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佳境生态透水混凝土
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海绵城市亿万市场,透水铺装的霸主交椅谁来坐?

时间:2018-02-01 15:18:13 作者: 佳境生态 来源: www.tszqj.com 点击数: 分享到:

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21世纪初,我国相继开展透水混凝土的应用。杭州市从2005年除运河治污工程外,开始在城市市政建设中大规模推广使用透水工程材料。据不完全统计,至2007年杭州市铺设透水混凝土面积达30万平方米。

北京市仅在奥运场馆建设中铺装透水工程材料达10多万平方米。建设部也在大力推广透水混凝土材料,这标志着城市建设逐步走出硬化的误区,向人们展示一种全新的,具有环境、生态、水资源保护功能的地面铺设。



现在市面上主要的透水性铺装产品包括;透水混凝土铺装、透水砖铺装及透水沥青铺装等;其中透水混凝土铺装在适用场景的广泛性和渗水率上均比其他的两种产品相对表现好,特别是在日降水量超过100mm的特大暴雨中,雨水能通过透水混凝土铺装迅速渗透进入地下土壤,很大程度上减缓进入市政排水管道的速度,有效缓解排水压力。

透水混凝土的起源其实是源于欧美、日本等国家针对原城市道路的路面缺陷,开发使用的一种能让雨水流入地下,补充地下水,缓解城市的地下水位急剧下降等等城市环境问题的材料。

普通混凝土所铺设的传统硬化路面虽然整齐耐用,但其最大的缺点就是不透水,路面不透水,使得降雨时雨水对地下水的补充完全被阻断。同时该种材料无法对地表热量进行吸收,不能缓解城市的热岛效应。

而透水混凝土不含细骨料,是由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。而且这样的内部结构也可以有效吸附地表热量和噪音,可以有效疏解不少城市环境问题。

1.水泥透水性混凝土

以硅酸盐类水泥为胶凝材料、采用单一级的粗骨料, 不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土。该种透水性混凝土成本低, 制作简单, 可用于道路铺筑及预制成品应用。 但由于含有较多的连通孔隙, 其强度及耐磨性、抗冻性是工程应用技术主要指标。

2.高分子透水性混凝土

采用单一粒级的粗骨料, 以沥青或高分子树脂为胶结材料配制的透水性混凝土。与水泥透水性混凝土相比, 该种混凝土强度较高, 但成本也高。 由于有机胶凝材料耐候性较差, 在日光大气因素作用下容易老化, 其性能受温度影响较大, 在保证空隙的前提下, 抗老化、 热稳定性就是保证质量的关键。

3.烧结透水性制品

以废弃的瓷砖、 长石、 高岭土、 粘土等矿物的粒状物和浆体拌合, 压制成坯体, 经高温煅烧而成, 具有多孔结构的块体材料。 该类透水性材料强度高, 耐磨性好, 耐久性优良, 而且具有废弃固物循环利用的环保理念,但烧结过程本身需要消耗能量, 成本较高, 适用于用量较小的园林、 广场、景观道路铺装部位。

透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代就开始研究和应用,不少国家都在大量推广,如德国预期要在短期内将90%的道路改造成透水混凝土,从而改变过去破坏城市生态的地面铺设。



国内多项知名项目工程在建设和改造过程中都看到透水混凝土的身影。

在奥运公园水环境设计思路的讨论会上,一位专家提出,奥运公园最重要的设计之一,应是让地面具有很好的雨水回渗功能。

北京奥林匹克国家森林公园广场、停车场、行人通道等工程,设计要求使用能承受消防车等重型车辆通行的高强度透水混凝土。

上海在新建改建公园中积极推广透水材料铺装,2010年举办的上海世博会工程、特奥会训练基地建设大量采用透水混凝土铺装,2013年重庆国博中心6万平米室外展场全部采用透水混凝土铺装。上海市在新建、改建公园中积极推广透水混凝土的应用。2010年,在整个世博园区,60%以上的路面采用了透水混凝土,例如世博中心广场、A13广场、世博公园、世博园区内地坪、C08广场和非洲广场等。

露骨透水混凝土路面

在进入2015年以来,透水混凝土市场相比以前有了更多发展,不少业内人士纷纷表示对其市场未来发展充满期待。新型的透水混凝土技术是否价格不菲呢?并且随着与透水系列网红产品——透水砖相比较,又是孰优孰劣呢?

透水混凝土产品能否占据高位

目前透水混凝土的造价是需要根据厚度来定的,根据使用的骨料,外加剂,水泥,面层骨料,密封剂等的配比不同都有所不同,另外因为骨料,外加剂,水泥这些都会涉及到每个厂家的产品配方,即使是整体的材料成本,也差距各异。

对于透水混凝土而言,如何提高其抗压、抗折强度和减少堵塞是目前研究的关键问题。

与普通混凝土不同,透水混凝土是一种骨架-空隙结构,它是以单粒级粗集料作为骨架,导致出现强度低、容易堵塞、抗冻性和抗疲劳性差的问题。其次,由于其孔隙较大,由于部分雨水携带的大量泥土、细砂、碎片等杂质随水流不断进入透水混凝土的孔隙会造成堵塞。尤其我国北方气候干燥,尘土较多,更容易造成透水不畅,随着时间的积累最终导致无法透水。

通过研究发现采用以下三种方法可以有效提高透水混凝土强度:
减小骨料粒径;
掺入适量的硅粉和高效减水剂;
加入有机增强剂。

在孔隙堵塞方面目前国内的研究成果相对较少,早期的研究发现透水混凝土路面使用5年后,其渗透性降低了90%。除此之外,清理路面产生的灰尘以及植被的落叶、扬沙都可能造成孔隙堵塞。减少混凝土的堵塞,主要有以下三种方式:
清扫后吸尘;
高压水冲洗;
浸润后清扫。

与透水铺装产品里面另一个角色——透水砖相比,而透水砖耐压性能明显低于透水混凝土地坪。透水系数和力学性能是两个主要的质量指标。透水砖的透水性能在使用2年后减弱较多,瞬时下渗速率变化明显。其他表积水现象增加严重,与初铺设时相比,积水时问提早。车行道的透水砖比步行道的使用寿命要短。而透水混凝土标准使用年限为15年。

但是从性价比角度而言,透水砖主要适用于建筑与小区、广场、公园人行道及非重载路面等场合,如果在这些地方如果铺设透水混凝土性价比则过低。(见下表)

我国对于透水混凝土的研究起步较晚,现阶段对透水混凝土微观结构的研究还比较缺乏,今后应深入进行透水混凝土微观结构的研究,逐步改善透水混凝土的宏观性能,将透水混凝土大规模应用于现代“海绵城市”中。这样透水混凝土才有机会成为海绵城市发展建设首选地面铺装材料。