论文部分内容阅读
摘要：本文主要探讨了透水性材料的使用问题，主要就透水砖的使用进行了简要分析，包括其优点、制作工艺以及带来的经济效益、社会效益、环境效益，可以为相关单位提供一点参考。
关键词：透水砖；混凝土；材料
人类社会自从进入工业化社会以来，对环境的破坏就一直在增加，虽然很多有志之士也曾不断呼吁，但是效果总是差强人意。近年来，随着全球变暖，臭氧层破坏和生态平衡系统的破坏问题逐步加重，人们终于意识到了问题的重要性，环保意识逐渐加强，保护地球，人人有责，尤其是在中国，各个地方追求以发展为中心，围绕发展来服务的方针，更是对环境造成了巨大的破坏。倡导低碳经济，寻求可持续发展才是今后工作的重中之重。而且就目前形势来说，我国城市化建设速度越来越快，环境与城市之间出现了很多问题，比如水泥路面或混凝土路面带来的生态空白，排水系统屡屡出现问题等等，需要我们想方设法予以改变，而透水性材料的出现为我们带来了新的思路，本文就透水砖的使用进行了简要分析，希望能引起人们的重视。
1透水性路面的優点
和不透水的路面相比，透水性路面具有诸多生态方面的优点，具体表现为以下几个方面:
⑴对地下水资源的保护作用。透水性地面的共同特点就是其上的降水可以通过本身与地面下垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，它与不透水和排水路面有所不同，因而对于地下水资源保护起到积极的作用。因为城市市区硬化地面占城市区域面积很大的比例，用透水性地面代替不透水硬化地面可以有效缓解硬化地面对于城市地下水资源的负面影响。
⑵透水性地面在吸声降噪方面的作用。从吸声降噪方面来说，透水性地面铺装凭借其特有的多孔吸声结构，当声波打在表面上时，声波引起小孔或间隙的空气运动，紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢，由于摩擦和空气运动的粘滞阻力，一部分声能就转变为热能，从而使声波衰减:同时，小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失，也能使声能衰减。上述两方面的综合作用使透水性铺装具有显著的吸声降噪效能。
⑶透水性地面对于城市热环境的改善作用。水是气温稳定的首要因素，城市中的河流、水池、雨水蒸汽、城市排水及土壤和植物中的水分都将影响城市的温、湿度，这是因为水的比热大，升温不易，降温也不易。所以水在蒸发时将吸收大量的热量。水体对改善城市的温、湿度及形成局部的地方风都有明显的作用。透水性硬化地面由于自身一系列与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造，雨过天晴以后，透水性地面下垫层土壤中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用使地表的温度降低，从而有效地缓解了“热岛现象”。
⑷透水性地面铺装对于城市地表土壤生态环境的改善作用。不透水地面铺装严重地破坏了城市地表土壤的生物环境，改变了大自然原有的生态环境。城市建筑、道路、广场等设施代替了森林、绿地和田野，形成了“城市荒漠”，野生动植物随即消失，可以说城市不透水硬化地面铺装过程也是一个破坏原有的自然生物环境、重新建立新的人工生物环境的过程。城市不透水硬化地面正是形成城市环境危机的一系列根源之一。联合国环境计划署制定的，“人类环境宣言”和“生物多样性公约”正是针对上述危机而提出的世界范围的生态保护法规。透水性铺装兼有良好的渗水性及保湿性，它既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势减轻城市硬化地面对大自然的破坏程度，透水性地面铺装以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护，体现了自然生物环境的可持续发展的要求。因而很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念。
⑸透水性铺装在水体净化及缓解地表径流方面的作用。市区硬化地面常常出现雨水蓄积和漫流现象，这种情况下非透水性铺装无疑会加重城市排水系统的压力，它是很多城市夏季产生城区内涝的重要因素。不透水地面只能依靠表面汇水系统及城市排水管网排除地表降雨，在暴雨时这种地面径流急剧增高，很快出现峰值，流量急升急降。而透水性铺装地面由于自身良好的透水性能，能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力，径流曲线平缓，其峰值较低，并且流量也是缓升缓降，这对于城市防洪无疑是有利的。
2透水砖的定义
透水砖是以无机非金属为原料，经成型等工艺后制成，具有较大水渗透性能的铺地砖。它是由特定级配的集料、水泥、外加剂和水等经特定工艺制成的混凝土或制品，其内部含有很大比例的贯通性孔隙。用于铺装人行道或小型停车场的路面砖。
3透水砖制作工艺研究
3.1透水砖制作工艺。利用废旧混凝土制备透水砖的工艺如图1:
图1透水砖制作工艺流程
3.2制备工艺的影响因素。用废旧混凝土制备透水砖主要的影响因素包括:原料清洗工艺、搅拌工艺、成型工艺、养护工艺等。
4效益分析
以某拆迁现场为例，根据实际调查推算，该拆迁可以处理的建筑垃圾总量为96万方为例(不包含淤泥、表层土)，其中废旧混凝土占9%，总量约8.6万方;废旧砖块占26.4%，总量约25.25万方;杂土占64.6%(包含可直接利用土方、渣土)，总量约61.78万方。
4.1经济效益分析。经济效益来源于两个方面，分别是废旧混凝土取代天然碎石所产生的经济效益、避免建筑垃圾外运所产生的经济效益;该方案所花费的成本为废旧混凝土和废旧砖块破碎所产生的费用(包含人工、能耗及设备折旧费用等)。因此:该方案的经济效益=废旧混凝土取代天然碎石所节省的费用+节省下来的建筑垃圾外运费用一建筑垃圾破碎费用
根据调查目前天然碎石市场价格约为50元/吨，则因废旧混凝土取代天然碎石所节省的成本约为645万元(按 1.5吨/方计算)。另外，目前建筑垃圾清运费大约为250元/车(15吨/车)，即约巧元/吨，由此节约建筑垃圾外运费用约为 1574.7万元(废旧混凝土按1.5吨/方计算、废旧砖块按1.2吨/方计算、杂土按1吨/方计算)口根据计算，每破碎1吨建筑垃圾所产生的成本费用约为20元/吨，由此产生的费用为864万元。则由以上三项产生的直接经济效益为1355.7万元，经济效益可观。
4.2社会效益分析。该方案的实施可以在很大程度上解决拆迁区域内的建筑垃圾处置问题，减少了由于外运造成的运输压力、油耗、尾气排放、扬尘、车辆清洗等问题。另外该项目的研发可以加快上海市建筑垃圾资源化的进程，根据统计，现在上海每天产生3.7万吨建筑垃圾，如果将这些建筑垃圾都加以适当的处理并回收利用，每年将会节约上百亩的耕地，同时可安排数百个就业机会，社会效益可观。
4.3环境效益分析。该方案的实施同时还有着显著的环境效益。由于避免了大量建筑垃圾的外运，在一定程度上减少了运输、油耗、尾气排放、扬尘等，避免了增加交通压力;往返需耗柴油，清洗车辆需耗水等诸多造成巨大的资源浪费的问题。同时建筑垃圾在拆迁现场的就地处理、就地使用的原则还可以减少上建设过程中对天然砂石及土的消耗量，有效保护周边地区的生态环境，环境效益十分显著。
参考文献
[1]张振秋，昊晓泉，陈智丰.透水性混凝土路面砖的研究.建筑砌块与砌块建筑，2003,(1 ):30-32
[2]程利双，杨医博，范兴国.碎砖在混凝土中的应用.建筑技术开发，2001, (12):35-36
[3]姜德民，程海丽，高振林.透水性混凝土路面砖的研制.新型建筑材料2003,3:18-20
[4]李学军，王明祥.无砂多孔混凝土试验研究.西北水资源与水工程，2007, (4):13-15
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：透水砖；混凝土；材料
人类社会自从进入工业化社会以来，对环境的破坏就一直在增加，虽然很多有志之士也曾不断呼吁，但是效果总是差强人意。近年来，随着全球变暖，臭氧层破坏和生态平衡系统的破坏问题逐步加重，人们终于意识到了问题的重要性，环保意识逐渐加强，保护地球，人人有责，尤其是在中国，各个地方追求以发展为中心，围绕发展来服务的方针，更是对环境造成了巨大的破坏。倡导低碳经济，寻求可持续发展才是今后工作的重中之重。而且就目前形势来说，我国城市化建设速度越来越快，环境与城市之间出现了很多问题，比如水泥路面或混凝土路面带来的生态空白，排水系统屡屡出现问题等等，需要我们想方设法予以改变，而透水性材料的出现为我们带来了新的思路，本文就透水砖的使用进行了简要分析，希望能引起人们的重视。
1透水性路面的優点
和不透水的路面相比，透水性路面具有诸多生态方面的优点，具体表现为以下几个方面:
⑴对地下水资源的保护作用。透水性地面的共同特点就是其上的降水可以通过本身与地面下垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，它与不透水和排水路面有所不同，因而对于地下水资源保护起到积极的作用。因为城市市区硬化地面占城市区域面积很大的比例，用透水性地面代替不透水硬化地面可以有效缓解硬化地面对于城市地下水资源的负面影响。
⑵透水性地面在吸声降噪方面的作用。从吸声降噪方面来说，透水性地面铺装凭借其特有的多孔吸声结构，当声波打在表面上时，声波引起小孔或间隙的空气运动，紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢，由于摩擦和空气运动的粘滞阻力，一部分声能就转变为热能，从而使声波衰减:同时，小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失，也能使声能衰减。上述两方面的综合作用使透水性铺装具有显著的吸声降噪效能。
⑶透水性地面对于城市热环境的改善作用。水是气温稳定的首要因素，城市中的河流、水池、雨水蒸汽、城市排水及土壤和植物中的水分都将影响城市的温、湿度，这是因为水的比热大，升温不易，降温也不易。所以水在蒸发时将吸收大量的热量。水体对改善城市的温、湿度及形成局部的地方风都有明显的作用。透水性硬化地面由于自身一系列与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造，雨过天晴以后，透水性地面下垫层土壤中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用使地表的温度降低，从而有效地缓解了“热岛现象”。
⑷透水性地面铺装对于城市地表土壤生态环境的改善作用。不透水地面铺装严重地破坏了城市地表土壤的生物环境，改变了大自然原有的生态环境。城市建筑、道路、广场等设施代替了森林、绿地和田野，形成了“城市荒漠”，野生动植物随即消失，可以说城市不透水硬化地面铺装过程也是一个破坏原有的自然生物环境、重新建立新的人工生物环境的过程。城市不透水硬化地面正是形成城市环境危机的一系列根源之一。联合国环境计划署制定的，“人类环境宣言”和“生物多样性公约”正是针对上述危机而提出的世界范围的生态保护法规。透水性铺装兼有良好的渗水性及保湿性，它既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势减轻城市硬化地面对大自然的破坏程度，透水性地面铺装以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护，体现了自然生物环境的可持续发展的要求。因而很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念。
⑸透水性铺装在水体净化及缓解地表径流方面的作用。市区硬化地面常常出现雨水蓄积和漫流现象，这种情况下非透水性铺装无疑会加重城市排水系统的压力，它是很多城市夏季产生城区内涝的重要因素。不透水地面只能依靠表面汇水系统及城市排水管网排除地表降雨，在暴雨时这种地面径流急剧增高，很快出现峰值，流量急升急降。而透水性铺装地面由于自身良好的透水性能，能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力，径流曲线平缓，其峰值较低，并且流量也是缓升缓降，这对于城市防洪无疑是有利的。
2透水砖的定义
透水砖是以无机非金属为原料，经成型等工艺后制成，具有较大水渗透性能的铺地砖。它是由特定级配的集料、水泥、外加剂和水等经特定工艺制成的混凝土或制品，其内部含有很大比例的贯通性孔隙。用于铺装人行道或小型停车场的路面砖。
3透水砖制作工艺研究
3.1透水砖制作工艺。利用废旧混凝土制备透水砖的工艺如图1:
图1透水砖制作工艺流程
3.2制备工艺的影响因素。用废旧混凝土制备透水砖主要的影响因素包括:原料清洗工艺、搅拌工艺、成型工艺、养护工艺等。
4效益分析
以某拆迁现场为例，根据实际调查推算，该拆迁可以处理的建筑垃圾总量为96万方为例(不包含淤泥、表层土)，其中废旧混凝土占9%，总量约8.6万方;废旧砖块占26.4%，总量约25.25万方;杂土占64.6%(包含可直接利用土方、渣土)，总量约61.78万方。
4.1经济效益分析。经济效益来源于两个方面，分别是废旧混凝土取代天然碎石所产生的经济效益、避免建筑垃圾外运所产生的经济效益;该方案所花费的成本为废旧混凝土和废旧砖块破碎所产生的费用(包含人工、能耗及设备折旧费用等)。因此:该方案的经济效益=废旧混凝土取代天然碎石所节省的费用+节省下来的建筑垃圾外运费用一建筑垃圾破碎费用
根据调查目前天然碎石市场价格约为50元/吨，则因废旧混凝土取代天然碎石所节省的成本约为645万元(按 1.5吨/方计算)。另外，目前建筑垃圾清运费大约为250元/车(15吨/车)，即约巧元/吨，由此节约建筑垃圾外运费用约为 1574.7万元(废旧混凝土按1.5吨/方计算、废旧砖块按1.2吨/方计算、杂土按1吨/方计算)口根据计算，每破碎1吨建筑垃圾所产生的成本费用约为20元/吨，由此产生的费用为864万元。则由以上三项产生的直接经济效益为1355.7万元，经济效益可观。
4.2社会效益分析。该方案的实施可以在很大程度上解决拆迁区域内的建筑垃圾处置问题，减少了由于外运造成的运输压力、油耗、尾气排放、扬尘、车辆清洗等问题。另外该项目的研发可以加快上海市建筑垃圾资源化的进程，根据统计，现在上海每天产生3.7万吨建筑垃圾，如果将这些建筑垃圾都加以适当的处理并回收利用，每年将会节约上百亩的耕地，同时可安排数百个就业机会，社会效益可观。
4.3环境效益分析。该方案的实施同时还有着显著的环境效益。由于避免了大量建筑垃圾的外运，在一定程度上减少了运输、油耗、尾气排放、扬尘等，避免了增加交通压力;往返需耗柴油，清洗车辆需耗水等诸多造成巨大的资源浪费的问题。同时建筑垃圾在拆迁现场的就地处理、就地使用的原则还可以减少上建设过程中对天然砂石及土的消耗量，有效保护周边地区的生态环境，环境效益十分显著。
参考文献
[1]张振秋，昊晓泉，陈智丰.透水性混凝土路面砖的研究.建筑砌块与砌块建筑，2003,(1 ):30-32
[2]程利双，杨医博，范兴国.碎砖在混凝土中的应用.建筑技术开发，2001, (12):35-36
[3]姜德民，程海丽，高振林.透水性混凝土路面砖的研制.新型建筑材料2003,3:18-20
[4]李学军，王明祥.无砂多孔混凝土试验研究.西北水资源与水工程，2007, (4):13-15
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。