透水砖的制造与施工技术研究

　　摘要：目前，我国正在推进海绵城市建设，为此出台了多项文件和指导意见，并且中央财政对海绵城市建设的试点城市给予了专项资金补助。其中与我们砖瓦行业有密切关系的是透水砖与路面砖的生产与应用，以及住建部出台的《海绵城市建设技术指南》，为了统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，缓解城市内涝压力，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。透水砖作为一种新兴的建筑材料，具有透水功能，可以减少城市内地表径流量，缓解城市内涝，受到越来越多的关注。透水砖的种类不同，其制造工艺也有所差异。透水砖的透水性能与抗压强度相互制约，对其应用造成了一定影响。透水砖的施工工艺要求其基层具有透水性，使得透水砖铺装层整体具有透水功能。

　　关键词：透水砖;生产工艺;施工

　　随着我国经济水平的不断提高，城镇化建设加速。城镇内非透水硬化地面的面积逐渐增多，容易造成排水更加困难。非透水硬化地面面积过多，影响到雨水渗透到其所覆盖的地下。雨水基本上都是通过径流的方式被汇集起来排放。但这一方法往往需要城市具有完整的市政排水系统，一些小城镇往往达不到这样的要求。而且形成径流的雨水往往会携带其所经过路径的污染物，一同排向水域中，可能会造成水源被污染。透水砖能够允许降雨渗透到地下，使得降雨量小的情况下不产生地表径流，降雨量大的情况下减少地表径流量。透水砖铺装层能够将一些污物截留在其表面，减少对地下水源的污染。降水可以通过透水砖补充地下水。透水砖覆盖土面，能够抑制扬尘，美化环境。

　　一、透水砖的特性

　　透水砖是采用尾矿废料、粉煤灰、建筑垃圾的二次利用制成的一种绿色环保的产品，主要有普通透水砖、聚合物纤维混凝土透水砖、彩石复合混凝土透水砖、彩石环氧通体透水砖和混凝土透水砖以及生态砂基透水砖六种类型，具有保持地面的透水性、保湿性，防滑、高强度、抗寒、耐风化、降噪、吸音等特点，它在城市空气和水中就起到了“肺”的功能。目前研发的透水砖主要具有以下特点：

　　1、透水、透气性能良好，对地下水资源起到保护作用。雨水可以通过透水砖与地面下垫层相通的渗水路径迅速渗人地下，对土壤水和地下水进行相应的补充，使土壤湿度维持相对稳定，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件，同时对地下水资源的保护起到积极的作用，有效缓解硬化地面对于城市地下水资源的负面影响。

　　2、改善的城市热环境。透水砖可吸收水分与热量，通过下垫层中毛细水的自然蒸发与蒸腾作用调节地表局部空间的温湿度，使地表的温度降低，从而可以调节城市小气候，并可以有效地缓解城市“热岛现象”。

　　3、防止反光，吸声降噪。透水砖的表面呈微小凹凸，防止路面反光，并且透水砖表面的小孔和间隙可以使声波通过摩擦转变为热能而逐渐衰减，从而吸收车辆行驶时产生的噪音，提高车辆通行的舒适性和安全性。 (4)可缓解地表径流，减轻城市排水和防洪压力。透水砖具有良好的透水性能，可减轻市区硬化地面雨水蓄积和漫流现象，有效缓解城市排水系统的泄洪压力，并对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果，同时可以防止马路上积水及打滑的现象发生，方便市民安全出行。

　　二、透水砖的生产

　　透水砖的生产过程主要就是，将各种原料通过运输装置按照一定配合比放入造砖机中，然后造砖机进行搅拌、烧制，然后根据放入机器内部的模具形状的不同，制出特定规格的砖。某制砖机生产透水砖速度是：大约每 10s 可以生产出一批砖，150mm × 300mm 大小的砖一次可以制出5 块。全程都是人工操纵机器完成，需要的人工劳动力不多，人工只需要将成品砖搬到晾晒位置摆放，购置机器的成本也不高。实际生产中的主要问题是，现场扬尘太多，对环境造成的污染比较严重，砖厂应注意勤洒水，减少空气当中的扬尘。透水砖生产流程为：配料→搅拌→输入喂料斗→操作机械→成型→搬运→平垛晾干→拆板上垛→养护→成品。[1]研究发现，从总体上看，颗粒料的颗粒级配对透水砖性能影响最大。颗粒料的颗粒度范围越窄，制成的透水砖透水性能就愈好。添加的辅料中，熔 剂、成孔剂、黏结剂等各成分的合理搭配对成形性能、干燥性能、烧成性能及产品性能起着关键的作用。熔剂量的多少及种类对烧成温度，产品强度及透水性能影响最大。熔剂加入量大，烧成温度低，产品强度大，但透水性能相应会降低;黏结剂对成形性能影响最大，恰当的加入量是提高成形合格率的关键。黏结剂加入量过大，黏模严重;加入量过小，成形性能差。透水砖种类繁多，所以它的生产工艺也多种多样。某些透水砖的生产过程中，将一些生活垃圾、工业废料作为原料，这种方法处理了部分工业废物，变废为宝，具有良好的生态效益。随着透水砖的不断发展，还会出现更多创新的透水砖生产工艺，实现透水砖的低投入、高回报。

　　三、透水砖的施工技术

　　透水砖由于其性能特点，要求基层有一定平整度，而且要用不同材料对基层进行铺贴处理。其施工技术对地质条件和环境有严格的要求。透水砖铺装还要求从表层到基层都具有较高的透水性能，这就使得透水砖铺装层结构与普通砖有所区别。透水砖的铺装结构一般为：夯实土壤、级配碎石、砂垫层和面层透水磚。透水砖的铺装过程为：首先对将要铺装的路基进行修整，并对自然土进行清理打扫，除去腐物质，然后进行夯实。然后需要铺设一层碎石或砾石等，具有良好的承载能力和渗水性能。再铺设一层水洗中粗砂，垫层砂的主要起基层找平、水体过滤、荷载缓冲的作用，垫层砂湿度不宜过高或过低，用手攒捏拌合料成团，松开后自然松散即为半干砂的大致标准，符合粗砂垫层铺设的标准要求。干湿适中的垫层砂有利于平整铺面、减少施工过程中的扬尘以及提高垫层的密实度。基层结构铺设完毕后，应检验平整度和抗压强度，符合标准后才能继续铺设。最后进行面层透水砖的铺设，透水砖码放时应注意轻拿轻放，严禁使用有裂缝、掉 角、表面缺陷及棱角损坏的砖。施工前还应该对垫层表面进行反复检查，不合格的必须进行整改。不同种类的透水砖对铺装层结构也具有不同的要求。即使是同种类的透水砖在不同的施工条件下对铺装层结构也有不同的要求。尤其是各层的材料选取和铺设厚度，应在施工前进行相关计算，采用符合铺设路面抗压要求的材料和铺设厚度。

　　随着环保思想日渐深入人心，透水砖这一具有生态效益的建筑材料越来越受到人们的关注。近年来，透水砖也在不断的发展，出现了一些新型透水砖，比如砂基透水砖。砂基透水砖以砂为骨料，与透水混凝土相比，孔隙较小，不易产生孔隙阻塞现象，透水功能保持时间长。目前透水砖的推广过程中还存在着一些问题：①生产过程比较复杂，生产成本过高;②铺装过程中，对垫层平整程度要求较高，铺装过程相比于传统砖来说也比较复杂，增加了铺装成本;③透水砖在使用过程中存在着透水时效不足，承载力偏小等问题。相信这些问题都会在今后的不断技术创新中得以解决。透水砖的推广使用将会大大推动城镇生态建设，推动“海绵城市”的建设。

　　参考文献

　　[1]张文法. 透水砖的制作及其生态渗地面系统设计[D]. 淮南：安徽理工大学，2017.

　　[2]程晓林，张柔祉，韩清忠.浅析透水性材料在海绵城市铺装设计中的应用与发展[J].砖瓦. 2019(11)： 25.

　　[3]左富云. 建筑垃圾在透水砖及城市道路上的应用[D]. 昆明：昆明理工大学，2018.

　　[4]张文静，丁跃元，张书函. 混凝土透水砖透水持久性的研究[J]. 新型建筑材料. 2019(6)： 22-24.

　　[5]王萍萍，徐向舟. 砂基透水砖的制备及性能优化研究[J]. 新型建筑材料. 2018(8)： 44-47.

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文章名称： 透水砖的制造与施工技术研究

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