海绵城市改造工程的路面透水砖性能比选与应用研究

赵丽梅

云南赛洲环保科技有限公司

1 引言

在城市建设发展的过程当中，海绵城市的建设概念由于其本身的优势和特点已经得到了社会各界人士的认可，在城市降雨的过程当中，海绵城市能够进行雨水的收集，在干旱的时候将收集的雨水提供给城市进行利用。而在海绵城市建设的过程当中，透水性装饰发挥着非常重要的作用，通过研究表明目前的硬质化路面严重地影响了雨水的渗透，使得市政给排水工程的工程量超载。通过利用透水性装饰能够有效地解决这一问题，本篇文章通过对透水性的性能比进行分析研究，对于海绵城市的建设和发展来讲具有非常重要的意义。

2 透水砖性能比

对于透水砖来讲，可以根据材料组成的不同，将透水砖分为沙基透水砖、石材透水砖、混凝土透水砖、钢渣透水砖、陶瓷透水砖五种，通过对这五种透水砖的透水性能指标进行分析研究后，能够得到以下结论。

在这五种透水砖当中，砂基透水砖和陶瓷透水砖的透水系数较高，有良好的透水性，但是这两种透水砖的抗压强度、抗拉强度和耐磨性均有不同，相对于砂基透水砖来讲，陶瓷透水砖的性能较好。但是相对于陶瓷透水砖来讲，沙基透水砖的抗冻性又较强。因此在实际的城市建设过程当中，需要根据城市当地的气候条件进行具体的分析，同时要根据产品的产地、生产工艺等因素进行综合性分析，然后选择合理的透水砖，这样不仅能够提高城市整体建设的质量，也能够充分地发挥出透水砖的作用，降低城市建设的成本投入，为城市带来更高的经济效益和更好的使用效果。

3 陶瓷透水砖的性能优化

本篇文章以某城市规划建设为例，该城市利用陶瓷透水砖进行的城市建设。研究后能够发现该市在五月份到十月份有明显的集中降雨，在六月份到八月份会有大雨和暴雨。对于该城市来讲，随着城市化建设的不断加快，不透水的地表也使得城市经常发生严重的内涝灾害，因此以该城市的城市规划为例，通过分析研究后发现对于该城市的建设来讲，利用陶瓷透水砖较为合理。

陶瓷透水砖主要由废弃的陶粒、长石粉、木屑等原料组成，通过高温烧结使陶粒表面溶解，溶解之后相互联结形成了陶瓷透水砖。陶瓷透水砖本身具有较多的孔隙，透水性能较好，并且由于加入了长石粉，因此使得整体能够在1000度以上才发生表面熔融的现象，通过这种方式能够使得整体的强度得到有效的提高。在陶瓷透水砖当中，纤维素主要是在陶瓷透水砖冷却至低温时使得整体进行进一步的黏结，木屑是在陶瓷燃烧的过程当中使砖体内留下大量的空隙，从而提高砖体的透水性。

为了进一步的优化陶瓷透水砖的性能，改变陶瓷透水砖本身的配料比和烧成温度，做不同的实验，通过对实验结果进行分析研究能够明显的发现，在陶瓷透水砖的配料比中增大陶粒的比重通过煅烧后进行试验能够提高陶瓷透水砖的透水系数，但是透水系数并不会一直随着陶粒的比重增加而增大。通过分析研究后推测可能是在燃烧的过程当中，其他材料发生了液化，使得陶瓷透水砖当中的一部分气孔被液化后的材料填充，所以使得材料的透水系数降低，但是随着陶粒比重的不断增加，陶瓷透水砖本身的强度也得到了有效地提高。因此对于不同的城市来讲，在海绵工程建设的过程当中，需要结合当地的具体环境和具体条件进行具体的分析，通过对透水砖的配比进行一定的改良，能够使得透水砖更加适应该城市的海绵工程建设，从而提高该城市的建设质量，满足人们生活的需求。例如对于该城市来讲，通过不断的试验研究，对陶瓷透水砖的配料比进行了改良，使陶粒的配合比最高，同时将温度控制在1050℃，从而使得烧制出的透水砖更加适应该城市的建设，有效地提高了该城市的建设质量，也解决了该城市在雨季所发生的问题。

4 陶瓷透水砖的应用效果

对于海绵城市的建设来讲，陶瓷透水砖的铺设主要分为两个方面，分别是透水砖面层和透水基层。为了解决城市的内涝问题，在陶瓷透水砖铺设的过程当中，主要在人行道以及机动车道附近进行铺设。首先在铺设前要进行定位放线工作，通过该工作内容能够保证铺设的准确性，也是铺设工作开展的前提，同时进行开挖清运的工作。其次将基层土壤进行夯实，铺设碎石。第三进行混凝土基层的铺设，最后通过利用无砂混凝土粘阶层来进行透水砖层面的施工。

在实际的透水砖面层铺装过程之前，需要对施工的场地进行划分，按照5x5的方式进行格子划分，将透水砖按照分出的格子进行严密的拼接，在透水砖中间留有一定的缝隙，这样不仅能够控制透水砖的施工质量，也能够使施工后的砖面更加美观整洁。并且在施工的过程当中，要严格按照透水混凝土的配比进行混凝土的搅拌，搅拌后需要在20分钟以内铺设完毕，这样防止透水混凝土凝固后黏度下降，无法进行牢固地粘接。另外在每次的施工过程当中，需要保证施工面积在30㎡以内，在完成透水砖的施工后，需要用薄膜对整体进行覆盖，防止其他杂质污染工程的质量，在完成整体的施工后需要利用中粗砂啥或者是石英砂进行扫缝工作，来完善整体的铺设。

对已经铺设完毕投入使用的陶瓷透水砖的使用效果进行研究后，能够明显的发现利用陶瓷透水砖改造的区域在雨天能够保证路面没有过多的积水，雨水能够快速的通过陶瓷透水砖的孔隙渗入到地下排水系统当中。另外通过研究表明还能够发现陶瓷透水砖还能够储蓄一定的热量和水分，对于城市的生态环境来讲发挥着非常重要的作用。不仅缓解了城市的热岛效应，在一些极端天气的情况下也能够有效地保证城市的正常运转，有效地解决了城市内涝问题所带来的影响，使城市整体的建设质量得到了有效的提高。

5 陶瓷透水砖的应用分析

对于城市发展建设来讲，在雨水季节雨水流到地面，将地面上存在的污染物带入到自然水系当中，造成了河流和湖泊的污染。传统的硬化路面无法时，雨水快速地渗入地下，一方面会使地下水位下降，土壤的含水率降低。另一方面，道路上的积水又会给行人和车辆的出行带来较大的影响，甚至可能会引发车辆的故障问题。同时由于雨水不能够及时地流入土壤，阻碍了地面和地下水气的热能交换，会导致城市出现热岛效应，如图1为热岛效应图示。

图1 热岛效应图示

陶瓷透水砖是一种新型的环保材料，具有较高的透水性能，能够降低雨水径流给人们出行所带来的影响。同时在城市发展建设过程中，利用陶瓷透水砖能够有效地控制河流湖泊的污染，改善生态环境。在城市发展建设过程中，陶瓷透水砖的应用受到了越来越多人的重视。相对于传统的瓷砖来讲，陶瓷透水砖孔隙较多，雨水能够快速的渗透砖体，进入到城市排水系统或地下土壤当中，能够及时地补充地下水资源，将雨水导入到地下管道当中。并且利用陶瓷透水砖能够有效地改善植物生长的环境，降低城市硬化地覆盖面积，能够促进城市可持续发展。另外，陶瓷透水砖本身的多孔性能够保证城市地面和水汽之间的热能交换，有效地缓解城市的热岛效应问题。

以下为陶瓷透水砖在路改建设中应用的实际案例：

5.1 海绵公园

在城市发展建设的过程中，城市当中的公园是非常重要的一个基础设施建设内容。在海绵城市建设理念的影响下，海绵公园的建设也在不断地进行，在建设的过程中利用透水铺装、渗透井、雨水湿地等技术手段来突出海绵公园的建设理念。海绵公园在建设过程中，在人行步道上利用陶瓷透水砖进行铺设，在道路和花园之间建造植物缓冲带，不仅能够留存雨水，也能够保障公园建设的绿化面积，给居民带来更加舒适的体验。通过利用陶瓷透水砖进行道路的建设，雨季过后路面不会产生积水，不会出现青苔，保障了居民出行的安全，如图2 为海绵公园人行道路。

图2 海绵公园人行道路

5.2 海绵校园

所谓的海绵校园是指高校在雨水和自然灾害面前具备一定的灵活性，能够应对雨水和灾害对校园所带来的影响。目前许多校园都根据学校本身的需求进行了适当的海绵化改造，在保证整体校园建设的基础上，有效地降低了雨水处理的成本投入提高了系统的工作效率。如高校院校根据海绵城市建设的理念为设计基础，根据校园建设的需求，利用陶瓷透水砖对校园道路进行合理的改造，有效地提高了环境建设的质量。既能够补充地下用水，又能够保证学生的正常通行，如图3、4所示为高校道路改造图示。

图3 某高校海绵城市设计

图4 某高校海绵设计

6 结束语

上所述，通过对不同类型的透水砖进行性能比研究后，能够明显发现陶瓷类的透水砖在降雨时能够较好地进行雨水的收集。并且对于陶瓷透水砖来讲，陶瓷内部的陶粒配合比越大，那么陶瓷透水系数也会有增大的趋势。在城市建设的过程当中，利用陶瓷透水砖能够有效地解决城市的洪涝问题，其具体的施工工艺可以根据城市建设的方案进行具体的规划。由此也能够明显的发现在未来的发展过程当中，海绵城市理念能够有效地促进城市的发展和建设，而透水性装饰在未来的发展过程当中也必将发挥着非常重要的作用，因此应当对该内容进行不断的创新和发展，这样才能够促进我国社会经济的快速发展。