海绵城市建设中透水性道路材料的应用探究

　　摘要：近年来，海绵城市建设中透水性道路材料的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了透水性铺装的生态意义，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就海绵城市建设中透水性道路材料的应用展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

　　关键词：海绵城市；透水性；道路材料；应用

　　1前言

　　作为海绵城市建设中一项重要工作，对透水性道路材料的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对透水性道路材料的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化海绵城市建设相关工作的最终整体效果。

　　2概述

　　透水性铺装材料并非近现代才被发明和使用，实际上它在国内外都有着比较悠久的使用历史。青砖、青瓦、砂砾、石板等材料，都是中国古代园林与城市建设中经常使用的材料，而它们都具有良好的透水性。欧洲的传统透水性铺装材料为也较为类似，砂石、石块与草地的结合是欧洲宫苑景园常见的景象。透水性铺装材料的产生实际起源于西方国家，但现在的透水性材料实际意义是指在古代的基础上增强其原有的属性值，对硬度，耐磨度，透水性都有较高的要求。对于现代意义而言的透水性材料在20世纪就应用于道路的建设、城市的路面建设，现在更是作为一种环保型绿色的道路建设的主要材料。

　　透水性铺装材料的类型可以分4类：透水性水泥混凝土材料、自然型透水材料、透水性新材料和陶瓷透水砖。透水性混凝土材料主要应用于工程和道路建设；自然型透水材料和透水性新材料因其有着良好的视觉效果而多用于景观设计、园林工艺；陶瓷透水砖是烧制而成的，人行道是其最好的应用。

　　3透水性铺装的生态功能及意义

　　3.1透水性铺装的生态功能

　　透水性铺装路面透水性明显优于硬质材料路面。从城市视角来看，能更好地保护地质结构，防止城市内涝和水灾同时，给城市植物提供水分，净化空气改善城市空气质量。从生态角度上维护了自然生态平衡，更具备生态功能。

　　（1）雨水能够快速下渗到城市土壤，还原为地下水，一方面减少了城市地面径流，另一方面使得城市下垫面能够充分地和大气进行水气交换。同时因地表径流减少，携带污染物的机率也随之降低，一定程度上降低了城市污染度。

　　（2）透水性铺装具有良好的通透性，其表面温度及湿度要优于非透水性铺装。透水性铺装起到了调节温度及湿度的作用，即高温季节时，透水路面要更为凉爽；干燥季节时，透水路面要更为湿润。良好的透水性及透气性在一定程度上保护了城市的生态环境，使得下垫面生态空间得到了良好保护，植被根系能补充充足的营养成分，间接改善城市空气质量。

　　（3）透水性铺装中多孔隙结构能够吸收城市噪音、减少强光反射。非透水性铺装往往在降雨过后路面上存留积水，阳光强烈照射下会产生强光反射，对行人及过往车辆造成极大的安全隐患，透水性铺装能够很好地克服这一弊端，及时下渗，一方面滋养植物底部根系，一方面减少了地面上安全隐患。

　　3.2透水性铺装的生态意义

　　透水性铺装材料是绿色的环保材料，对于透水性铺装材料的选择和使用有利于生态环境的发展，有益于城市人民身心健康，很大程度上节约资源和废物利用。当今世界，环境污染问题严重困扰着人们，保护生态环境刻不容缓。绿色建筑材料成为建筑行业中的主要材料，占着举足轻重的位置。由于透水性材料在建筑中环境绿化效果十分明显，其在原料采取、产品制作及废物处理上也都有着良好的生态性。工业废料、建筑垃圾都能用于透水性铺装材料的制作，既减轻环境污染，又提高经济效益，维护了生态环境。透水性铺装材料可以重复利用，展现出它作为绿色材料的一面。

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　　4海绵城市建设中透水性道路材料的应用探讨

　　4.1原材料

　　胶凝材料选用42.5级硅酸盐水泥，其物理力学性能为：密度3.1g/cm3；初凝时间115min；终凝时间170min；比表面积375m2/kg；抗压强度3天28MPa，28天53MPa；抗折强度3天5MPa，28天9MPa。粗集料选用石灰岩碎石，其物理力学性能分别为：粒径范围5-10mm；孔隙率40%；堆积密度1720kg/m3；表观密度2910kg/m3。粉煤灰选用低钙Ⅰ级灰，密度2200kg/m3；细度不大于12%；需水量比0.95，硅灰密度2100kg/m3。外加剂选用JM-B型萘系高效减水剂，具有高效减水、超塑化、增强、非引气等作用。

　　4.2配合比设计

　　现阶段，我国透水性混凝土配合比设计方法还不成熟，因为透水性混凝土和普通混凝土在结构方面存在着一定的差异，所以，运用传统混凝土配合比设计方法无法满足透水性混凝土制备要求。在此基础上，结合一些先进、成功的配合比设计经验，提出碾压包裹理论，实现透水性混凝土配合比设计的合理、科学。在设计配合比的时候，主要考虑强度、孔隙率、水灰比等指标。针对强度而言，在路面施工中应用透水性混凝土的时候，需要保证人行道与轻交通道路的强度达到30MPa，路面砖与路肩的抗压强度需要达到25MPa，所以，路面使用透水性混凝土砖的时候，要求强度不低于25MPa。针对孔隙率而言，在路面应用透水性混凝土时，考虑强度的基础上，要求孔隙率在15-20%之间。

　　4.3搅拌

　　在制备透水性混凝土的时候，必须重视搅拌工艺的施工，严格按照施工顺序执行，保证制备质量。针对基层透水性混凝土制备而言，需要将集料与胶结材料混合搅拌30秒，之后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌；针对面层透水性混凝土制备而言，需要将胶结材料和颜料进行混合搅拌，之后和集料混合，搅拌30秒，最后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌。在路面施工中，将拌和好的两种混合料灌注到模具当中，先对面层进行浇筑，之后对基层进行浇筑。

　　4.4成型

　　在制备透水性混凝土的时候，主要采用静压成型工艺。将事先拌和的混合料装在模具当中，借助压力机进行加压成型。通常而言，成型压力越大，混凝土内部孔隙越少，结合力越强，然而，对于透水性混凝土来说，不仅要具有足够的强度，还要具有良好的孔隙率，所以，需要严格控制与设计压制时间、成型压力与压制模具。在压制过程中，随着成型压力的不断增加，混合料内部颗粒在压力作用下，不断移动，从而缩小了彼此之间的距离，增强了颗粒之间的机械咬合力，是提高混凝土强度的重要途径。压制时间主要取决于透水性混凝土砖半成品的具体形成过程。在设计压制模具的时候，要求其具有一定的膨胀力，在自成型压力与挤压过程中，不会出现破损。

　　4.5养护

　　养护目的就是确保透水性混凝土的凝结硬化可以正常进行，使透水性混凝土的耐久性与物理力学指标符合实际需求。在透水性混凝土制备中，养护时间非常长，缩短养护周期是提高生产率与设备利用率、减少占地面积与生产成本的重要手段。在对透水性混凝土进行养护的时候，主要采用的就是自然养护，指的就是在自然情况下，通过润湿、防冻、防风、防干等措施对混凝土进行养护，保证水泥得到充分水化，达到其力学性能。在自然养护中，主要包括喷洒塑料薄膜养护液养护、覆盖浇水养护，在透水性混凝土制备中，主要采用后者进行养护。

　　5结束语

　　综上所述，加强对海绵城市建设中透水性道路材料的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的透水性道路材料应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。