海綿城市建設(shè)理念下赤泥海綿磚的制備與應(yīng)用研究

趙雷 孫列

（1.山東輕工職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255000；2.天津大學(xué)，天津 300000）

一、前言

近些年來(lái)，隨著我國(guó)許多大中城市在面臨降雨的過(guò)程當(dāng)中，一旦雨量過(guò)大就極易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害。海綿城市的概念在這種大背景下應(yīng)運(yùn)而生，因?yàn)槲覈?guó)正在經(jīng)歷著高速的城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，在逐漸形成的熱島效應(yīng)為城市暴雨不斷高頻率的出現(xiàn)提供了客觀條件，目前國(guó)內(nèi)許多大中城市的排水管道，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求普遍標(biāo)準(zhǔn)較低，因?yàn)樵诟咚俪擎?zhèn)化推進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的市政配套設(shè)施設(shè)施未必能夠趕得上高速城鎮(zhèn)化的建設(shè)，這也就為海綿城市的概念在我國(guó)提出奠定了基礎(chǔ)，海綿城市的概念并不是一個(gè)理論上的愿景，而是可以真正實(shí)現(xiàn)的，在海綿城市概念下，赤泥海綿磚的制備技術(shù)和具體應(yīng)用又成為了這一偉大工程當(dāng)中的核心內(nèi)容。

二、赤泥海綿磚的制備與應(yīng)用

在我國(guó)許多地區(qū)如何利用赤泥去制備海綿城市所需要的海綿磚，成為了一個(gè)新興的工程建筑材料制造領(lǐng)域，赤泥海綿磚的制備也在我國(guó)許多城市的海綿城市宏偉規(guī)劃當(dāng)中，被多次的點(diǎn)提出。如果我們可以采用環(huán)保合理且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段去制備赤泥海綿磚，就可以在海綿城市的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中節(jié)約大量成本，創(chuàng)造更多的價(jià)值，符合綠色節(jié)能環(huán)保的要求，更重要的是可以有效地減少城市快速發(fā)展所產(chǎn)生的洪澇災(zāi)害頻發(fā)問(wèn)題，這樣不僅僅是局限于經(jīng)濟(jì)層面的提升，同時(shí)也是一項(xiàng)利國(guó)利民的偉大工程。在我國(guó)的許多柏油馬路水泥路面當(dāng)中，由于沒(méi)有足夠的海綿磚輔助系統(tǒng)所以導(dǎo)致了在雨水短期內(nèi)急劇增加的情況下出現(xiàn)水大量淤積停滯。造成洪澇災(zāi)害。我們時(shí)常設(shè)想如果可以構(gòu)建好良好的海綿城市建設(shè)，那么一定可以有效的阻止類似悲劇的發(fā)生。

赤泥海綿磚又叫透水磚，這種赤泥海綿磚，最初是由荷蘭人發(fā)明的，主要是由于荷蘭整個(gè)地面都是平均海拔處于海平面以下的，所以河南人最初需要填海造陸，在填海造陸的過(guò)程當(dāng)中，荷蘭人發(fā)明了海綿透水磚，因?yàn)檫@種海綿透水磚在阻擋了海水的同時(shí)，也會(huì)因?yàn)槠渚哂幸欢ǖ娜菁{水的功能可以起到濕潤(rùn)的作用，并不會(huì)像普通磚那樣容易裂紋就可以有效地保證在為海造陸的過(guò)程當(dāng)中不僅可以節(jié)約大量的成本，也可以保障圍海造陸城墻的安全。一旦海水上漲造成對(duì)海綿磚的沖擊，海綿磚不會(huì)巨大的破裂而會(huì)逐漸的吸收水分，并且向另一側(cè)排水，這樣才有利于生活在海邊的人們能夠保證足夠的安全，有充足的時(shí)間對(duì)于洪澇災(zāi)害進(jìn)行排除。所以我們通常在制造海綿磚的時(shí)候選那種長(zhǎng)200 毫米，寬80 毫米或者60 毫米的小型赤泥海綿磚，鋪設(shè)在需要進(jìn)行應(yīng)用的道路上，就可以使磚與磚之間留下大約三毫米的縫隙，這樣既可以排出雨水，又可以對(duì)雨水起到一定的吸納作用，這就是本文所要研究的赤泥海綿磚在海綿城市當(dāng)中的初步應(yīng)用技術(shù)。

在城市構(gòu)建海綿城市的過(guò)程當(dāng)中，海綿磚作為海綿城市工程建設(shè)所需要的建筑材料就應(yīng)運(yùn)而生了，因?yàn)榻┠昱d起的赤泥海綿磚具有良好的透水性能和足夠量的保水性能等許多普通建筑磚所無(wú)法比擬的性能優(yōu)點(diǎn)，而成為了海綿城市構(gòu)建當(dāng)中所必不可少的重要一環(huán)，成為了首選的建筑工程材料，赤泥海綿磚不僅在水性能方面優(yōu)異，同時(shí)它還具有防滑的功能，在進(jìn)行鋪設(shè)之后可以更好地為老年人和小孩子在行進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中保障安全。赤泥海綿磚還具有抗壓的功能，通常一塊赤泥海綿磚在不進(jìn)行任何加固的情況下可以承受約一噸的壓力而不損害，由此可見(jiàn)赤泥海綿磚的抗壓強(qiáng)度是相當(dāng)可靠的。赤泥海綿磚還有另一大優(yōu)點(diǎn)就是其具有幾乎永久不變色的特性，在城市的改善與建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中如果所用的磚料能夠做到持久不變色，在后期的市政環(huán)境衛(wèi)生維護(hù)以及市政設(shè)施建設(shè)與更新?lián)Q代過(guò)程當(dāng)中，這一特點(diǎn)都可以有效的改善城市的形象，為城市景觀園林的提升提供正面的影響。同時(shí)在我國(guó)北方的廣大地區(qū)，冬季氣溫比較低，海綿磚進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中還可以為建筑物提供有效的抗寒能力，如在我國(guó)的東北地區(qū)還可以對(duì)赤泥海綿磚進(jìn)行改造，將其厚度加大將其截面積加大，這樣能有效地抵擋在極寒天氣下，也可為建筑物的室內(nèi)保暖提供有力的支持。赤泥海綿磚為原材料進(jìn)行海綿城市的構(gòu)造。在最大程度上可以減小地表水流對(duì)地面的沖擊，從而達(dá)到循環(huán)利用天然降水的目的，以此來(lái)為整個(gè)生態(tài)平衡系統(tǒng)的搭建做出貢獻(xiàn)。赤泥海綿磚的孔隙率可以達(dá)到30%以上利用好其透水的水分可以通過(guò)水量的蒸發(fā)作用為城市當(dāng)中的園林植物提供生長(zhǎng)所必須的水源，在進(jìn)行赤泥海綿磚的制備過(guò)程當(dāng)中一定要制定合理的檢測(cè)報(bào)告，只有通過(guò)檢測(cè)報(bào)告才能顯示出赤泥海綿磚當(dāng)中是否含有重金屬溶出物是否含有無(wú)機(jī)非金屬離子等各項(xiàng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的健康用建筑材料指標(biāo)，只有這些健康指標(biāo)符合于應(yīng)用海綿城市的建設(shè)才能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中贏得更多客戶的信賴。我國(guó)有許多大中型企業(yè)相繼攻克了赤泥海綿磚的許多世界性公認(rèn)的難題，實(shí)現(xiàn)了許多國(guó)際上的首次突破，這也就意味著我國(guó)可以用大量的赤泥來(lái)進(jìn)行生態(tài)赤泥磚的生產(chǎn)，隨著產(chǎn)品的不斷革新，隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，相信一定可以將赤泥海綿磚的制備技術(shù)與應(yīng)用得到日趨完善的發(fā)展，在生產(chǎn)赤泥海綿磚當(dāng)中需要用到一種非常重要的原材料就是氧化鋁，每生產(chǎn)一噸赤泥海綿磚就需要消耗大約20%的氧化鋁，這樣在氧化鋁當(dāng)中所含有的有害成分一定會(huì)對(duì)土壤資源和地下水資源造成一定程度的危害，我們一定要努力制止這種威脅城市環(huán)境清潔與人車安全的事件發(fā)生，所以在轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程當(dāng)中用固體廢棄物來(lái)轉(zhuǎn)化成更加生態(tài)環(huán)保的赤泥海綿磚，成為了在海綿城市構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型當(dāng)中的必然選擇，因此我國(guó)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和高校聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制出了新型的材料科學(xué)與工程學(xué)技術(shù)，將赤泥生態(tài)海綿磚的研究與應(yīng)用進(jìn)行了集中力量的科研攻關(guān)，在經(jīng)歷了十年的努力之后，終于在這項(xiàng)課題上取得了重大突破，建造試驗(yàn)研制成功了，含有赤泥80%比重以上的生態(tài)赤泥海綿磚，隨著生態(tài)赤坭海綿磚的成功生產(chǎn)上線我國(guó)也在赤泥海綿磚在環(huán)保方面取得了重大突破，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也隨之進(jìn)行了調(diào)整，為我國(guó)的建筑材料工業(yè)革命相關(guān)的生態(tài)赤泥海綿磚質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的工作帶來(lái)了巨大的革新。海綿磚在放射性和重金屬污染等方面的指標(biāo)均符合國(guó)家相關(guān)建筑材料標(biāo)準(zhǔn)的要求，甚至于在很多性能指標(biāo)方面，明顯優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)中的各項(xiàng)有害物質(zhì)含量指標(biāo)和技術(shù)功能指標(biāo)。在赤泥海綿磚的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，最重要的是其不產(chǎn)生對(duì)于環(huán)境的再次污染，這樣能夠變廢為寶將許多城市生活垃圾轉(zhuǎn)化成為赤泥廢渣，再將其制造生產(chǎn)成海綿城市建設(shè)所必須的赤坭海綿磚，為我國(guó)的節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域海綿城市的建筑開(kāi)辟出了一條新的道路支撐了我國(guó)市政環(huán)境建設(shè)發(fā)展。

由于赤泥海綿磚在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，可以利用大量的可再生資源對(duì)于我們生活當(dāng)中的許多原材料可以具有良好的替代性，資源能耗少成本低，所以赤泥生態(tài)海綿磚可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘土磚和鋪路石，滿足了現(xiàn)代市政建設(shè)的需求，可以良好的應(yīng)用于寬路各種地形施工當(dāng)中，不僅安全性高，而且環(huán)境適應(yīng)性也極好。國(guó)家的國(guó)家相關(guān)部委，例如工信部，發(fā)改委和科技部等有關(guān)部門都曾經(jīng)提出要逐步提高赤泥生態(tài)海綿磚在構(gòu)建海綿城市當(dāng)中的利用率，為其制定了相關(guān)的遠(yuǎn)景規(guī)劃目標(biāo)。只要這一目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，赤泥海綿磚將會(huì)在利用率方面受到業(yè)界廣泛的認(rèn)可，我們可以預(yù)見(jiàn)赤泥海綿磚在未來(lái)的建筑市場(chǎng)當(dāng)中一定是前景廣闊的，眾所周知城市產(chǎn)生的各種固體廢棄物就是一種屬于放錯(cuò)了位置的資源，一旦該資源可以得到合理的利用，將其加工成為赤泥海綿磚就可以為國(guó)家開(kāi)展新型環(huán)保城市，國(guó)家海綿城市等無(wú)廢棄物城市的建設(shè)提供福利，經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)和科研創(chuàng)新赤泥海綿磚一定可以從單純的吸納水發(fā)展到更好地解決城市生活陸地表面的硬化和維護(hù)生態(tài)平衡與自然環(huán)境之間的適應(yīng)性方面發(fā)揮其新的作用，不僅可以成為我們的生活創(chuàng)造出更加環(huán)保優(yōu)秀的建筑材料新產(chǎn)品，也可以更好地調(diào)節(jié)城市氣候，緩解由于汽車尾氣排放所帶來(lái)的熱島效應(yīng)，對(duì)城市環(huán)境造成的不良影響，此外赤泥海綿磚技術(shù)一旦得到良好的應(yīng)用，還可以解決在下雪后行人不會(huì)滑倒在雨水后也會(huì)在地表看不見(jiàn)過(guò)多的積水。赤泥海綿磚堅(jiān)固耐磨一旦得到了大量的應(yīng)用，就會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)實(shí)惠規(guī)格多樣化的效果，此外赤泥海綿磚還具有一大功能是可以良好的吸收城市當(dāng)中車輛鳴笛時(shí)所產(chǎn)生的各種噪音，這樣可以為車輛通行的人們提供更加環(huán)保更加對(duì)健康無(wú)損傷的行使環(huán)境，也可以為城市營(yíng)造自然樸實(shí)的人文居住環(huán)境和色彩，豐富絢麗的城市景觀道路提供建筑工程原材料。

三、總結(jié)

通過(guò)本文的研究與探討相信一定可以為今后在科研與工作當(dāng)中更好的積累赤泥海綿磚制備與應(yīng)用方面的工藝技術(shù)底蘊(yùn)，一定可以在未來(lái)海綿城市建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中對(duì)赤泥海綿磚的各種性能各種技術(shù)指標(biāo)和各種應(yīng)用條件有更好地了解和學(xué)習(xí)，在以后的赤泥海綿磚制備與應(yīng)用研究當(dāng)中可以更清楚地了解到其各方面的性能，不僅經(jīng)濟(jì)成本低而且使用效果好，應(yīng)用的范圍廣，強(qiáng)度剛度韌性指標(biāo)好。只要通過(guò)合理的利用、合理的開(kāi)發(fā)，赤泥海綿磚在未來(lái)的海綿城市綠色建筑當(dāng)中一定擁有廣闊的前景。