陶瓷透水磚的經(jīng)濟效益與發(fā)展前景

文/繆金強、黃志勇、郭旭騰 江西科技學(xué)院土木工程學(xué)院 江西南昌 330098

陶瓷透水磚的經(jīng)濟效益與發(fā)展前景

文/繆金強、黃志勇、郭旭騰 江西科技學(xué)院土木工程學(xué)院 江西南昌 330098

透水磚憑借其多種優(yōu)異性能逐漸吸引了人們的注意，并在近年得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過總結(jié)大量國內(nèi)外相關(guān)研究成果，介紹了透水磚的分類、制備工藝及制備原材料，分析了透水磚的優(yōu)點以及能夠帶來的經(jīng)濟效益。

透水磚；工藝；效益

城市硬化路面由于大量的使用封閉性阻水材料，阻斷了雨水下滲，加大了雨水徑流量，影響了城市水系的自然循環(huán)；同時由于雨水下滲被阻，致使地下水位下降，地面下沉，土壤含水量降低，影響了植物的生長；另一方面不透水路面阻礙了地上與地下水汽與熱能的交換，使城市溫度局部升高形成“熱島效應(yīng)”。透水磚自從被發(fā)明以來，經(jīng)過了長時間的發(fā)展，不僅生產(chǎn)工藝發(fā)生了改變，而且在制備的原材料上也發(fā)生了改變。這使得透水磚能夠以多種形態(tài)來解決城市發(fā)展中的問題。因此近年來其研發(fā)與應(yīng)用越來越受重視。

一、透水磚的定義及其分類

透水磚是指以無機非金屬為原料，經(jīng)成形等工藝后制成，具有較大透水滲透性能的混凝土制品。用于鋪裝人行道或小型停車場的路面。

按生產(chǎn)工藝可以將透水磚分為兩大類:第一類是以工業(yè)廢料，生活垃圾和建筑垃圾為主要原料通過粉碎，成形，高溫燒制而成的陶瓷透水磚，也稱為燒結(jié)透水磚；另一類是以無機非金屬材料為主要原料，利用粘合劑通過成形固化而制成，稱為非陶瓷透水磚或非燒結(jié)透水磚。而按材質(zhì)則可分為更多不同的種類，目前常見的有：

（1）普通透水磚：由材質(zhì)為普通碎石的多孔混凝土材料經(jīng)壓制而成。

（2）聚合物纖維混凝土透水磚：材質(zhì)為花崗巖石骨料，高強水泥和水泥聚合物增強劑，并摻合聚丙烯纖維、送料配比嚴密，攪拌后經(jīng)壓制而成。

（3）彩石復(fù)合混凝土透水磚：材質(zhì)面層為天然彩色花崗巖、大理石與改性環(huán)氧樹脂膠合，再與底層聚合物纖維多孔混凝土經(jīng)復(fù)合壓制而成。

（4）彩石環(huán)氧通體透水磚：材質(zhì)骨料為天然彩石與進口改性環(huán)氧樹脂膠合，經(jīng)特殊工藝加工成形，此產(chǎn)品可預(yù)制，還可以現(xiàn)場澆制。

（5）混凝土透水磚：由材質(zhì)為河沙、水泥、水，和一定比例的透水劑制成的混凝土制品。

二、透水磚的優(yōu)點分析

透水磚具有良好的透水、透氣性能，可使雨水迅速滲入地下，這樣既可減輕城市排水和防洪壓力、對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果、使馬路上不積水，同時還可補充土壤水和地下水，保持土壤濕度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存條件。另外，透水磚還可吸收空氣中的水分與熱量，調(diào)節(jié)地表局部空間的溫濕度，對調(diào)節(jié)城市小氣候、緩解城市熱島效應(yīng)有較大的作用?？蓽p輕城市排水和防洪壓力、對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果、使馬路上不積水。

三、國內(nèi)外透水磚的發(fā)展水平

日本INAX早已投放市場，并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟社會效益。中國廣東佛山某中日合資企業(yè)也有同日本INAX相同的產(chǎn)品在生產(chǎn)，但產(chǎn)量不大，由于價格高達200多元/m2，故銷售有限。

2000年以來，陜西、河南、山東、河北等地相繼出現(xiàn)了一些生產(chǎn)陶瓷透水磚的企業(yè)，但生產(chǎn)規(guī)模均比較小。國內(nèi)生產(chǎn)的陶瓷透水磚性能均優(yōu)于INAX公司的，比較突出的是抗折抗壓強度，但透水系數(shù)卻較低。現(xiàn)在，煙臺等地方已有全自動生產(chǎn)非陶瓷透水磚的生產(chǎn)線。[1]

四、陶瓷透水磚的制作工藝

(1)透水磚制作工藝。利用廢舊混凝土制備透水磚的工藝如圖1[2] 所示。

(2)制備工藝的影響因素。用廢舊混凝土制備透水磚主要的影響因素包括：原料清洗工藝，攪拌工藝，成型工藝，養(yǎng)護工藝等。[3]

五、經(jīng)濟效益的分析

以某拆遷工程為例，根據(jù)實際調(diào)查，該拆遷可以處理的建筑垃圾總量為96萬方，其中廢舊混凝土占9%，總量約為8.6萬方；廢舊磚塊占26.4%，總量約為25.25萬方，雜土占64.6%，總量約為61.78萬方。經(jīng)濟效益來源于廢舊混凝土取代天然碎石所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、避免建筑垃圾外運所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益；該方案所花費的成本為廢舊混凝土和廢舊磚塊破碎所產(chǎn)生的費用。因此：該方案的經(jīng)濟效應(yīng)=廢舊混凝土取代天然碎石所節(jié)省的費用+節(jié)省下來的建筑垃圾外運費用-建筑垃圾的破碎費用。根據(jù)調(diào)查目前天然碎石市場價格約為50元/噸，則廢舊混凝土取代天然碎石所節(jié)省的成本約為645萬元（按1.5噸/方來計算）。另外，面前建筑垃圾清運費大約為250元/車（15噸/車），即約20元/噸由此節(jié)約建筑垃圾外運費用為1574.7萬元（廢舊混凝土按1.5噸/方計算、廢舊磚塊按1.2噸/方計算、雜土按1噸/方計算）根據(jù)計算，每破碎1噸建筑垃圾所產(chǎn)生的成本費用約為20元/噸。由此產(chǎn)生的費用為864萬元。則由以上三項產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益為1355.7萬元，經(jīng)濟效益可觀。[4]

六、陶瓷透水磚的發(fā)展前景

隨著國家節(jié)能減排政策的進一步推進和綠色建筑材料的進一步增加，在GB/T 50375《綠色建筑標準評價標準》中要求“硬質(zhì)鋪裝地面中透水磚鋪裝面積比例達到50%”，可見透水磚的用量會越來越多。并且隨著國家對建設(shè)海綿城市的提倡，海綿城市中的建設(shè)越來越受到重視。

海綿城市的主要特征是道路透水鋪裝形成海綿體，而陶瓷透水磚就是很好的道路鋪裝材料。[4]其在符合綠色節(jié)能環(huán)保的前提，能夠解決目前許多的生態(tài)環(huán)境問題以及帶來可觀的經(jīng)濟效益，因此陶瓷透水磚的普遍使用必定是大勢所趨。

[1]馬養(yǎng)志.透水磚的生產(chǎn)工藝與發(fā)展前景.磚瓦 2004年第7期.

[2]薛明, 曹巨輝,等.透水磚在環(huán)境保護領(lǐng)域的研究應(yīng)用及發(fā)展前景 2008中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（中卷）.

[3]李和貴.淺析透水磚的使用及其效益分析[J].城市建設(shè)理論研究:電子版, 2011(31).

[4]成智文,閆開放.陶瓷透水磚的生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展前景.墻材革新與建筑節(jié)能. 2016-01-10.

江西科技學(xué)院校級自然科學(xué)研究項目（ZR15YB05)