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混凝土透水砖的发展与应用

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混凝土透水砖的发展与应用

发布日期:2018-11-28 15:31:50 作者:昆明透水砖 来源:http://www.ynsnzpc.com 点击:

导读:
透水混凝土制品是道路和市政工程中透水混凝土的另一应用途径。透水砖是采用特殊级配集料、水泥、胶结剂和水等经 特定工艺制成的。因集料级配特殊,故混凝土中含大量的连通 孔隙 [...]

  1、引言

  透水混凝土制品是道路和市政工程中透水混凝土的另一应用途径。透水砖是采用特殊级配集料、水泥、胶结剂和水等经 特定工艺制成的。因集料级配特殊,故混凝土中含大量的连通 孔隙,在下雨或路面积水时,水能沿这些贯通的“线路”顺利地 渗入地下或存于路基中。 透水混凝土制品按透水方式可分为三类:正面透水型、侧面 透水型和接缝透水型。本文主要研究的是正面型透水砖的复 合层型和单层型透水砖。

混凝土透水砖的发展与应用
混凝土透水砖的发展与应用

  2、产品性能测试

  透水砖的性能指标主要包括抗压强度、抗折强度(由于本 透水砖产品的边长 / 厚度小于 5 mm,所以抗折强度可以不予考 虑)、耐磨性、保水性、透水系数、抗冻性等,由于时间限制,试验 中对透水砖的抗压强度、透水系数进行了测试[3]。在制作透水砖 之前,首先是进行不同粗骨料不同配合比的试块制作(见图 1), 并进行性能测试,待试件测试性能满足要求后,再进行透水砖 的制作,制成的透水砖见图 2。研究中发现,单层型透水砖砖制 作简单,透水系数较大,但表层粗糙,耐磨性差,故后期对透水 砖的研究主要放在复合型透水砖(见图 3)。

  3、透水砖的结构形式与配合比

  3.1 透水砖的结构形式

  本研究中透水砖标准规格尺寸为边长 200mm,厚度60mm,边长 / 厚度 =3.33<5。块体由复合材料组成。面层 5 mm 厚为特 制砂浆,提高了面层的耐磨度,还便于掺加染料或人工彩砂,配 制各种彩色质感透水砖。基层 55 mm 厚为小粒径粗骨料混凝 土,在较高的抗压强度时仍具有较大的连通孔隙率,确保透水 性。其断面见图 4。

  3.2 面层基层配合比

  3.2.1 面层配合比

  面层采用特殊级配的砂、水泥、水三种基本原材料,并掺入 外加剂,同时掺入适量颜料增加色彩。经过大量试验,采用水灰 比 0.25,集灰比 4.0,目标孔隙率 10%,外加剂掺量为 1.25%,颜 料用量为 0.8%的配合比制备面层。表 1 所列即为面层各种原材 料单位体积用量。

  3.2.2 基层配合比

  基层采用特殊级配的砂、水泥、水和高效减水剂四种基本 原材料,按水灰比 0.23,集灰比 3.2,目标孔隙率 15%,外加剂掺 量为胶凝材料用量的 1.0%,计算基层配合比。表 2 所列即为 基层各种原材料单位体积用量。

  4、透水砖的制备与成型工艺

  通过试验,我们对透水砖的成型工艺、原材料配合比、养护 方法等进行了大量的摸索。确定了采用基层和面层复合成型, 面层厚度 5 mm,基层厚度 55 mm,原材料配合比见表 1、 2,采用特殊成型工艺,养护方法采用标准养护。本研究透水砖的工艺流程图见图 5。

  5、产品性能测试结果

  最终产品各项性能见表3。图 6 是成品的效果图。试验中考虑透水砖的美观,选用了两种颜色铁红和绿色作为表层颜色。

  6、透水砖的铺装工艺

  透水砖铺装工艺同普通路面铺地砖有很大的区别,在铺装中特别要注意的是保持其特殊的透水特性。能否达到透水效果 从而改善路面及小区的环境很大程度上取决于铺装工艺的合理性,图 8、 9 为不同使用情况下简易透水砖的铺装工艺,供施 工单位参考。

  施工过程中为获得透水系统的良好性,达到较好的透水效果, 其缓冲层多采用中砂、低骨灰比和低水灰比的水泥混合砂浆,从而具有较好的受压缓冲能力;下层采用开放式透水性路基,使用窄级配 (骨料粒径大致在 7~40mm)、低骨灰比和低水灰比的混凝土。在 铺装中采用压实的方法,从而获得达到一定强度(28d达20MPa)的混凝土路基,减少在地下蓄水层储藏一定的积水后造成路面下沉的现象。这种特殊的混凝土具有较大的连通孔隙率,在实际铺装 完毕后,能够起到引导通过透水砖的渗透水快速下行的效果,减少 因长时间落雨或雨量偏大时路面径流的出现,同时可以满足较大的蓄水性能。另外,在较长时间空气干燥的环境下,可以通过蒸发作用使该层蓄含的水分透过路面散失在空气中,达到增大空气湿度降 低地面温度调节周围环境的效果。

  7、透水砖的应用效果

  以杭州市为例,城市化的进程已经严重影响了作为国际知 名旅游城市的气候环境。据目前研究表明,杭州历年平均气温变化在 15.5~18.0 ℃之间,气温呈逐步上升的趋势;杭州城市热岛效应越来越明显,最强时可达 4~5 ℃,在夏秋晴朗的午夜尤 为突出; 90年代以后降水量增多,洪涝出现的频率明显增加;城市风力的减弱,降低了污染的扩散能力。杭州城市气候环境变 化,已经严重影响到了城市的正常四季轮回,增加了能耗,进一步危害到了人们的生活质量和人体健康。

  同时,随着透水砖代替普通混凝土铺地材料的广泛应用, 其在城市绿化方面的贡献也会越来越突出。作为一种具有良好孔隙率的铺装材料,它在园林管理方面一定程度上解决了人工 定点灌溉中造成的给水率不均匀、润湿土体积小等难题;其具有良好透气性能又为植物的成长创造了一定生理环境基础,同样也会对植物的根系成长起到防止物理受损的保护作用。

  8、结束语

  透水砖作为一种缓解城市环境恶化压力的新型生态产品, 其特有的具有较大连通孔隙率和良好的透水性能的功能,保证 了城市的雨水以及路面其他原因造成的积水顺利下行,直接渗 透到地表下,减少了路面径流的影响。较大的孔隙率,也能在城 市降噪中发挥作用,对于储蓄在其中的水分,在干燥的气候环 境下,也可以通过蒸发的形态散失在空气中,从而改善了城市 的温度气候环境。作为一种新型的生态环境改善产品,随着应用的不断扩大,其特有的性能将得到不断认同,透水砖的应用 前景将受到越来越多的人们的关注。

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