非金属材料为主要原料，用有机或无机粘结剂通过成形、固化而制成的具有透水砖性能、由于它无须烧成，所以称其为非陶瓷透水砖。

从产品本身的性能和使用功能上又可将透水砖分为砖体本身透水的透水砖和砖体本身不透水或本身只能渗水或微弱透水的透水砖。单体不透水的陶瓷透水砖是将不同颜色的陶瓷砖块按一定规格组合粘贴在一片特制的树脂板上，像马赛克一样。该树脂板下面有支撑脚，以便于从砖接缝处漏下去的水渗入地下，达到透水的目的。这种透水砖重量轻、铺砌方便，更换也方便，图案组合更容易实现，但成本较高。

陶瓷透水砖具有很多其他陶瓷砖所不具有的特性：1.高透水性；2.低污染；3.节约资源4.环境负荷低；5.吸音效果好。陶瓷透水砖的主要原料是工业废料，所以其生产减轻了工业废料对环境造成的污染。高透水性生态陶瓷砖主要以工业固体废物为原料，且该砖的装饰效果特别好，所以它必然会代替其他类似的建筑材料，从而节约了其他工业原材料的使用，为节约资源做出贡献。由于陶瓷透水砖使用的工业废料都经高温煅烧过，所以其烧制过程除燃料本身放出的气体外，能有效减轻废气对环境的污染。此外高孔隙率有防止噪音污染的功能。

二、混凝土透水砖的特点

混凝土透水砖是一类非封闭型多孔混凝土，具有一定抗压强度、能够承受一定的载荷，使水经过混凝土砖表面渗透到下面乃至地下。其是以水泥和特殊级配的骨料为主要原料，掺加适量的外加剂，通过混合、搅拌，经振动加压制成，在具有较合适强度的同时，又具有较理想的透水性和保水性、耐磨性和耐久性。

1.透水砖透气、透水性好。混凝土透水砖之间无粘结干性接合，使铺设面具有一定的渗透能力，发挥土壤调节城市的温度和湿度的优势，消除“热岛效应”，维护城市地表生态平衡，雨天路面无积水，改善车辆行驶及行人的安全性与舒适性。

2.经济、环保、美观。混凝土透水砖的水泥用量较少，节约资源、能源；不破坏环境，更有利于环境；符合绿色混凝土的要求。主要用于透水、保水等有特殊要求的场合。售价预计35-50元/m2，略高于普通广场砖价格，但是由于其基层处理更加简单经济，社会效益相对更加明显。此外，可以考虑在部分步行街、人行便道铺设大面积透水砖替代现有的混凝土路面，使成本降低。

3.施工工序简便、抗压、抗折强度高：生产采用半自动化生产设备，无需使用脱模剂。按体积法将基层料搅拌均匀后由传送带输送到模具中，基层料铺平后铺面料（二次布料），在适当的压力下振动成型，然后覆盖洒水养护，抗压、抗折强度均高于建材行业铺设材料标准。成品运到施工现场，在整理平整的地基上铺垫一层透水材料，如砂砾、沙子、多孔改性水泥砼等，找平后直接铺砌该透水砖即可。而且由于透水砖在运到施工现场时已经是完成的产品，不需要专门养护，大大加快了施工速度，有利于道路建设的顺利进行。

4.后期维护费用低，产品可回收。当需进行地下设施维修时、地基沉降或局部损坏须翻建时、按路标改变道路方向时，只需将地砖轻易取出，修复地下设施和进行适当的基础处理后，填砂压实重新铺设即可。结构上完好无损，表面没有任何修复的痕迹。混凝土透水砖可再次利用的特点实际上延长了产品本身的使用寿命且提高了它的使用价值。

三、混凝土透水砖影响因素

高透水性环保陶瓷砖的原料颗粒大小、配方、成形压力和烧成制度等对透水砖的力学性能、气孔率、平均孔径和透水系数等都有显著影响, 为了获得性能更好的透水砖, 应该在各个工艺条件的共同作用下合理安排工艺参数。透水砖的配方设计要满足废物利用率高、能耗低、对环境污染小、生产工艺简单、产品保水性的要求, 以及保证透水性好、防滑、耐磨、抗压、抗折强度能满足道路砖标准等。

1.骨料

透水砖的骨料是主要原料, 所以骨料对产品的成形性能、烧成性能及理化性能影响都很大。为了能生产出最佳性能的透水砖产品, 应该选择不同的骨料进行对比试验。一般单一料包括：天然石块状的粉碎颗粒、熟焦宝石、熟矸等；合成料包括：废砖瓦、废陶瓷等；工业废渣包括：自燃过的煤矸石、黄金尾矿等。

2.粘结剂

加入粘结剂主要是为了满足产品的成形性能要求，其次是为了满足产品烧过程中和烧成后的强度、结构的要求。但加入量过多，会对气孔的形成、废物利用率及成本产生负面影响，所以寻找合适的加入量，是研制最佳性能透水砖的重要任务之一。

3.成孔剂

成孔剂主要是有机质类或碳酸盐类。 成孔剂主要是为了提高产品的透水性。 但成孔剂的加入量会降低产品的成形性能和干燥强度，有些成孔剂还会使产品产生黑芯等缺陷。在实验时所用的成孔剂是碳酸盐类，从实验结果表明，适量加入量不但能起到成孔的作用，同时还起到了熔剂的作用，使产品的强度有了明显的提高，而加入过多便会起到相反的作用。

4.成型工艺

现有国内液压砌块成型机，普遍存在工艺模式固定、可调参数环节较少等问题。特别是透水砖砌块的生产，如果按传统砖机成型模式进行，无法达到令人满意的效果，难以很好地保留固有空隙率、容易造成单位体积质量偏低以及底面层窜浆的问题。因此，在实际生产工艺研发过程中，提出二次可调振动成型的工艺思路，并研发了一套行之有效的控制软件程序。

四、应用前景

混凝土透水砖是一种新型的环保建筑材料，其品种的多样性和透水性能是其他建筑材料所不具备的。加之其生产工艺和施工工艺既环保又经济，是理想的城市建设硬化材料。透水砖作为一种新的建筑装饰材料, 在走向市场过程中必须要有一个过程，无论是技术上、观念上、认识上都会是这样。笔者建议现正在和即将生产透水性砖的企业将其产品首先在经济发达和比较发达的地区推广使用，努力创造一些示范工程、样板工程，带动其他地区和工程采用；或者积极创造出口条件，寻找代理商，使企业先获得回报，刺激投资，提高产量，降低生产成本和销售成本，从而降低销售价格，最后达到全面推广的目的。

五、结语

随着城市水资源的不断匮乏，以及城市环境人性化的追求，使用高强度彩色混凝土透水砖进行城市路面的建设，可根据周围环境及需要自由选择色彩搭配，充分体现现代建筑的多色彩层次，真正实现了人、环境、自然的共存与融合。吸收车辆行驶所产生的噪音，创造安静舒适的交通环境，吸附大量的粉尘，减少粉尘污染，夜间不反光，改善车辆行驶及行路人的舒适性、安全性、防滑性。还可减少强降雨后地面积水量，减轻城市排洪压力，同时可以在广场、小区、庭院设置内部排水系统，进行雨水收集、储存和利用，可谓一举多得，也是城市建设发展的必然趋势。

（作者单位：湖北合力基业混凝土有限公司 ）