透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用研究

熊 俊 謝佳耀 胡曉軍

浙江龍業(yè)建材有限公司

透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用研究

熊 俊 謝佳耀 胡曉軍

浙江龍業(yè)建材有限公司

海綿城市是指在環(huán)境變化、自然災(zāi)害下，城市具有較好的＂彈性＂，雨季時(shí)對水起吸收、儲(chǔ)蓄、下滲和凈化作用，需要時(shí)＂釋放＂再利用。通過下沉式綠地、透水鋪裝和綠色屋頂?shù)却胧?，可有效減輕＂熱島效應(yīng)＂、城市內(nèi)瀟和徑流污染，節(jié)約水源，改善并保護(hù)生態(tài)環(huán)境，其中透水鋪裝為透水混凝±的發(fā)展迎來機(jī)遇。它是一種綠色生態(tài)型泡凝±，具有綠色環(huán)保、吸噪音、孔隙多、質(zhì)輕、透氣性和透水性好等優(yōu)點(diǎn)。另外還可將其應(yīng)用于江、河、湖、海濱等水域和沿岸，起到固沙±、固堤岸、透水氣作用，本文就是針對上述問題進(jìn)行了一系列研究。

透水性鋪裝；海綿城市；建設(shè)應(yīng)用

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放“并加以利用。

而下雨時(shí)吸水這一功能，很多城市都采用城市道路用透水混凝土鋪設(shè)來實(shí)現(xiàn)，道路利用生態(tài)透水混凝土鋪設(shè)后，一方面能夠增加城市可透水、透氣面積，調(diào)節(jié)城市氣候，降低地表溫度，有利于緩解城市“熱島現(xiàn)象”。同時(shí)，可以充分利用雨、雪降水，增大地表相對濕度，補(bǔ)充城區(qū)日益枯竭的地下水資源，發(fā)揮透水性路基的“蓄水池“功能。

1 建設(shè)海綿城市的思路及途徑

1.1 下沉式綠地

所謂的下沉式綠地就是低于路面的一些廣場式園林綠地，這類園林景觀在國內(nèi)還不是很流行。由于晉城地區(qū)有盆地、中低丘陵及部分山脈，下沉式綠地是最好的雨水分流場地及存儲(chǔ)地，對提升城市綠地水文調(diào)節(jié)功能具有非常重要的意義。

1)減少城市的洪澇災(zāi)害，增加土壤及地下水資源量，減少綠地的澆灌用水。

若把綠地建成深度為10cm的下凹式，則會(huì)把降雨徑流大多部分?jǐn)r蓄在綠地內(nèi)，大雨或暴雨可攔蓄80%左右。由于下凹式綠地?cái)r蓄了大量的地表水，并隨即轉(zhuǎn)變成地下水和土壤水，不僅增加了其水資源儲(chǔ)量，也減少了綠地的澆灌用水量。

2)降低了城市水域的污染和淤泥量，為綠地的土壤增加了肥力。

當(dāng)前，全國范圍內(nèi)城市的大氣污染非常嚴(yán)重，當(dāng)出現(xiàn)降雨時(shí)，大氣中的污染物便通過雨水的淋洗帶到地表，地表的各種污染物通過雨水的沖洗被帶到城市的河流、湖泊等水域，不僅影響了水域的生態(tài)環(huán)境及景觀，更增加了治理的難度與投入。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)洪澇時(shí)，大量的淤積在水域底部會(huì)嚴(yán)重影響調(diào)蓄洪水的能力及河渠的排放能力。

當(dāng)降雨時(shí)，下凹式綠地可將雨水中的污染物進(jìn)行過濾、凈化，并將過濾、凈化后的沉積物轉(zhuǎn)變成園林植被所需的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅肥沃了綠地的土壤、解決了污染物殘留給人體造成的危害，還進(jìn)一步美化了環(huán)境，減輕了大氣、水資源污染的治理難度及投資成本。

1.2 雨水收集系統(tǒng)

1)對于雨水利用，目前我國還處于初級(jí)階段，潛力巨大。在近幾年的汛期，降雨儲(chǔ)存水量大大增加，大有利于農(nóng)業(yè)建設(shè)，補(bǔ)充農(nóng)業(yè)灌溉用水。

2)今后，中水將成為市政用水的重要水資源。預(yù)計(jì)在三年以后，大部分地區(qū)的中心城區(qū)和新建城區(qū)的中水管道會(huì)達(dá)到90%以上的覆蓋率，進(jìn)一步完善污水處理，增設(shè)回收系統(tǒng)，加大建設(shè)中水回用系統(tǒng)的力度，使中水成為市政用水、生活雜用、工業(yè)用水、消防用水等主要水源。

3)收集到的雨水還可以把雨水滲透到地下補(bǔ)充地下水，從而解決地面下沉問題。

2 透水混凝土的應(yīng)用

透水混凝土又稱多孔混凝土，透水地坪，是保護(hù)地下水、維護(hù)生態(tài)平衡、緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的路面材料，對海綿城市建設(shè)具有重要意義。透水混凝土膠結(jié)料是由膠結(jié)母料、聚羧酸系等多種助劑組成的聚合物，按一定比例添加到透水混凝土砂漿中攪拌使用，使混凝土砂漿中的粗骨料表層上包裹一層薄水泥漿與膠結(jié)母料相互粘結(jié)，最后形成了一種具有透氣好、透水強(qiáng)和重量輕的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的路面材料。

2.1 透水性路面磚

透水性路面磚常見的有混凝土透水路面磚、自然砂透水路面磚、陶瓷透水路面磚等。透水性路面磚按照材質(zhì)和生產(chǎn)工藝劃分可分為陶瓷透水磚和非陶瓷透水磚?；炷镣杆访娲u、自然砂透水路面磚屬于非陶瓷透水磚，是將粒徑接近的砂、石顆粒用凝結(jié)材料膠結(jié)、成形、固化而制成的有一定抗壓強(qiáng)度的透水磚。陶瓷透水路面磚是將粒徑相似的陶瓷碎?；蚱渌牧戏鬯?、壓制成型后，高溫?zé)Y(jié)而成的帶有通道孔隙的透水磚。在城市園林、廣場應(yīng)用較多的透水性路面磚品種有荷蘭磚、舒布洛克磚、聯(lián)鎖磚、劈裂磚等。

透水性路面磚具有適應(yīng)場地能力強(qiáng)、施工與維護(hù)方便、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。但也存在整體性較差、表面接縫多、平整度不妹承載能力相對較低的不足。因此，透水性路面磚適用于對鋪裝承載能力要求不高的人行為主場地，如廣場、人行道、園路等，也適用于施工作業(yè)面受限難以采用機(jī)械施工的情況。路面磚在使用過程中會(huì)出現(xiàn)磚塊破碎、松動(dòng)、隆起、錯(cuò)臺(tái)等病害。因基層和墊層的強(qiáng)度不足造成的沉陷、破損，可以采用水泥砂漿、石灰土、貧混凝土加固墊層再鋪砌面層。面層出現(xiàn)松動(dòng)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充填縫料，填充穩(wěn)固。在北方有冰凍地區(qū)，雨雪滲入透水磚空隙后會(huì)反復(fù)凍融導(dǎo)致凍脹破壞，因此在寒冷地區(qū)透水磚應(yīng)在相關(guān)規(guī)定要求下進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)后使用。

2.2 透水性瀝青混合料

透水瀝青混合料作為鋪面材料整體結(jié)構(gòu)性好，表面平整度較高且有較高的承載能力，主要用于公路、城市機(jī)動(dòng)車道、停車場等。但透水瀝青混合料因空隙率高、抗剪強(qiáng)度較低的特點(diǎn)，重載車輛在急轉(zhuǎn)彎或急剎車時(shí)易將路面搓起，因此不宜用在重載交通區(qū)域以及彎道、縱坡較大的路段。透水性瀝青混合料的空隙會(huì)在使用過程中吸附地表徑流中的砂礫導(dǎo)致堵塞，逐漸減低其透水能力，可采用清掃、壓力吹掃、高壓沖洗等澎去定期進(jìn)行維護(hù)，叨灰復(fù)路面透水性。

透水混凝土和普通混凝土相比，具有使雨水透過路面從補(bǔ)充地下水的功能，同時(shí)具有吸聲降噪、緩解城市“熱島效應(yīng)”等諸多優(yōu)點(diǎn)，透水混凝土是典型的綠色環(huán)保、環(huán)境友好型生態(tài)材料，在海綿城市的建設(shè)中大面積使用，效果良好。

[1] 劉翠萍，石云興，屈鐵軍，等.透水混凝土收縮性能的試驗(yàn)研究[J].混凝土，2009(1)：43-45，49.

[2] 宋中南.透水混凝土及其應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.