泥漿透地表水面磚透水壽命試驗研究

泥漿透地表水面磚透水壽命試驗研究

隨著城市堅硬土壤面積的增加，雨水通過地下影響，影響樹木、草坪和土壤補充。這已成為一個普遍關注的生態(tài)問題。發(fā)展透水路面磚部分解決和改善硬地面不透水問題成為人們紛紛研究的熱點，并于近年來形成研究開發(fā)的熱潮，各種透水路面磚應運而生。目前所研制的透水路面磚按材質分有三大類：混凝土透水路面磚、陶瓷透水路面磚、自然砂透水路面磚。它們所用原材料不同，生產(chǎn)工藝方式不同，但透水原理、透水性能及制作方法基本相同。1帶通道混凝土透水磚的制作將粒徑比較相近（非連續(xù)級配）的砂、石顆粒用無機膠凝材料或有機粘結劑經(jīng)攪拌混合壓制成型，使其粘結在一起，形成帶有通道孔的磚坯，再經(jīng)養(yǎng)護成為具有一定抗壓強度的混凝土透水路面磚或砂透水路面磚。或將粒徑相近的陶瓷碎粒經(jīng)配料壓制成型、燒結成帶有通道孔的陶瓷透水路面磚。由于通道孔的存在，使磚具有一定的透水性，其透水速率與通道孔的數(shù)量、孔徑、路徑有關。2透學校面磚的使用壽命路面有一個使用年限問題即壽命問題，作為鋪路面或廣場的材料，包括透水路面磚同樣有一個使用年限即使用壽命問題。透水路面磚的使用壽命不僅取決于強度及耐久性，還取決于透水性能的衰減甚至喪失。在各種不同使用環(huán)境中，透水路面磚的長期透水性是透水路面磚能否發(fā)展、發(fā)展價值大小及能否推廣的關鍵。2.1透水性在水中的幾種方法在目前許多研究者的試驗研究和檢測中，或者企業(yè)標準、行業(yè)標準及相應的檢測方法中，以及業(yè)者在各種展會的展示中，測定或展示透水性所用的水一般為清水，如蒸餾水、純凈水或自來水。而在正常使用環(huán)境中，透過的水中都含有一定數(shù)量的泥土。因此，目前的檢測及展示的結果不能反應透水路面磚使用時的真實情況。2.2透水磚的透水性能測試方法透過透水路面磚的水一般都是落至路面的雨水或沖洗道路的水，甚至是各種污水。雨水從空中下落過程中洗滌了空氣，把大氣中所含浮塵帶到地面流入透水路面磚的通道孔中，對于北方城市這種情況特別突出，當遇到沙塵暴時更為嚴重。雨水不但洗滌空氣中浮塵而且也沖洗著路面，把地面上的泥土帶入透水路面磚的通道孔中。對透水路面磚而言透過的不是清凈水，而是含有一定數(shù)量、不同顆粒尺寸的泥土、砂粒的泥漿。這些含有泥漿的雨水在透過透水地磚通道孔時一定會在孔中或透水磚下面的砂、石透水墊層中產(chǎn)生某種程度的吸附和沉淀。天長日久泥漿的沉淀量逐漸增大，導致通道孔堵塞，使透水率衰減，直至完全堵塞失去透水能力。像城市自來水廠的過濾池中的礫石、砂過濾層一樣，透水路面磚及其下的砂石墊層也需要反清洗或更換。所以研究者、生產(chǎn)者對透水路面磚透水率不能用蒸餾水或純凈水等做測試介質進行測試。而應采用人工配制成一定濃度的泥漿作為介質進行試驗，測試其在長時間試驗后的透水速度及透水率的衰減變化曲線，以判斷其透水壽命和功能何時失效。并以此制訂試驗方法及產(chǎn)品標準。不僅如此，還應該在不同地區(qū)、不同使用場合如馬路人行道、廣場、庭院、住宅小區(qū)道路等鋪20～50m長的路面，每隔3個月或半年取出3～5塊做為1組，用清水及一定濃度泥漿測其透水速度和透水率變化，同時記錄降雨雪情況，以此作為制訂產(chǎn)品標準的參考依據(jù)，堅持數(shù)年便可正確判斷其透水功能、開發(fā)價值及其適用性，以正確引導透水路面磚的發(fā)展。2.3反復凍融法產(chǎn)生凍脹在北方地區(qū)冬季室外溫度較低，雨雪滲入透水的通道孔后會產(chǎn)生日融夜凍的反復凍融，導致凍脹破壞，加上透水路面磚密度及抗壓強度比普通硬路面磚低，其凍脹破壞會更嚴重。這一問題也應引起研究者和準備使用者的應有重視。3透學校地下土層的路面磚透水路面是個完整的系統(tǒng)，有2種組合：（1）由基層（原土層）、混凝土硬墊層、碎石層、砂墊層和透水路面磚組成。（2）由基層，碎石，爐渣、石灰、粉煤灰混合而成的三合土硬墊層，砂或礫石找平層和透水路面磚組成。透水路面磚僅是該系統(tǒng)中的一個組成部分。路面的透水實用功能及作用不僅僅取決于透水路面磚的透水速度和透水率，還取決于整個系統(tǒng)的設計、構造、每層材料的性能。道路要承受不同的活荷載及靜荷載。因此，路面系統(tǒng)要有足夠的承載能力，否則路面在使用后會產(chǎn)生高低不平而破壞。為此基層必須用不同材料鋪就成硬墊層。如夯實的三合土、爐渣混凝土、水泥砂漿等，使其具有一定的密實度和抗壓、抗折強度。一定密實度和強度的硬墊層基本不透水，成為一層隔水層。即使透水其透水率、透水速度也很低。在這種情況下，即使透水路面磚透水率再大，透水的礫石、砂子過濾透水層的透水過濾性能再好，也實現(xiàn)不了雨水就地透入地下土層以滋養(yǎng)樹木根系及補充地下水。雨水只能通過埋沒在碎石層及砂層中的管道進行有組織排水，將透下的水通過管道引到雨水陰溝或排水井，或延著硬墊層表面流到陰溝或排水井，在這種情況下透路面磚的作用及價值就值得研究和推敲了。如果不用透水路面磚，而用普通不透水的混凝土磚鋪路面，只要按規(guī)范要求施工也能達到同樣的排水效果。例如深圳鹽田港集裝箱碼頭，第1期40萬m2地坪，第2期70萬m2，第3期140萬m2（正在施工中）地面均用混凝土連鎖地面磚鋪設，這些地面不但要求具有很高的抗壓強度承受集裝箱重壓，而且不能積水，在雨水下落期間及雨停后必須迅速排除。因為深圳臺風、暴風雨多，雨量大，時間長，而氣溫又高，如有積水不能即時排除會引起集裝箱生銹，路面系統(tǒng)的排水功能是它能否用于集裝箱碼頭的關鍵。這些地方?jīng)]有采用透水路面磚，也不能采用透水路面磚，一是透水路面磚抗壓強度較低，不能承受集裝箱重壓；二是通過路面系統(tǒng)的構造和規(guī)范施工同樣實現(xiàn)了排水。具體做法是：在壓實的基層上，由下向上依次鋪一定厚度毛石層、水泥混凝土層、土工布和瀝青防水隔離層、20cm砂墊層、在砂墊層中鋪Φ32mm排水管，最后在砂墊層上鋪混凝土連鎖路面磚。每塊路面磚之間要留有3～4mm的縫，用經(jīng)過篩分的比墊層砂更細的砂填實。雨水通過磚縫中的細砂流到砂墊中的管道排走或有一定坡度的硬墊層排走，效果很好。4透水路面缺失透水路面磚生產(chǎn)工藝技術及對原材料要求要比普通混凝土砌塊復雜得多，嚴格得多，其售價也高得多。從上述分析看，開發(fā)、推廣透水路面磚的必要性，可行性，值得認真研究。如果花了很多錢沒有用幾年通道孔及其下面的砂、石墊層被長期沉積的泥砂填實堵死，使透水路面磚及透水路面喪失透水功能，不但不能實現(xiàn)初衷，還會造成資源、經(jīng)濟上的浪費。建議研