透水砖在环境保护领域的研究应用及发展前景

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1、第二章环境污染防治技术研究与开发·883·透水砖在环境保护领域的研究应用及发展前景薛明1’2曹巨辉1’2汪宏涛1’2陈逸L2杨铁军1(1．后勤工程学院营房管理与环境工程系重庆市渝州路79号后勤工程学院野战供水与环境实验中·p400041；2．重庆市水工业与环境工程技术研究中心)摘要本文介绍了透水砖的分类、特性、制备及铺装工艺，综述了透水砖在国内外环境保护领域的研究及应用现状，指出透水砖对平衡地下水循环，改善城市生态和生活环境起到了很大的作用，并对其前景进行了展望。关键词透水砖环境保护废料利用应用发展一、引言城市硬化地面带来的问题日渐增多，当雨水遇到硬化地面时，就四处横流并带走大量的城市污染

2、物，排人当地自然水系，从而造成河流、湖泊的污染；另一方面，硬化路面不能使雨水、雪水有效渗入地下，致使地下水减少，地面下沉，土壤含水量低，花草树木的生长受抑制等，破坏了生态环境。同时，这种不透水路面还阻断了地上与地下之间的水汽、热能交换，使城市局部温度升高，形成“热岛效应”。透水砖，是可以渗透水的铺地砖，作为一种能缓解城市环境恶化压力的新型环境材料，由于其良好的透水性能，可以使城市雨水以及路面其他原因造成的积水顺利下行，减少了路面径流的影响，有效恢复地表水循环系统，透水砖本身较大的孔隙率，也能在城市降噪中发挥作用。透水砖兼有治污和改善生态环境等多重功能，近年来其研发与应用越来越受到各方的关注

3、与青睐；本文综述了透水砖的分类、特性、制备及铺装工艺，介绍并分析了透水砖在国内外环境领域的应用现状及其发展前景。二、透水砖在国内外的应用发展德国从上世纪60年代起就采用透水材料铺装路面，并致力于不透水路面的改造，其目标是到2010年，把全国城市90％的路面改造为透水路面。早在1973年，日本东京建设局就建立了3个人行道透水铺面的试验区⋯，到1999年已累计完成1000万m2的施工面积。日本INAX透水砖早已投放市场，且有着严格的企业标准。同时，美国等国也制定了推广透水性路面的相关法规，取得了巨大成效。近年来，随着环境的不断恶化，我国越来越重视透水铺面的研发与应用。1999年，佛山市乐华陶瓷

4、有限公司(中外合资)发明了一种透水砖并申请了专利。北京市颁发了建设项目实行“节水三同时”的规定，明确要求采用透水性材料铺装路面，同时对雨水利用改造项目给予补助。国家主管部门正式颁布了JC／T945—2005《透水砖》行业标准，自2005年7月1日起正式实施，并在GB／TS0378—2006《绿色建筑评价标准》中明确规定了住宅和公共建筑室外透水地面面积比应分别不小于45％、40％。目前，透水砖的生产厂家在国内相继出现，其产品在绿色奥运场馆、绿色生态建筑中被积极采用，但总体而言，透水性铺装地面在国内还未广泛大规模的应用。三、透水砖的分类、特性及制备目前，在市面上见到的透水砖从材质和生产工艺上可

5、分为两大类，一类是以固体工业废料、中国环境科学学会学术年会优秀论文集(2008)生活垃圾和建筑垃圾为主要原料，通过粉碎、成形、高温烧制而成的陶瓷透水砖；另一类是以无、机非金属材料为主要原料，利用有机或无机黏结剂通过成形、固化而制成，由于它无须烧制，所以称为非陶瓷透水砖。透水砖的透水原理主要有两种，一种是靠组成砖体材料颗粒之间的孔隙来透水，一种是通过破坏水的表面张力来透水。由于透水砖品种较多，故其特性、制备方法和生产工艺也很多，下面介绍在环保领域有着重要贡献的几种代表性透水砖。(一)陶瓷透水砖1．粉煤灰透水砖用粉煤灰为主要原料制成的透水砖强度往往偏低，不耐用。近来，有关技术人员通过研究各工艺

6、参数对粉煤灰透水砖强度和透水性相关的影响口J，优选工艺参数，用40％一50％粉煤灰、25％～35％黏土和20％～30％废地砖骨料(粒径0．45～0．6ram)配料，经25MPa压力下成型，在1050"12烧成温度烧结1小时，烧制出透水系数1．08(10～2em／g)、抗压强度达30．6MPa粉煤灰高强度透水砖。有效解决了原粉煤灰透水砖强度偏低，不耐用的问题，且其透水性保持良好，利于环保和废料的资源化利用，因此，粉煤灰透水砖有着非常广阔的应用前景。2．添加生活垃圾、玻璃陶瓷废料透水砖，利用生活垃圾和废玻璃、陶瓷废料为主要原料制备透水砖工艺流程见图1，采用此法不仅制备了透水砖，也使目前日益增加

7、的工业废渣得以利用，减轻了环境负荷。研究表明旧1，少量生活垃圾添加到砖坯中，其熔剂作用超过成孔作用，可以增大抗折强度，但降低透水系数，控制生活垃圾添加量在5％内，对陶瓷透水砖的透水性能影响不大，是综合处理生活垃圾的一种有效途径。图1陶瓷透水砖生产工艺流程3．添加重金属污泥透水砖‘利用电子工业所产生的含重金属无机污泥，依据包芯造粒的原理，将有害污泥包裹于坯料中心，通过滚动造粒在坯料外表形成一层页岩矿土包覆层，经干燥与高温烧