21世紀(jì)初,我國(guó)相繼開(kāi)展透水混凝土的應(yīng)用。杭州市從2005年除運(yùn)河治污工程外,開(kāi)始在城市市政建設(shè)中大規(guī)模推廣使用透水工程材料。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至2007年杭州市鋪設(shè)透水混凝土面積達(dá)30萬(wàn)平方米。
北京市僅在奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)中鋪裝透水工程材料達(dá)10多萬(wàn)平方米。建設(shè)部也在大力推廣透水混凝土材料,這標(biāo)志著城市建設(shè)逐步走出硬化的誤區(qū),向人們展示一種全新的,具有環(huán)境、生態(tài)、水資源保護(hù)功能的地面鋪設(shè)?,F(xiàn)在市面上主要的透水性鋪裝產(chǎn)品包括;透水混凝土鋪裝、透水磚鋪裝及透水瀝青鋪裝等;其中透水混凝土鋪裝在適用場(chǎng)景的廣泛性和滲水率上均比其他的兩種產(chǎn)品相對(duì)表現(xiàn)好,特別是在日降水量超過(guò)100mm的特大暴雨中,雨水能通過(guò)透水混凝土鋪裝迅速滲透進(jìn)入地下土壤,很大程度上減緩進(jìn)入市政排水管道的速度,有效緩解排水壓力。
透水混凝土的起源其實(shí)是源于歐美、日本等國(guó)家針對(duì)原城市道路的路面缺陷,開(kāi)發(fā)使用的一種能讓雨水流入地下,補(bǔ)充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等等城市環(huán)境問(wèn)題的材料。普通混凝土所鋪設(shè)的傳統(tǒng)硬化路面雖然整齊耐用,但其大的缺點(diǎn)就是不透水,路面不透水,使得降雨時(shí)雨水對(duì)地下水的補(bǔ)充完全被阻斷。同時(shí)該種材料無(wú)法對(duì)地表熱量進(jìn)行吸收,不能緩解城市的熱島效應(yīng)。
而透水混凝土不含細(xì)骨料, 是由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu), 故具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)。而且這樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以有效吸附地表熱量和噪音,可以有效疏解不少城市環(huán)境問(wèn)題。
透水混凝土分類
1.水泥透水性混凝土
以硅酸鹽類水泥為膠凝材料、采用單一級(jí)的粗骨料, 不用或少用細(xì)骨料配制的無(wú)砂、多孔混凝土。該種透水性混凝土成本低, 制作簡(jiǎn)單, 可用于道路鋪筑及預(yù)制成品應(yīng)用。 但由于含有較多的連通孔隙, 其強(qiáng)度及耐磨性、抗凍性是工程應(yīng)用技術(shù)主要指標(biāo)。
2.高分子透水性混凝土
采用單一粒級(jí)的粗骨料, 以瀝青或高分子樹(shù)脂為膠結(jié)材料配制的透水性混凝土。與水泥透水性混凝土相比, 該種混凝土強(qiáng)度較高, 但成本也高。 由于有機(jī)膠凝材料耐候性較差, 在日光大氣因素作用下容易老化, 其性能受溫度影響較大, 在空隙的前提下, 抗老化、 熱穩(wěn)定性就是質(zhì)量的關(guān)鍵。
3.燒結(jié)透水性制品
以廢棄的瓷磚、 長(zhǎng)石、 高嶺土、 粘土等礦物的粒狀物和漿體拌合, 壓制成坯體, 經(jīng)高溫煅燒而成, 具有多孔結(jié)構(gòu)的塊體材料。 該類透水性材料強(qiáng)度高, 耐磨性好, 耐久性優(yōu)良, 而且具有廢棄固物循環(huán)利用的環(huán)保理念,但燒結(jié)過(guò)程本身需要消耗能量, 成本較高, 適用于用量較小的園林、 廣場(chǎng)、景觀道路鋪裝部位。
透水混凝土應(yīng)用實(shí)例
透水混凝土在美國(guó)從上世紀(jì)七、八十年代就開(kāi)始研究和應(yīng)用,不少國(guó)家都在大量推廣,如德國(guó)預(yù)期要在短期內(nèi)將90%的道路改造成透水混凝土,從而改變過(guò)去破壞城市生態(tài)的地面鋪設(shè)。國(guó)內(nèi)多項(xiàng)知名項(xiàng)目工程在建設(shè)和改造過(guò)程中都看到透水混凝土的身影。
在奧運(yùn)公園水環(huán)境設(shè)計(jì)思路的討論會(huì)上,一位專家提出,奧運(yùn)公園重要的設(shè)計(jì)之一,應(yīng)是讓地面具有很好的雨水回滲功能。
北京奧林匹克國(guó)家森林公園廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、行人通道等工程,設(shè)計(jì)要求使用能承受消防車等重型車輛通行的高強(qiáng)度透水混凝土。
上海在新建改建公園中積極推廣透水材料鋪裝,2010年舉辦的上海世博會(huì)工程、特奧會(huì)訓(xùn)練基地建設(shè)大量采用透水混凝土鋪裝,2013年重慶國(guó)博中心6萬(wàn)平米室外展場(chǎng)全部采用透水混凝土鋪裝。上海市在新建、改建公園中積極推廣透水混凝土的應(yīng)用。2010年,在整個(gè)世博園區(qū),60%以上的路面采用了透水混凝土,例如世博中心廣場(chǎng)、A13廣場(chǎng)、世博公園、世博園區(qū)內(nèi)地坪、C08廣場(chǎng)和非洲廣場(chǎng)等。
國(guó)內(nèi)首個(gè)“星光廣場(chǎng)”——青島滄口公園,是我國(guó)個(gè)采用發(fā)光石打造的新型透水鋪裝景觀。
透水混凝土的使用不僅在人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及城市雨水管理與水污染防治等工作上,具有特殊的重要意義。另外多個(gè)國(guó)家也已經(jīng)對(duì)透水混凝土在透氣、透水、吸聲降噪、凈化水體等方面進(jìn)行更加深入的研究,以拓展其在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用,也對(duì)相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品申請(qǐng)了多項(xiàng)專利。
美國(guó):1979年,在美國(guó)佛羅里達(dá)州saraaota地區(qū)的一座教堂附近,首次使用無(wú)砂多孔混凝土建了停車場(chǎng),并獲得透水性混凝土的專利。
日本:日本學(xué)者在1987年申請(qǐng)了有關(guān)透水混凝土的專利。
中國(guó):國(guó)內(nèi)部分企業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新,研制的“卵石型透水混凝中專用復(fù)合型添加劑”和“卵石型透水混凝中專用表面清洗劑”獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。通過(guò)摻入這種新型的超細(xì)礦物摻合料,能明顯改善透水混凝土漿體的流動(dòng)性與密實(shí)性,從而提高透水混凝土拌合物的包裹性、勻質(zhì)性及粘聚性。與普通透水混凝土相比,卵石露骨透水混凝土增加了一項(xiàng)表面處理工藝,即在混凝土成型后,表面均勻噴涂一層清洗劑。