陶瓷透水磚的發(fā)展前景

城市硬化地面帶來(lái)的問(wèn)題日漸增多，當(dāng)雨水遇到硬化地面時(shí)，就四處橫流并帶走大量的城市 污染物，排人當(dāng)?shù)刈匀凰担瑥亩斐珊恿鳌⒑吹奈廴?另一方面，硬化路面不能使雨水、雪 水有效滲入地下，致使地下水減少，地面下沉，土壤含水量低，花草樹(shù)木的生長(zhǎng)受抑制等，破壞 了生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，這種不透水路面還阻斷了地上與地下之間的水汽、熱能交換，使城市局部溫 度升高，形成“熱島效應(yīng)”。

透水磚，是可以滲透水的鋪地磚，作為一種能緩解城市環(huán)境惡化壓力的新型環(huán)境材料，由于 其良好的透水性能，可以使城市雨水以及路面其他原因造成的積水順利下行，減少了路面徑流的 影響，有效恢復(fù)地表水循環(huán)系統(tǒng)，透水磚本身較大的孔隙率，也能在城市降噪中發(fā)揮作用。

透水磚兼有治污和改善生態(tài)環(huán)境等多重功能，近年來(lái)其研發(fā)與應(yīng)用越來(lái)越受到各方的關(guān)注與 青睞;本文綜述了透水磚的分類(lèi)、特性、制備及鋪裝工藝，介紹并分析了透水磚在國(guó)內(nèi)外環(huán)境領(lǐng) 域的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展前景。

一、透水磚在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用發(fā)展

德國(guó)從上世紀(jì)60年代起就采用透水材料鋪裝路面，并致力于不透水路面的改造，其目標(biāo)是 到2010年，把全國(guó)城市90%的路面改造為透水路面。

早在1973年，日本東京建設(shè)局就建立了3個(gè)人行道透水鋪面的試驗(yàn)區(qū)?，到1999年已累計(jì) 完成1000萬(wàn)m2的施工面積。日本INAX透水磚早已投放市場(chǎng)，且有著嚴(yán)格的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)， 美國(guó)等國(guó)也制定了推廣透水性路面的相關(guān)法規(guī)，取得了巨大成效。

近年來(lái)，隨著環(huán)境的不斷惡化，我國(guó)越來(lái)越重視透水鋪面的研發(fā)與應(yīng)用。1999年，佛山市 樂(lè)華陶瓷有限公司(中外合資)發(fā)明了一種透水磚并申請(qǐng)了專(zhuān)利。北京市頒發(fā)了建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行 “節(jié)水三同時(shí)”的規(guī)定，明確要求采用透水性材料鋪裝路面，同時(shí)對(duì)雨水利用改造項(xiàng)目給予補(bǔ) 助。國(guó)家主管部門(mén)正式頒布了JC/T945—2005《透水磚》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自2005年7月1日起正式 實(shí)施，并在GB/TS0378—2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了住宅和公共建筑室外透水地 面面積比應(yīng)分別不小于45%、40%。

目前，透水磚的生產(chǎn)廠家在國(guó)內(nèi)相繼出現(xiàn)，其產(chǎn)品在綠色奧運(yùn)場(chǎng)館、綠色生態(tài)建筑中被積極 采用，但總體而言，透水性鋪裝地面在國(guó)內(nèi)還未廣泛大規(guī)模的應(yīng)用。

二、透水磚的分類(lèi)、特性及制備

目前，在市面上見(jiàn)到的透水磚從材質(zhì)和生產(chǎn)工藝上可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是以固體工業(yè)廢料、生活垃圾和建筑垃圾為主要原料，通過(guò)粉碎、成形、高溫?zé)贫傻奶沾赏杆u;另一類(lèi)是以無(wú)、 機(jī)非金屬材料為主要原料，利用有機(jī)或無(wú)機(jī)黏結(jié)劑通過(guò)成形、固化而制成，由于它無(wú)須燒制，所 以稱(chēng)為非陶瓷透水磚。透水磚的透水原理主要有兩種，一種是靠組成磚體材料顆粒之間的孔隙來(lái) 透水，一種是通過(guò)破壞水的表面張力來(lái)透水。

由于透水磚品種較多，故其特性、制備方法和生產(chǎn)工藝也很多，下面介紹在環(huán)保領(lǐng)域有著重 要貢獻(xiàn)的幾種代表性透水磚。

(一)陶瓷透水磚

1、粉煤灰透水磚

用粉煤灰為主要原料制成的透水磚強(qiáng)度往往偏低，不耐用。近來(lái)，有關(guān)技術(shù)人員通過(guò)研究各 工藝參數(shù)對(duì)粉煤灰透水磚強(qiáng)度和透水性相關(guān)的影響口J，優(yōu)選工藝參數(shù)，用40%一50%粉煤灰、 25%～35%黏土和20%～30%廢地磚骨料(粒徑0.45～0.6ram)配料，經(jīng)25MPa壓力下成型， 在1050"12燒成溫度燒結(jié)1小時(shí)，燒制出透水系數(shù)1.08(10～2em/g)、抗壓強(qiáng)度達(dá)30.6MPa粉煤 灰高強(qiáng)度透水磚。有效解決了原粉煤灰透水磚強(qiáng)度偏低，不耐用的問(wèn)題，且其透水性保持良好， 利于環(huán)保和廢料的資源化利用，因此，粉煤灰透水磚有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

2、添加生活垃圾、玻璃陶瓷廢料透水磚

利用生活垃圾和廢玻璃、陶瓷廢料為主要原料制備透水磚工藝流程見(jiàn)圖1，采用此法不僅制 備了透水磚，也使目前日益增加的工業(yè)廢渣得以利用，減輕了環(huán)境負(fù)荷。研究表明舊1，少量生 活垃圾添加到磚坯中，其熔劑作用超過(guò)成孔作用，可以增大抗折強(qiáng)度，但降低透水系數(shù)，控制生 活垃圾添加量在5%內(nèi)，對(duì)陶瓷透水磚的透水性能影響不大，是綜合處理生活垃圾的一種有效途徑。

3、添加重金屬污泥透水磚

利用電子工業(yè)所產(chǎn)生的含重金屬無(wú)機(jī)污泥，依據(jù)包芯造粒的原理，將有害污泥包裹于坯料中 心，通過(guò)滾動(dòng)造粒在坯料外表形成一層頁(yè)巖礦土包覆層，經(jīng)干燥與高溫?zé)Y(jié)成為陶粒，再拌和水 泥砂漿成型為透水磚。有關(guān)研究表明H1有害重金屬符合TCLP溶出標(biāo)準(zhǔn)，用陶粒加20%的水泥砂 漿成型25era×25era x6em的透水磚，可達(dá)到最佳透水模式，可應(yīng)用于人行道、大型廣場(chǎng)、庭園 步道。該法為重金屬污泥的資源化利用提供了一條有效途徑。

(二)非陶瓷透水磚

1、廢舊混凝土透水磚

建筑物拆除過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢混凝土，構(gòu)成了建筑垃圾的主要組成部分。將廢舊的混凝土 破碎，作為成型骨料，采用水泥為膠結(jié)材料，通過(guò)清洗、攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)等工藝以及骨料粒 徑、配合比的調(diào)控，制備出廢舊混凝土透水磚。該制備方法既可減少建筑垃圾、減輕環(huán)境污染， 又可節(jié)省天然砂石的開(kāi)采，將產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于水泥制品造價(jià)低廉、 性能穩(wěn)定，因此利于大規(guī)模鋪裝的應(yīng)用。

2、樹(shù)脂改善型路面透水磚

它是以高分子樹(shù)脂為膠凝材料，采用單一粒徑的骨料等配制而成。一般也采用壓力成型，形成滿足特定強(qiáng)度要求，同時(shí)具有一定連通孔隙的混凝土制品。高分子樹(shù)脂作為膠凝材料具有強(qiáng)度 高和美觀的特點(diǎn)，但是開(kāi)展大規(guī)模的推廣應(yīng)用卻受到不少專(zhuān)家學(xué)者的質(zhì)疑，主要原因是樹(shù)脂的耐 老化性能差，加上骨料選擇不當(dāng)也造成了透水性能降低。另外由于造價(jià)太高、性?xún)r(jià)比不當(dāng)，用戶(hù) 一般也不愿意采用。該類(lèi)產(chǎn)品只適合于某些特定的場(chǎng)合，比如有樹(shù)蔭遮蔽的高檔小庭院內(nèi)。

3、砂基透水磚

砂基透水磚以沙漠中的風(fēng)沙為主要原料，通過(guò)獨(dú)特的工藝加工，黏合壓制而成，加工過(guò)程不 需燒制，是一種有益于生態(tài)環(huán)保的節(jié)能型新材料，具有強(qiáng)度高、可塑性強(qiáng)、用途廣泛、透水性 好、吸音固塵、抗凍融性好等特點(diǎn)。其優(yōu)良的透水性不是靠顆粒間縫隙滲水，而是通過(guò)破壞水的 表面張力來(lái)實(shí)現(xiàn)滲水的同時(shí)還能對(duì)水進(jìn)行過(guò)濾和凈化。目前開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品“生泰砂”，在中南 海紫光閣外延人行道、奧運(yùn)村停車(chē)場(chǎng)、國(guó)家科技部辦公區(qū)均有應(yīng)用。

三、透水磚的鋪裝

透水磚鋪裝工藝與普通路面磚有很大的區(qū)別，由于其性能和功能特點(diǎn)，要求路基處理得特別 平整，而且需要不同材料對(duì)不同層進(jìn)行鋪貼處理，這就對(duì)施工技術(shù)有嚴(yán)格要求。施工過(guò)程中需要 注意的事項(xiàng)：為獲得良好的透水系統(tǒng)，達(dá)到較好的透水效果，其緩沖層多采用中砂，低骨灰 比和低水灰比的水泥混合砂漿，具有較好的受壓緩沖能力;下層采用開(kāi)放式透水性路基，使用窄 級(jí)配(骨料粒徑大致在7～40 mm)、低骨灰比和低水灰比的混凝土。其主要作用表現(xiàn)為：一是 能夠在鋪裝中采用壓實(shí)的方法獲得達(dá)到一定強(qiáng)度(28d達(dá)20MPa)的混凝土路基，減少地下蓄水 層儲(chǔ)藏一定的積水后造成路面下沉的現(xiàn)象(壓實(shí)過(guò)程注意的事項(xiàng)為：需要找平碾壓密實(shí)，壓實(shí) 系數(shù)不得低于95%);二是這種特殊的混凝土具有較大的連通孔隙率，在鋪裝完畢后，能夠引導(dǎo) 滲透水快速下行，減少因長(zhǎng)時(shí)間落雨或雨量偏大時(shí)路面徑流的出現(xiàn)，同時(shí)可以滿足較大的蓄水性 能;三是在長(zhǎng)時(shí)間空氣干燥的環(huán)境下，可通過(guò)蒸發(fā)作用使該層蓄含的水分透過(guò)路面散失在空氣 中，達(dá)到增大空氣濕度、降低地面溫度、調(diào)節(jié)周?chē)h(huán)境的效果。

四、透水磚的發(fā)展應(yīng)用前景

透水磚的使用，為工業(yè)廢料的資源化利用提供了一條有效的途徑，同時(shí)由于其功能特點(diǎn)，可 滯洪蓄雨、涵養(yǎng)甘霖、透水透氣、降塵減噪，增加城市居住的舒適度，它也對(duì)平衡城市生態(tài)系 統(tǒng)，保護(hù)自然環(huán)境起著舉足輕重的作用。它將是生態(tài)城市建設(shè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)和方向。

目前透水磚在使用中，還主要存在著透水率的衰減和耐久性低的問(wèn)題：

透水磚或下面的砂、石透水墊層的孔隙中日積月累的吸附和沉淀，可導(dǎo)致孔隙堵塞，使透水 率衰減，直至完全堵塞失去透水能力。理論上言，透水地磚及透水地磚下的砂石墊層需要反復(fù)清 洗或更換，才能保證一定的透水率。另外，在北方地區(qū)冬季室外溫度較低，雨雪滲入透水的孔隙 后會(huì)產(chǎn)生反復(fù)凍融循環(huán)，導(dǎo)致凍脹破壞，加上透水磚密度及抗壓強(qiáng)度比普通硬化路面地磚低，其 凍脹破壞會(huì)更嚴(yán)重。

有關(guān)人員通過(guò)人工模擬降雨現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)透水磚在使用2年后，透水性能雖有所下降， 但仍能滿足使用要求。在正常使用條件下，透水磚的透水性維持時(shí)間較長(zhǎng)，但在長(zhǎng)期的使用過(guò)程 中出現(xiàn)的問(wèn)題不得不引起人們的關(guān)注，同時(shí)也為我們提供了透水磚的優(yōu)化研究和發(fā)展方向，如： ①優(yōu)化透水磚鋪裝工藝，促進(jìn)路面透水系統(tǒng)的發(fā)展及其配套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，從而促進(jìn)城市雨水利用 技術(shù)的發(fā)展;②加強(qiáng)透水鋪面的維護(hù)管理，定期清除透水磚路面縫隙間的碎石及其他沉積物，保 持城市道面的清潔衛(wèi)生，減少垃圾污染;③進(jìn)一步開(kāi)發(fā)透水磚的應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)城市生活和工業(yè) 廢物的資料化利用，促進(jìn)人類(lèi)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。推廣和應(yīng)用透水磚將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益 和社會(huì)效益。

相關(guān)問(wèn)答：

問(wèn)：陶土磚,透水磚,水泥磚，燒結(jié)磚的區(qū)別

答：陶土磚原材料是頁(yè)巖，水泥磚和透水磚原材料都是水泥混凝土，包括pc，舒布洛克，荷蘭磚都是水泥磚，只是工藝不同叫法不同價(jià)格也不同，燒結(jié)磚包含了所有燒的磚，主要分黏土和陶土兩種。而陶土磚分兩個(gè)成型方式，擠出成型和壓制成型，擠出的帶孔是毛面的，吸水率低。壓制是光面的吸水率高，但不透水。并且國(guó)家要求陶土磚不能添加染色劑和顏料，所以顏色比較單一

問(wèn)：什么是仿石PC磚設(shè)備?主要用途有哪些?

答：仿石PC磚設(shè)備是用于生產(chǎn)磚制品的機(jī)械設(shè)備，但是，又有別于傳統(tǒng)磚機(jī)， 以銀馬用戶(hù)使用分析，仿石PC磚設(shè)備主要生產(chǎn)的是透水磚、仿石磚、路沿石等生態(tài)磚制品。