海綿城市改造工程的路面透水磚性能比選與應(yīng)用研究

趙麗梅

云南賽洲環(huán)保科技有限公司

1 引言

在城市建設(shè)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，海綿城市的建設(shè)概念由于其本身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)已經(jīng)得到了社會(huì)各界人士的認(rèn)可，在城市降雨的過(guò)程當(dāng)中，海綿城市能夠進(jìn)行雨水的收集，在干旱的時(shí)候?qū)⑹占挠晁峁┙o城市進(jìn)行利用。而在海綿城市建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，透水性裝飾發(fā)揮著非常重要的作用，通過(guò)研究表明目前的硬質(zhì)化路面嚴(yán)重地影響了雨水的滲透，使得市政給排水工程的工程量超載。通過(guò)利用透水性裝飾能夠有效地解決這一問(wèn)題，本篇文章通過(guò)對(duì)透水性的性能比進(jìn)行分析研究，對(duì)于海綿城市的建設(shè)和發(fā)展來(lái)講具有非常重要的意義。

2 透水磚性能比

對(duì)于透水磚來(lái)講，可以根據(jù)材料組成的不同，將透水磚分為沙基透水磚、石材透水磚、混凝土透水磚、鋼渣透水磚、陶瓷透水磚五種，通過(guò)對(duì)這五種透水磚的透水性能指標(biāo)進(jìn)行分析研究后，能夠得到以下結(jié)論。

在這五種透水磚當(dāng)中，砂基透水磚和陶瓷透水磚的透水系數(shù)較高，有良好的透水性，但是這兩種透水磚的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和耐磨性均有不同，相對(duì)于砂基透水磚來(lái)講，陶瓷透水磚的性能較好。但是相對(duì)于陶瓷透水磚來(lái)講，沙基透水磚的抗凍性又較強(qiáng)。因此在實(shí)際的城市建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，需要根據(jù)城市當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行具體的分析，同時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)地、生產(chǎn)工藝等因素進(jìn)行綜合性分析，然后選擇合理的透水磚，這樣不僅能夠提高城市整體建設(shè)的質(zhì)量，也能夠充分地發(fā)揮出透水磚的作用，降低城市建設(shè)的成本投入，為城市帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益和更好的使用效果。

3 陶瓷透水磚的性能優(yōu)化

本篇文章以某城市規(guī)劃建設(shè)為例，該城市利用陶瓷透水磚進(jìn)行的城市建設(shè)。研究后能夠發(fā)現(xiàn)該市在五月份到十月份有明顯的集中降雨，在六月份到八月份會(huì)有大雨和暴雨。對(duì)于該城市來(lái)講，隨著城市化建設(shè)的不斷加快，不透水的地表也使得城市經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害，因此以該城市的城市規(guī)劃為例，通過(guò)分析研究后發(fā)現(xiàn)對(duì)于該城市的建設(shè)來(lái)講，利用陶瓷透水磚較為合理。

陶瓷透水磚主要由廢棄的陶粒、長(zhǎng)石粉、木屑等原料組成，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)使陶粒表面溶解，溶解之后相互聯(lián)結(jié)形成了陶瓷透水磚。陶瓷透水磚本身具有較多的孔隙，透水性能較好，并且由于加入了長(zhǎng)石粉，因此使得整體能夠在1000度以上才發(fā)生表面熔融的現(xiàn)象，通過(guò)這種方式能夠使得整體的強(qiáng)度得到有效的提高。在陶瓷透水磚當(dāng)中，纖維素主要是在陶瓷透水磚冷卻至低溫時(shí)使得整體進(jìn)行進(jìn)一步的黏結(jié)，木屑是在陶瓷燃燒的過(guò)程當(dāng)中使磚體內(nèi)留下大量的空隙，從而提高磚體的透水性。

為了進(jìn)一步的優(yōu)化陶瓷透水磚的性能，改變陶瓷透水磚本身的配料比和燒成溫度，做不同的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究能夠明顯的發(fā)現(xiàn)，在陶瓷透水磚的配料比中增大陶粒的比重通過(guò)煅燒后進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)軌蛱岣咛沾赏杆u的透水系數(shù)，但是透水系數(shù)并不會(huì)一直隨著陶粒的比重增加而增大。通過(guò)分析研究后推測(cè)可能是在燃燒的過(guò)程當(dāng)中，其他材料發(fā)生了液化，使得陶瓷透水磚當(dāng)中的一部分氣孔被液化后的材料填充，所以使得材料的透水系數(shù)降低，但是隨著陶粒比重的不斷增加，陶瓷透水磚本身的強(qiáng)度也得到了有效地提高。因此對(duì)于不同的城市來(lái)講，在海綿工程建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境和具體條件進(jìn)行具體的分析，通過(guò)對(duì)透水磚的配比進(jìn)行一定的改良，能夠使得透水磚更加適應(yīng)該城市的海綿工程建設(shè)，從而提高該城市的建設(shè)質(zhì)量，滿(mǎn)足人們生活的需求。例如對(duì)于該城市來(lái)講，通過(guò)不斷的試驗(yàn)研究，對(duì)陶瓷透水磚的配料比進(jìn)行了改良，使陶粒的配合比最高，同時(shí)將溫度控制在1050℃，從而使得燒制出的透水磚更加適應(yīng)該城市的建設(shè)，有效地提高了該城市的建設(shè)質(zhì)量，也解決了該城市在雨季所發(fā)生的問(wèn)題。

4 陶瓷透水磚的應(yīng)用效果

對(duì)于海綿城市的建設(shè)來(lái)講，陶瓷透水磚的鋪設(shè)主要分為兩個(gè)方面，分別是透水磚面層和透水基層。為了解決城市的內(nèi)澇問(wèn)題，在陶瓷透水磚鋪設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，主要在人行道以及機(jī)動(dòng)車(chē)道附近進(jìn)行鋪設(shè)。首先在鋪設(shè)前要進(jìn)行定位放線(xiàn)工作，通過(guò)該工作內(nèi)容能夠保證鋪設(shè)的準(zhǔn)確性，也是鋪設(shè)工作開(kāi)展的前提，同時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖清運(yùn)的工作。其次將基層土壤進(jìn)行夯實(shí)，鋪設(shè)碎石。第三進(jìn)行混凝土基層的鋪設(shè)，最后通過(guò)利用無(wú)砂混凝土粘階層來(lái)進(jìn)行透水磚層面的施工。

在實(shí)際的透水磚面層鋪裝過(guò)程之前，需要對(duì)施工的場(chǎng)地進(jìn)行劃分，按照5x5的方式進(jìn)行格子劃分，將透水磚按照分出的格子進(jìn)行嚴(yán)密的拼接，在透水磚中間留有一定的縫隙，這樣不僅能夠控制透水磚的施工質(zhì)量，也能夠使施工后的磚面更加美觀整潔。并且在施工的過(guò)程當(dāng)中，要嚴(yán)格按照透水混凝土的配比進(jìn)行混凝土的攪拌，攪拌后需要在20分鐘以?xún)?nèi)鋪設(shè)完畢，這樣防止透水混凝土凝固后黏度下降，無(wú)法進(jìn)行牢固地粘接。另外在每次的施工過(guò)程當(dāng)中，需要保證施工面積在30㎡以?xún)?nèi)，在完成透水磚的施工后，需要用薄膜對(duì)整體進(jìn)行覆蓋，防止其他雜質(zhì)污染工程的質(zhì)量，在完成整體的施工后需要利用中粗砂啥或者是石英砂進(jìn)行掃縫工作，來(lái)完善整體的鋪設(shè)。

對(duì)已經(jīng)鋪設(shè)完畢投入使用的陶瓷透水磚的使用效果進(jìn)行研究后，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)利用陶瓷透水磚改造的區(qū)域在雨天能夠保證路面沒(méi)有過(guò)多的積水，雨水能夠快速的通過(guò)陶瓷透水磚的孔隙滲入到地下排水系統(tǒng)當(dāng)中。另外通過(guò)研究表明還能夠發(fā)現(xiàn)陶瓷透水磚還能夠儲(chǔ)蓄一定的熱量和水分，對(duì)于城市的生態(tài)環(huán)境來(lái)講發(fā)揮著非常重要的作用。不僅緩解了城市的熱島效應(yīng)，在一些極端天氣的情況下也能夠有效地保證城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地解決了城市內(nèi)澇問(wèn)題所帶來(lái)的影響，使城市整體的建設(shè)質(zhì)量得到了有效的提高。

5 陶瓷透水磚的應(yīng)用分析

對(duì)于城市發(fā)展建設(shè)來(lái)講，在雨水季節(jié)雨水流到地面，將地面上存在的污染物帶入到自然水系當(dāng)中，造成了河流和湖泊的污染。傳統(tǒng)的硬化路面無(wú)法時(shí)，雨水快速地滲入地下，一方面會(huì)使地下水位下降，土壤的含水率降低。另一方面，道路上的積水又會(huì)給行人和車(chē)輛的出行帶來(lái)較大的影響，甚至可能會(huì)引發(fā)車(chē)輛的故障問(wèn)題。同時(shí)由于雨水不能夠及時(shí)地流入土壤，阻礙了地面和地下水氣的熱能交換，會(huì)導(dǎo)致城市出現(xiàn)熱島效應(yīng)，如圖1為熱島效應(yīng)圖示。

圖1 熱島效應(yīng)圖示

陶瓷透水磚是一種新型的環(huán)保材料，具有較高的透水性能，能夠降低雨水徑流給人們出行所帶來(lái)的影響。同時(shí)在城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，利用陶瓷透水磚能夠有效地控制河流湖泊的污染，改善生態(tài)環(huán)境。在城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，陶瓷透水磚的應(yīng)用受到了越來(lái)越多人的重視。相對(duì)于傳統(tǒng)的瓷磚來(lái)講，陶瓷透水磚孔隙較多，雨水能夠快速的滲透磚體，進(jìn)入到城市排水系統(tǒng)或地下土壤當(dāng)中，能夠及時(shí)地補(bǔ)充地下水資源，將雨水導(dǎo)入到地下管道當(dāng)中。并且利用陶瓷透水磚能夠有效地改善植物生長(zhǎng)的環(huán)境，降低城市硬化地覆蓋面積，能夠促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。另外，陶瓷透水磚本身的多孔性能夠保證城市地面和水汽之間的熱能交換，有效地緩解城市的熱島效應(yīng)問(wèn)題。

以下為陶瓷透水磚在路改建設(shè)中應(yīng)用的實(shí)際案例：

5.1 海綿公園

在城市發(fā)展建設(shè)的過(guò)程中，城市當(dāng)中的公園是非常重要的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容。在海綿城市建設(shè)理念的影響下，海綿公園的建設(shè)也在不斷地進(jìn)行，在建設(shè)的過(guò)程中利用透水鋪裝、滲透井、雨水濕地等技術(shù)手段來(lái)突出海綿公園的建設(shè)理念。海綿公園在建設(shè)過(guò)程中，在人行步道上利用陶瓷透水磚進(jìn)行鋪設(shè)，在道路和花園之間建造植物緩沖帶，不僅能夠留存雨水，也能夠保障公園建設(shè)的綠化面積，給居民帶來(lái)更加舒適的體驗(yàn)。通過(guò)利用陶瓷透水磚進(jìn)行道路的建設(shè)，雨季過(guò)后路面不會(huì)產(chǎn)生積水，不會(huì)出現(xiàn)青苔，保障了居民出行的安全，如圖2 為海綿公園人行道路。

圖2 海綿公園人行道路

5.2 海綿校園

所謂的海綿校園是指高校在雨水和自然災(zāi)害面前具備一定的靈活性，能夠應(yīng)對(duì)雨水和災(zāi)害對(duì)校園所帶來(lái)的影響。目前許多校園都根據(jù)學(xué)校本身的需求進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮＞d化改造，在保證整體校園建設(shè)的基礎(chǔ)上，有效地降低了雨水處理的成本投入提高了系統(tǒng)的工作效率。如高校院校根據(jù)海綿城市建設(shè)的理念為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，根據(jù)校園建設(shè)的需求，利用陶瓷透水磚對(duì)校園道路進(jìn)行合理的改造，有效地提高了環(huán)境建設(shè)的質(zhì)量。既能夠補(bǔ)充地下用水，又能夠保證學(xué)生的正常通行，如圖3、4所示為高校道路改造圖示。

圖3 某高校海綿城市設(shè)計(jì)

圖4 某高校海綿設(shè)計(jì)

6 結(jié)束語(yǔ)

上所述，通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的透水磚進(jìn)行性能比研究后，能夠明顯發(fā)現(xiàn)陶瓷類(lèi)的透水磚在降雨時(shí)能夠較好地進(jìn)行雨水的收集。并且對(duì)于陶瓷透水磚來(lái)講，陶瓷內(nèi)部的陶粒配合比越大，那么陶瓷透水系數(shù)也會(huì)有增大的趨勢(shì)。在城市建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，利用陶瓷透水磚能夠有效地解決城市的洪澇問(wèn)題，其具體的施工工藝可以根據(jù)城市建設(shè)的方案進(jìn)行具體的規(guī)劃。由此也能夠明顯的發(fā)現(xiàn)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，海綿城市理念能夠有效地促進(jìn)城市的發(fā)展和建設(shè)，而透水性裝飾在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中也必將發(fā)揮著非常重要的作用，因此應(yīng)當(dāng)對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，這樣才能夠促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。