透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究

熊 俊 谢佳耀 胡晓军

浙江龙业建材有限公司

透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究

熊 俊 谢佳耀 胡晓军

浙江龙业建材有限公司

海绵城市是指在环境变化、自然灾害下，城市具有较好的＂弹性＂，雨季时对水起吸收、储蓄、下滲和净化作用，需要时＂释放＂再利用。通过下沉式绿地、透水铺装和绿色屋顶等措施，可有效减轻＂热岛效应＂、城市内潇和径流污染，节约水源，改善并保护生态环境，其中透水铺装为透水混凝±的发展迎来机遇。它是一种绿色生态型泡凝±，具有绿色环保、吸噪音、孔隙多、质轻、透气性和透水性好等优点。另外还可将其应用于江、河、湖、海滨等水域和沿岸，起到固沙±、固堤岸、透水气作用，本文就是针对上述问题进行了一系列研究。

透水性铺装；海绵城市；建设应用

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放“并加以利用。

而下雨时吸水这一功能，很多城市都采用城市道路用透水混凝土铺设来实现，道路利用生态透水混凝土铺设后，一方面能够增加城市可透水、透气面积，调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现象”。同时，可以充分利用雨、雪降水，增大地表相对湿度，补充城区日益枯竭的地下水资源，发挥透水性路基的“蓄水池“功能。

1 建设海绵城市的思路及途径

1.1 下沉式绿地

所谓的下沉式绿地就是低于路面的一些广场式园林绿地，这类园林景观在国内还不是很流行。由于晋城地区有盆地、中低丘陵及部分山脉，下沉式绿地是最好的雨水分流场地及存储地，对提升城市绿地水文调节功能具有非常重要的意义。

1)减少城市的洪涝灾害，增加土壤及地下水资源量，减少绿地的浇灌用水。

若把绿地建成深度为10cm的下凹式，则会把降雨径流大多部分拦蓄在绿地内，大雨或暴雨可拦蓄80%左右。由于下凹式绿地拦蓄了大量的地表水，并随即转变成地下水和土壤水，不仅增加了其水资源储量，也减少了绿地的浇灌用水量。

2)降低了城市水域的污染和淤泥量，为绿地的土壤增加了肥力。

当前，全国范围内城市的大气污染非常严重，当出现降雨时，大气中的污染物便通过雨水的淋洗带到地表，地表的各种污染物通过雨水的冲洗被带到城市的河流、湖泊等水域，不仅影响了水域的生态环境及景观，更增加了治理的难度与投入。另一方面，当出现洪涝时，大量的淤积在水域底部会严重影响调蓄洪水的能力及河渠的排放能力。

当降雨时，下凹式绿地可将雨水中的污染物进行过滤、净化，并将过滤、净化后的沉积物转变成园林植被所需的营养物质，不仅肥沃了绿地的土壤、解决了污染物残留给人体造成的危害，还进一步美化了环境，减轻了大气、水资源污染的治理难度及投资成本。

1.2 雨水收集系统

1)对于雨水利用，目前我国还处于初级阶段，潜力巨大。在近几年的汛期，降雨储存水量大大增加，大有利于农业建设，补充农业灌溉用水。

2)今后，中水将成为市政用水的重要水资源。预计在三年以后，大部分地区的中心城区和新建城区的中水管道会达到90%以上的覆盖率，进一步完善污水处理，增设回收系统，加大建设中水回用系统的力度，使中水成为市政用水、生活杂用、工业用水、消防用水等主要水源。

3)收集到的雨水还可以把雨水渗透到地下补充地下水，从而解决地面下沉问题。

2 透水混凝土的应用

透水混凝土又称多孔混凝土，透水地坪，是保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良的路面材料，对海绵城市建设具有重要意义。透水混凝土胶结料是由胶结母料、聚羧酸系等多种助剂组成的聚合物，按一定比例添加到透水混凝土砂浆中搅拌使用，使混凝土砂浆中的粗骨料表层上包裹一层薄水泥浆与胶结母料相互粘结，最后形成了一种具有透气好、透水强和重量轻的蜂窝状结构的路面材料。

2.1 透水性路面砖

透水性路面砖常见的有混凝土透水路面砖、自然砂透水路面砖、陶瓷透水路面砖等。透水性路面砖按照材质和生产工艺划分可分为陶瓷透水砖和非陶瓷透水砖。混凝土透水路面砖、自然砂透水路面砖属于非陶瓷透水砖，是将粒径接近的砂、石颗粒用凝结材料胶结、成形、固化而制成的有一定抗压强度的透水砖。陶瓷透水路面砖是将粒径相似的陶瓷碎粒或其他材料粉碎、压制成型后，高温烧结而成的带有通道孔隙的透水砖。在城市园林、广场应用较多的透水性路面砖品种有荷兰砖、舒布洛克砖、联锁砖、劈裂砖等。

透水性路面砖具有适应场地能力强、施工与维护方便、造价较低等优点。但也存在整体性较差、表面接缝多、平整度不妹承载能力相对较低的不足。因此，透水性路面砖适用于对铺装承载能力要求不高的人行为主场地，如广场、人行道、园路等，也适用于施工作业面受限难以采用机械施工的情况。路面砖在使用过程中会出现砖块破碎、松动、隆起、错台等病害。因基层和垫层的强度不足造成的沉陷、破损，可以采用水泥砂浆、石灰土、贫混凝土加固垫层再铺砌面层。面层出现松动应及时补充填缝料，填充稳固。在北方有冰冻地区，雨雪渗入透水砖空隙后会反复冻融导致冻胀破坏，因此在寒冷地区透水砖应在相关规定要求下进行冻融循环试验后使用。

2.2 透水性沥青混合料

透水沥青混合料作为铺面材料整体结构性好，表面平整度较高且有较高的承载能力，主要用于公路、城市机动车道、停车场等。但透水沥青混合料因空隙率高、抗剪强度较低的特点，重载车辆在急转弯或急刹车时易将路面搓起，因此不宜用在重载交通区域以及弯道、纵坡较大的路段。透水性沥青混合料的空隙会在使用过程中吸附地表径流中的砂砾导致堵塞，逐渐减低其透水能力，可采用清扫、压力吹扫、高压冲洗等澎去定期进行维护，叨灰复路面透水性。

透水混凝土和普通混凝土相比，具有使雨水透过路面从补充地下水的功能，同时具有吸声降噪、缓解城市“热岛效应”等诸多优点，透水混凝土是典型的绿色环保、环境友好型生态材料，在海绵城市的建设中大面积使用，效果良好。

[1] 刘翠萍，石云兴，屈铁军，等.透水混凝土收缩性能的试验研究[J].混凝土，2009(1)：43-45，49.

[2] 宋中南.透水混凝土及其应用技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.