透水混凝土在海綿城市建設中的應用研究

熊 俊 謝佳耀 胡曉軍

浙江龍業建材有限公司

透水混凝土在海綿城市建設中的應用研究

熊 俊 謝佳耀 胡曉軍

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海綿城市是指在環境變化、自然災害下，城市具有較好的＂彈性＂，雨季時對水起吸收、儲蓄、下滲和凈化作用，需要時＂釋放＂再利用。通過下沉式綠地、透水鋪裝和綠色屋頂等措施，可有效減輕＂熱島效應＂、城市內瀟和徑流污染，節約水源，改善并保護生態環境，其中透水鋪裝為透水混凝±的發展迎來機遇。它是一種綠色生態型泡凝±，具有綠色環保、吸噪音、孔隙多、質輕、透氣性和透水性好等優點。另外還可將其應用于江、河、湖、海濱等水域和沿岸，起到固沙±、固堤岸、透水氣作用，本文就是針對上述問題進行了一系列研究。

透水性鋪裝；海綿城市；建設應用

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放“并加以利用。

而下雨時吸水這一功能，很多城市都采用城市道路用透水混凝土鋪設來實現，道路利用生態透水混凝土鋪設后，一方面能夠增加城市可透水、透氣面積，調節城市氣候，降低地表溫度，有利于緩解城市“熱島現象”。同時，可以充分利用雨、雪降水，增大地表相對濕度，補充城區日益枯竭的地下水資源，發揮透水性路基的“蓄水池“功能。

1 建設海綿城市的思路及途徑

1.1 下沉式綠地

所謂的下沉式綠地就是低于路面的一些廣場式園林綠地，這類園林景觀在國內還不是很流行。由于晉城地區有盆地、中低丘陵及部分山脈，下沉式綠地是最好的雨水分流場地及存儲地，對提升城市綠地水文調節功能具有非常重要的意義。

1)減少城市的洪澇災害，增加土壤及地下水資源量，減少綠地的澆灌用水。

若把綠地建成深度為10cm的下凹式，則會把降雨徑流大多部分攔蓄在綠地內，大雨或暴雨可攔蓄80%左右。由于下凹式綠地攔蓄了大量的地表水，并隨即轉變成地下水和土壤水，不僅增加了其水資源儲量，也減少了綠地的澆灌用水量。

2)降低了城市水域的污染和淤泥量，為綠地的土壤增加了肥力。

當前，全國范圍內城市的大氣污染非常嚴重，當出現降雨時，大氣中的污染物便通過雨水的淋洗帶到地表，地表的各種污染物通過雨水的沖洗被帶到城市的河流、湖泊等水域，不僅影響了水域的生態環境及景觀，更增加了治理的難度與投入。另一方面，當出現洪澇時，大量的淤積在水域底部會嚴重影響調蓄洪水的能力及河渠的排放能力。

當降雨時，下凹式綠地可將雨水中的污染物進行過濾、凈化，并將過濾、凈化后的沉積物轉變成園林植被所需的營養物質，不僅肥沃了綠地的土壤、解決了污染物殘留給人體造成的危害，還進一步美化了環境，減輕了大氣、水資源污染的治理難度及投資成本。

1.2 雨水收集系統

1)對于雨水利用，目前我國還處于初級階段，潛力巨大。在近幾年的汛期，降雨儲存水量大大增加，大有利于農業建設，補充農業灌溉用水。

2)今后，中水將成為市政用水的重要水資源。預計在三年以后，大部分地區的中心城區和新建城區的中水管道會達到90%以上的覆蓋率，進一步完善污水處理，增設回收系統，加大建設中水回用系統的力度，使中水成為市政用水、生活雜用、工業用水、消防用水等主要水源。

3)收集到的雨水還可以把雨水滲透到地下補充地下水，從而解決地面下沉問題。

2 透水混凝土的應用

透水混凝土又稱多孔混凝土，透水地坪，是保護地下水、維護生態平衡、緩解城市熱島效應的優良的路面材料，對海綿城市建設具有重要意義。透水混凝土膠結料是由膠結母料、聚羧酸系等多種助劑組成的聚合物，按一定比例添加到透水混凝土砂漿中攪拌使用，使混凝土砂漿中的粗骨料表層上包裹一層薄水泥漿與膠結母料相互粘結，最后形成了一種具有透氣好、透水強和重量輕的蜂窩狀結構的路面材料。

2.1 透水性路面磚

透水性路面磚常見的有混凝土透水路面磚、自然砂透水路面磚、陶瓷透水路面磚等。透水性路面磚按照材質和生產工藝劃分可分為陶瓷透水磚和非陶瓷透水磚。混凝土透水路面磚、自然砂透水路面磚屬于非陶瓷透水磚，是將粒徑接近的砂、石顆粒用凝結材料膠結、成形、固化而制成的有一定抗壓強度的透水磚。陶瓷透水路面磚是將粒徑相似的陶瓷碎粒或其他材料粉碎、壓制成型后，高溫燒結而成的帶有通道孔隙的透水磚。在城市園林、廣場應用較多的透水性路面磚品種有荷蘭磚、舒布洛克磚、聯鎖磚、劈裂磚等。

透水性路面磚具有適應場地能力強、施工與維護方便、造價較低等優點。但也存在整體性較差、表面接縫多、平整度不妹承載能力相對較低的不足。因此，透水性路面磚適用于對鋪裝承載能力要求不高的人行為主場地，如廣場、人行道、園路等，也適用于施工作業面受限難以采用機械施工的情況。路面磚在使用過程中會出現磚塊破碎、松動、隆起、錯臺等病害。因基層和墊層的強度不足造成的沉陷、破損，可以采用水泥砂漿、石灰土、貧混凝土加固墊層再鋪砌面層。面層出現松動應及時補充填縫料，填充穩固。在北方有冰凍地區，雨雪滲入透水磚空隙后會反復凍融導致凍脹破壞，因此在寒冷地區透水磚應在相關規定要求下進行凍融循環試驗后使用。

2.2 透水性瀝青混合料

透水瀝青混合料作為鋪面材料整體結構性好，表面平整度較高且有較高的承載能力，主要用于公路、城市機動車道、停車場等。但透水瀝青混合料因空隙率高、抗剪強度較低的特點，重載車輛在急轉彎或急剎車時易將路面搓起，因此不宜用在重載交通區域以及彎道、縱坡較大的路段。透水性瀝青混合料的空隙會在使用過程中吸附地表徑流中的砂礫導致堵塞，逐漸減低其透水能力，可采用清掃、壓力吹掃、高壓沖洗等澎去定期進行維護，叨灰復路面透水性。

透水混凝土和普通混凝土相比，具有使雨水透過路面從補充地下水的功能，同時具有吸聲降噪、緩解城市“熱島效應”等諸多優點，透水混凝土是典型的綠色環保、環境友好型生態材料，在海綿城市的建設中大面積使用，效果良好。

[1] 劉翠萍，石云興，屈鐵軍，等.透水混凝土收縮性能的試驗研究[J].混凝土，2009(1)：43-45，49.

[2] 宋中南.透水混凝土及其應用技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.