透水磚的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

透水磚的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用在城市化建設(shè)的過(guò)程中，隨著海綿城市工程被越來(lái)越多地區(qū)加以應(yīng)用，透水材料顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)也被越來(lái)越多的人加以肯定。在充分發(fā)揮城市綠地、道路、水利循環(huán)系統(tǒng)等對(duì)雨水的吸收、存儲(chǔ)、緩釋作用的基礎(chǔ)上，能夠有效實(shí)現(xiàn)自然存儲(chǔ)、自然滲透、自然凈化等功能，有效節(jié)約水資源、緩解城市旱澇等問(wèn)題。而在海綿城市建設(shè)中，透水磚這類透水材料發(fā)揮了極其重要的作用，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)水泥等硬質(zhì)路面嚴(yán)重影響了雨水滲透，使得城市給排水工程嚴(yán)重負(fù)荷。本文在對(duì)透水磚的各項(xiàng)性能進(jìn)行對(duì)比研究分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合淄博市海綿城市工程的推進(jìn)，總結(jié)透水磚的性能優(yōu)勢(shì)，為海綿城市的應(yīng)用建設(shè)及發(fā)展提供了意見(jiàn)及建議。一、透水磚的發(fā)展與研究進(jìn)程由于城市化建設(shè)的發(fā)展與海綿城市工程的推廣，透水磚成為全世界研究的課題。隨著全世界透水磚的需求量大大提高，如何提高透水磚性能成為研究者最為關(guān)注的方面。從十九世紀(jì)中期開(kāi)始許多西方國(guó)家在城市建設(shè)中就開(kāi)始使用透水材料鋪設(shè)路面，到十九世紀(jì)八十年代，日本啟動(dòng)“雨水滲透”計(jì)劃，從理論研究到應(yīng)用開(kāi)發(fā)，從方法設(shè)計(jì)到施工工藝，從技術(shù)規(guī)范到法律法規(guī)，研發(fā)了多種透水材料及陶瓷透水磚。在十九世紀(jì)末，日本在東京進(jìn)行了49.5萬(wàn)平方米的透水性材料道路鋪設(shè)，并且證明了透水性材料路面可以充分代替普通傳統(tǒng)路面[1]。十多年前，德國(guó)南部的弗萊堡提出生態(tài)城市建設(shè)規(guī)劃，徹底拆除除公路外所有硬化地面，取而代之的是各種形式的透水地面，使弗萊堡地下水位逐漸回升，植被慢慢能夠脫離人工灌溉。國(guó)內(nèi)對(duì)于透水磚的研究起步晚于其他國(guó)家，尤其是對(duì)透水磚的性能研究方面嚴(yán)重缺乏相關(guān)理論和數(shù)據(jù)，導(dǎo)致透水磚在中國(guó)的應(yīng)用無(wú)法得到更好的推廣。根據(jù)相關(guān)資料得知，我國(guó)從1995年到2005年期間進(jìn)行對(duì)混凝土透水磚的投入生產(chǎn)工作，在這10年的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)每年的平均混凝土透水磚使用量都在1萬(wàn)平方米以內(nèi)[2]。佛山市樂(lè)華陶瓷有限公司在1999年開(kāi)始引進(jìn)日本INAX公司的技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)先于我國(guó)其他企業(yè)生產(chǎn)陶瓷透水磚，但生產(chǎn)的規(guī)模較小且產(chǎn)量很低[3]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水泥路等硬化路面逐漸顯現(xiàn)出不足之處，人們才慢慢意識(shí)到城市道路鋪設(shè)材料的選擇很重要。二、透水磚的性能及應(yīng)用實(shí)例（一）透水磚性能比于透水磚而言，按材料組成的不同分為混凝土透水磚、陶瓷透水磚、玻璃透水磚、赤泥透水磚、污泥透水磚等。經(jīng)過(guò)調(diào)查對(duì)這五類透水磚的透水性能等方面進(jìn)行調(diào)查、比較、分析后，能夠得出以下結(jié)論：赤泥透水磚、混凝土透水磚、陶瓷透水磚的抗壓強(qiáng)度都比較高，其中最高的為赤泥透水磚;混凝土透水磚透水系數(shù)高于赤泥透水磚與陶瓷透水磚;陶瓷透水磚的抗折強(qiáng)度略高于混凝土透水磚和赤泥透水磚。但赤泥具有強(qiáng)堿性與放射性，若使用不好會(huì)對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生危害。因此，在工程建設(shè)中對(duì)于透水磚的選擇要依照當(dāng)?shù)貧夂驐l件及產(chǎn)品產(chǎn)地、工藝要求、使用地區(qū)等因素進(jìn)行綜合性的分析，最終選定合適及合理的透水磚，這樣既可以提高工程質(zhì)量，最大化的發(fā)揮透水磚的性能作用，又能降低工程的成本投入，為工程及城市帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益與卓越的使用效果。（二）性能優(yōu)化隨著目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)保的理念也更加的深入人心，生態(tài)環(huán)保材料得到了推廣和應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)有：（1）透水透氣性好。（2）強(qiáng)度高。（3）生態(tài)環(huán)保性能好。雨水滲透到地面也減小了管道的壓力，更為關(guān)鍵的是減小了對(duì)河流湖泊的污染，緩解了城市的熱島效應(yīng)。陶瓷透水磚有很強(qiáng)的保水性以及抗凍性[4]，還可以吸收噪聲以及減少路面熱污染，改善城市景觀。在實(shí)際應(yīng)用中，更可以結(jié)合工程實(shí)際，實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制。（三）透水磚在淄博市的應(yīng)用由于近些年淄博經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，極大程度上帶動(dòng)了新城區(qū)的建設(shè)，但是隨著硬質(zhì)地面的增加，透水面積占比相應(yīng)減小，使得大多數(shù)城區(qū)排水能力有限，遭遇強(qiáng)降雨時(shí)極易積水成災(zāi)，而淄博的主要降水時(shí)期集中在夏季，但由于給排水設(shè)施不完善，農(nóng)業(yè)用水和城市用水較大，同時(shí)缺乏雨水集蓄設(shè)施，導(dǎo)致雨水直接排往河中，利用效率大大降低。淄博市將《海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》發(fā)布后，建設(shè)海綿新城區(qū)成為民眾積極討論的話題。在海綿城區(qū)建設(shè)大熱潮的推動(dòng)下，淄博市對(duì)海綿城市的發(fā)展也非常關(guān)注，在建設(shè)的過(guò)程中利用透水磚鋪裝道路和花園之間建造植物緩沖帶，不僅能夠留存雨水，也能夠保障公園建設(shè)的綠化面積，給居民帶來(lái)更加舒適的體驗(yàn)[5]。近幾年來(lái)，淄博市把工程建設(shè)的重心轉(zhuǎn)移到了海綿公園等工程上，先后建成文昌湖旅游度假區(qū)、孝婦河濕地公園等大型海綿公園。在海綿公園中采用陶瓷透水磚鋪磚地面能夠保證雨后路面不會(huì)產(chǎn)生積水且不會(huì)青苔生長(zhǎng)，且透水磚凹凸不平的磚面也可以起到防滑作用，保證了居民出行游玩安全。三、透水磚應(yīng)用問(wèn)題分析自我國(guó)引進(jìn)透水磚以來(lái)，介于其良好的特性和各個(gè)地區(qū)的降水情況，透水磚在各個(gè)地區(qū)都得到了很好的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)也逐漸擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。透水磚的良好發(fā)展不僅僅解決了城市的部分環(huán)保問(wèn)題，隨之而來(lái)的配套設(shè)施也活躍在各個(gè)地區(qū)的市場(chǎng)中。如何正確的鋪裝和養(yǎng)護(hù)透水磚成了人們?cè)撍伎嫉膯?wèn)題。地質(zhì)的不同直接影響到透水磚的鋪裝和養(yǎng)護(hù)方法，由于其強(qiáng)度特性，并不能像硬質(zhì)路面一樣進(jìn)行鋪裝，否則，很容易發(fā)生破碎而且使用過(guò)程中的磨損情況也會(huì)加大。因此，下文就透水磚的應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析。（一）鋪裝維護(hù)分析許多透水磚路面鋪設(shè)完工后短期內(nèi)會(huì)發(fā)生破損情況，嚴(yán)重影響城市道路美觀，并且容易絆倒過(guò)路行人發(fā)生危險(xiǎn)。所以首先要注重施工工藝，透水磚鋪在裝時(shí)需保持基底平整，雜物需要清理干凈，碎石需要壓實(shí)，并且在鋪設(shè)碎石層時(shí)要觀察是否達(dá)到10cm厚度，并且使用無(wú)紡布鋪設(shè)進(jìn)行防潮處理，鋪磚時(shí)必須使用橡皮錘敲擊避免鐵錘敲擊造成磚體損壞。在鋪裝前一定要看天氣預(yù)報(bào)確保晴天避免剛鋪設(shè)好的透水磚淋雨。在鋪裝固定好后一定要注意透水磚之間的誤差，誤差在3-5cm之間屬于正常狀態(tài)，鋪設(shè)的方向一定要水平且鋪設(shè)完成后不能在上方隨意走動(dòng)以免影響鋪裝效果。透水磚在使用過(guò)程中，透水磚的透水系數(shù)會(huì)隨著時(shí)間的推移而下降，這是由于路面灰塵、沙礫，骨料下沉等造成透水磚孔隙堵塞，導(dǎo)致施工幾年后透水能力僅剩1/10。而且透水磚氣孔堵塞后很難復(fù)原，所以為保持初期透水性能需要定期進(jìn)行維護(hù)。透水磚最有效的維護(hù)方法為高壓水槍沖洗，但沖洗會(huì)造成灰縫砂被沖走所以沖洗過(guò)后需再次填充灰縫砂。若在施工過(guò)程中沾上灰漿則需用水沖掉，若灰漿硬化則需要先使用低濃度鹽酸沖洗。當(dāng)透水磚表面沾有口香糖時(shí)則需要使用小竹片刮掉或凍結(jié)后清除。（二）資金問(wèn)題分析目前海綿工程具有半公益性，一般海綿城市的建設(shè)大部分資金需要政府財(cái)政撥款，而工程需要大量資金投入，如果短期內(nèi)不能使建設(shè)的價(jià)值體現(xiàn)出來(lái)，一旦政府資金支持不足那么工程極易擱淺。所以在海綿城市建設(shè)初期需要充分利用PPP模式，向社會(huì)企業(yè)招商引資，合理化資金融入渠道，加大海綿城市的社會(huì)普及力度。并且國(guó)家也需要加大資金投入力度，加強(qiáng)政府補(bǔ)貼，積極鼓勵(lì)透水磚的技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人才培養(yǎng)，借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家海綿城市建設(shè)及發(fā)展模式，并加以吸收利用發(fā)展成為最適合我國(guó)的建設(shè)模式。（三）監(jiān)督管理分析雖然海綿城市的發(fā)展主要針對(duì)于城市水循環(huán)問(wèn)題，但在工程發(fā)展推進(jìn)過(guò)程中同樣會(huì)涉及到城市發(fā)展的其他因素。包括水污染治理、城市道路交通運(yùn)輸調(diào)整、環(huán)境污染問(wèn)題改善等，具體涉及到的主管部門也有區(qū)別，這就導(dǎo)致了部門管理分散[6]。不同部門之間沒(méi)有統(tǒng)籌管理，過(guò)于注重自身效應(yīng)的發(fā)揮，忽視相互之間配合則會(huì)導(dǎo)致政策落實(shí)不夠有力度。所以政府的宏觀調(diào)控顯得尤為重要。在海綿城市的建設(shè)中，政府需要切實(shí)發(fā)揮自身的監(jiān)督與協(xié)調(diào)作用，要充分考慮到海綿城市工程建設(shè)中所涉及的客觀因素，實(shí)現(xiàn)不同個(gè)體的統(tǒng)一性，使不同部門之間充分協(xié)作與配合。與此同時(shí)政府也應(yīng)落實(shí)問(wèn)責(zé)機(jī)制，責(zé)任到主體、責(zé)任到人。當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，找出問(wèn)題發(fā)生的根源，誰(shuí)出問(wèn)題誰(shuí)負(fù)責(zé)，并對(duì)相應(yīng)負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)或負(fù)責(zé)人進(jìn)行責(zé)任追究。（四）政策問(wèn)題分析我國(guó)海綿城市建設(shè)起步較晚，在政策、技術(shù)等方面還不夠成熟，相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范依舊是一片空白，系統(tǒng)的評(píng)估體系還沒(méi)有建立，相關(guān)法律法規(guī)問(wèn)題也在繼續(xù)完善過(guò)程中[7]。不同的地區(qū)有著不同的地域特征，海綿城市的發(fā)展與地域特征有著密切的關(guān)系，可以說(shuō)不同的地域城市發(fā)展的計(jì)劃是完全不一樣的。尤其是對(duì)某些老舊社區(qū)的改造過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，因?yàn)樾^(qū)中所居住的大部分為老年人，對(duì)海綿社區(qū)改造完全不了解，因而出現(xiàn)不支持、不配合甚至阻撓施工的現(xiàn)象。因此社區(qū)民眾的支持是非常重要的，社區(qū)居委會(huì)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府應(yīng)當(dāng)提前對(duì)社區(qū)居民進(jìn)行海綿社區(qū)的宣傳，可以通過(guò)發(fā)放宣傳單和授課的方式使居民更加了解海綿社區(qū)。在海綿城市的發(fā)展中，政府的監(jiān)管也是非常重要的，政府應(yīng)當(dāng)出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)來(lái)解決城市發(fā)展中的某些問(wèn)題，例如2016年發(fā)布的《海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃編制暫行規(guī)定》等。同時(shí)應(yīng)推進(jìn)海綿城市建設(shè)規(guī)劃的制度化，堅(jiān)決杜絕建設(shè)過(guò)程中隨意性、主觀性與短期性，建立健全規(guī)劃體系，注重規(guī)劃的持續(xù)性。還應(yīng)增加監(jiān)督渠道，積極聽(tīng)取群眾的意見(jiàn)，將民主制度引入海綿城市的建設(shè)中來(lái)，爭(zhēng)取早日完成海綿城市的建設(shè)。四、展望隨著第一批、第二批海綿城市逐步進(jìn)入運(yùn)營(yíng)期，包括透水磚在內(nèi)的海綿裝備的維護(hù)成本高，維護(hù)效果差的問(wèn)題顯現(xiàn)出來(lái)。如何使海綿裝備更好地運(yùn)營(yíng)成為目前發(fā)展海綿城市的關(guān)鍵之一。如針對(duì)鋪裝的運(yùn)營(yíng)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)磚型和鋪裝方式的調(diào)整，合理地采用結(jié)構(gòu)縫隙透水輔助透水鋪裝實(shí)現(xiàn)海綿透水功能。不同重現(xiàn)期的透水磚對(duì)徑流雨水中重金屬的去除功能不同。近年來(lái)，新的吸附材料不斷合成。若能夠應(yīng)用到透水鋪裝結(jié)構(gòu)層中從而實(shí)現(xiàn)其性能的優(yōu)化，特別是對(duì)其性能的長(zhǎng)期提高，這將成為非常值得關(guān)注的問(wèn)題。工程質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標(biāo)本工程質(zhì)量目標(biāo)為合格。為確保工程質(zhì)量，從質(zhì)量管理體系的各工序質(zhì)量程度網(wǎng)絡(luò)控制兩大方面嚴(yán)格控制，并制定出相應(yīng)的質(zhì)量保證措施以確保工程的質(zhì)量。質(zhì)量保證體系的管理組織，從公司到項(xiàng)目部，配套管理，形成嚴(yán)格的統(tǒng)一管理體系，定員定崗責(zé)任到人。2、質(zhì)量保證體系（1）建立健全質(zhì)量保證體系，配備足夠的專業(yè)質(zhì)量檢查人員，確保工程質(zhì)量。（2）加強(qiáng)技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹國(guó)家規(guī)范、操作規(guī)程及各項(xiàng)管理制度，確確崗位責(zé)任制，組織學(xué)習(xí)圖紙、施工組織設(shè)計(jì)和工藝卡，做好技術(shù)交底工作，并建立技術(shù)考核制度。（3）施工過(guò)程中，按部位檢查操作方法和施工效果、及時(shí)糾正差錯(cuò)。按部位及時(shí)填寫(xiě)應(yīng)檢查項(xiàng)目的隱、預(yù)檢記錄單，接受建設(shè)單位和質(zhì)量檢查人員檢查。督促班組執(zhí)行自檢、互檢制和崗位責(zé)任制。工程變更應(yīng)提前辦理。如發(fā)生涉及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問(wèn)題必須及時(shí)上報(bào)、不準(zhǔn)擅自處理。（4）測(cè)量、定位、放線必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格按施工測(cè)量定位方案進(jìn)行。定位控制樁要保護(hù)好，不得擾動(dòng)。（5）綁扎鋼筋前要熟悉圖紙，近配料檢查加工的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量和形狀，是否符合要求。焊接接頭經(jīng)施焊人員自檢后，抽樣送到試驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。（6）所有材料和半成品進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證或檢驗(yàn)報(bào)告，鋼材應(yīng)雙控（合格證和檢驗(yàn)報(bào)告）。砼配合比示經(jīng)試驗(yàn)室和技術(shù)經(jīng)理同意，不得擅自變動(dòng)。原材料計(jì)量要準(zhǔn)確，坍落度要嚴(yán)格控制，不得隨意加水，攪拌機(jī)后臺(tái)掛牌，標(biāo)明配合比和每盤砼用料，砂、石、水泥要做原材料試驗(yàn)。砼要振搗密實(shí)，防止漏振。拆模后加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)并養(yǎng)護(hù)。（7）嚴(yán)格工序交接制度。要及時(shí)做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄，認(rèn)真填寫(xiě)施工日記，確保技術(shù)資料完整。（8）堅(jiān)持預(yù)先定標(biāo)準(zhǔn)、定樣板、定材料、定做法。進(jìn)場(chǎng)材料、半成品和加工品應(yīng)執(zhí)行驗(yàn)收手續(xù)，不符合要求的材料不得進(jìn)場(chǎng)。（9）土建和水電、安裝由現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，及時(shí)做好預(yù)埋件，認(rèn)真做好各分項(xiàng)工程施工情況