城市人行道透水面砖技术的研究

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摘要：随着经济的发展和城市建设步伐的加快，城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所硬化覆盖，形成了生态学上的“人造沙漠”。便捷的交通设施，铺设平整的道路虽然给人们的出行带来极大的方便，但是，它也给城市的生态环境带来了极大的负面影响。透水路面结构强度和透水性目前已经具备一定的保证，而路面砖的设计急待解决，在这样的背景下我们城市人行道透水路面砖技术的研究，结合原材料特性和企业自身设备特征自主研发出无任何外加化学成分的纯混凝土环保型透水砖。要求这种环保型透水路面砖具有高强度、高透水性、能够吸收热量和部分噪音、迅速排水、防滑等特点，满足生态环境适应不同的地域要求的高新技术产品。在生产线上进行探索性的验证性试验，主要考察路面砖的成型工艺参数、配合比，检测制品的强度和透水系数。使其具备可复制性。

关键词：透水；路面结构；透水率；强度

Abstract: with the development of economy and the rapid development of city construction, the city 's surface gradually been building and concrete water blocking material hardening cover, forming the so-called "artificial desert". Convenient traffic facilities, paved road while people travel to bring great convenience, however, it also gave the city ecological environment has brought great negative impact. Permeable pavement structure strength and permeability at present already have a certain degree of assurance, and the pavement design urgently needs to solve, in the context of our city sidewalk bricks technology research, combined with the characteristics of raw materials and their characteristics of the equipment developed without any additional chemical composition of pure concrete environment-friendly pervious brick. Requirements of this environmentally-friendly permeable pavement brick has the advantages of high strength, high permeability, can absorb heat and noise, rapid drainage, anti-skid characteristics, to meet the ecological environment to adapt to different geographical requirements of high-tech products. In the production line for the exploratory confirmatory test, mainly on the road brick molding process parameters, mix ratio, strength and permeability coefficient of test products. It has be copy.

Key words: water; pavement structure; permeability; strength

中图分类号：U416文献标识码： A 文章编号：

一、天津爱尔建材厂混凝土透水砖属于无机非金属材料经振动加压成型工艺加工制成的水泥型路面透水砖，具有高强度、高透水性、能够吸收热量和噪音、不积水、不打滑等特点，是一种满足生态环境要求的高新技术产品。

二、混凝土透水砖环保特性：原材料采用纯天然的无机非金属原材料42.5 Mpa水泥，单一粒纯净石硝，面层采用水洗石英砂，不含化学制剂，其透水性能是通过原材料的配合度配合设备工艺参数的调整达成，不会出现产品本身带来的非环保因素对生态的影响。

三、混凝土透水砖抗压强度：天津爱尔建材厂混凝土透水砖使用德国全自动混凝土砌块生产线经振动加压成型，其抗压强度平均值不小于35Mpa，单块最小值不小于30Mpa，达到并超过国家相关技术质量检验标准，保证了产品强度。

四、混凝土透水砖配合比：由于此前对抗压强度及透水系数等指标均未知，因此考虑进行几个不同配合比的添加量来试验，达到从中找出砖的抗压强度及透水系数等指标均合格的配合比。基于生产考虑，将水泥掺量拟定为4个阶梯，每个相差1%，采用粒径均匀的石子和机制砂，结合生产 线工艺特点，制定试验用的配合比。见表1、表2.

表1 灰面层单位：kg

表2 基层单位：kg

透水砖要求，即要有强度又要透水，因此在生产过程中通过调整设备工艺参数达到即保证产品有一定的密实度，又要使骨料之间保留通畅的毛细通道，以便水的流动。针对性制定工艺参数。

用规格为200*100*60混凝土路面砖进行试验，在生产中将工艺参数进行适当调整。成型周期17s，采用两次布料，延长主振时间至2.8s，水灰比控制在0.34；采用预振措施，提高了振动频率及角度；仍为振动加压成型。成型后的制品在养护窑内自然养护48h小时后出窑、码垛。

按《透水砖》JC/T945-2005标准检测路面砖抗压强度，自装试验设备检验透水系数，结果见表3

表3 透水系数

我们采用简易的装置进行上述透水系数试验的检测，我们并未按照标准规定的试验要求去做，而是模拟透水砖在铺设使用后雨天里的情景，观察其透水效果，从而得出数据，来调整配合比及工艺参数。首先将试样固定在玻璃容器里，将砖四周用玻璃胶密封使其不漏水，下面放集水用水槽，计量环境温度水5分钟（t）内通过的水量Q（ml），并测量水位差H（cm），记录试样的上表面积A（cm2）及试样的厚度L(cm),计算透水系数kT ，测量三次，取平均值。计算公式：kT =QL/AHt 单位：（cm/s）通过以上试验数据表明15#配合比，其抗压强度相对好，且透水性合格，当水泥16%，完全使用粗骨料2-5mm石时，成型比较松散，强度低；掺入机制砂后，当水泥不变，随着机制砂比例的增加，强度也增加，但透水率降低了。配比中加入粉煤灰是为了改善混凝土的和易性，对强度改变不大。遂将试样送天津市质量监督检验站第21站进行验证检测，AA9-4-118抗压强度、保水性、透水系数均合格。

五、混凝土透水砖透水性抗冻性：透水与抗冻二者是具有一定矛盾关系的两个指标，爱尔建材厂混凝土透水砖试验25次冻融循环后其强度损失小于10％.

六、混凝土透水砖防滑性能：天津爱尔建材厂混凝土透水砖采用回归自然的防滑面层设计，砌体表面略显粗糙，提高了防滑性能，雨后砖面无水迹残留，雪融化后可迅速透入地表，不会造成面层结冰。

七、结论：通过试验表明了透水砖的环保特点，透水砖在原材料选择上采用天然的无机非金属原材料，不含任何化学添加成分，其透水性能是通过原材料的相互填充及设备工艺参数的调整来达成，不会影响环境。强度、透水性均能达到标准 ，由于采用了粗面层大大提高了防滑性能。试验证明了其可复制性，可以批量生产不同透水性的产品，目前我们对透水性可以进行有效控制，针对不同地域，可以通过调整配合比来控制透水系数的大小。例如南方多雨的区域，采用高透水性的产品并配合透水路基，使雨水迅速排掉，可通过排水管沟将部分雨水收集起来，同时由于透水砖有一定的保水性，有效地缓解了“热岛效应”，地面可以呼吸了，合理利用水资源，让“水”这种宝贵的资源充分造福于人。

参考文献

[ 1 ] 何鑫，曹霞，张欣红，邢文文. 浅谈透水人行道结构的设计及工程应用.城市道桥与防洪.2008，6.

[ 2 ] 蒋佩莹. 用于铺设在人行道上的透水面层类型 . 中国市政工程.2009 ，3.

作者简介：吴晓强（1978- ），男，天津市人，大学本科，工程师，长沙理工大学，从事工程前期规划、协调组织及竣工结算等工作。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。