一直以來,室外公共地面——庭院、小區、步道、廣場,大多使用水泥路面、水泥磚、黏土燒結磚、仿大理石等不透水或輕微滲水的“鋪材”。
然而隨著經濟的發展和城市建設步伐的加快,現代化都市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所硬化覆蓋,形成了生態學上的“人造沙漠”。便捷的交通設施,鋪設平整的道路在給人們的出行帶來極大方便的同時,這些不透水的路面也給城市的生態環境帶來了極大的負面影響。
⑴熱島效應:由于城市高樓的密集矗立,再加上地面被一系列不透水“鋪材”覆蓋,致使城市地表無法呼吸,城市中心與城郊間無法空氣對流,于是城市中心就像島嶼一樣與城郊形成明顯的溫差效應。
⑵城市內澇現象:由于城市排水管網系統規劃跟不上時代發展的速度,外加地面已被大量的不透水“鋪材”覆蓋,每當大到暴雨降臨時,雨水無法進入地表,形成的地面徑流向管網排泄,城市管網根本無法應對,于是產生內澇現象。
⑶城市地面沉降現象:由于城市建設步伐較快,大量的地下水被抽空,而又由于城市地面已被不透水“鋪材”所覆蓋,雨水無法進入地下進行回補,于是就出現地面沉降現象。
如何改善呢?
地面“鋪材”由不透水向透水“鋪材”進行轉變、增加地表的綠化面積是有效的方法。國外20世紀60年代就開始意識到了,并有計劃地進行城市地面“鋪材”的更換,如日本、德國、美國、韓國等國家政府已明確要求地面“鋪材”透水化面積達到80%以上。目前國內出現的透水“鋪材”有透水改性瀝青、水泥磚、黏土燒結磚、煤渣磚等。但由于城市建設對地面“鋪材”的使用有明確的指標,產品抗折強度必須較高,才能滿足行人、車輛的通行要求,故而需要一種新型透水“鋪材”,既可以滿足較高的抗折強度,又可以滿足較高的透水性能。在這種背景下,“生態陶瓷透水磚”出現了。
1.生態陶瓷透水磚的特點:
本產品采用陶瓷廢磚、廢料、粉煤灰、煤矸石為主體原料(占總量的90%),經成型設備的特殊布料裝置進行磚體的二次布料(底料、面料),高溫燒結而成。是具有保持地面的高透水性、保濕性、高抗壓性、防滑性、高抗折強度、抗寒、耐風化、可重復使用等特點的環境友好型產品,是城市美化、改善生活環境質量的生態產品,可廣泛用于公共建筑廣場、城市道路、地鐵、車站、園林、庭院小區使用。
⑴良好的透水、保水性能:自然降水能迅速地通過產品進入地表,實時補充地下水資源,既蓄水又減輕城市內澇現象。晴天,地表水又可以通過產品貫通氣孔蒸發進入大氣,緩解城市熱島效應。
⑵較高的防滑性能:產品由于采用不同級配的具有特殊形狀的廢磚粒子組成,表面具有較高的防滑性能(防滑值:BPN≧65),遠遠超過其他地面“鋪材”。
⑶較高的抗折、抗壓強度:產品大量地使用陶瓷廢磚粒子作為骨架,特殊的無機材料作為添加熔劑,經過1200℃高溫10小時的漫長燒結,使廢磚粒子、無機材料在高溫下熔融,緊密結合在一起,其強度遠遠大于其他地面“鋪材”。
⑷優良的抗凍性能及抗風化性能:產品由于采用無機非金屬材料為原料,又經過高溫燒成,產品的內部結構晶相發育良好,其抗凍、抗風化性能優越。
⑸工業固體廢物綜合利用、生態環保:產品由于大量采用工業廢料(廢磚、廢渣、粉煤灰),可有效消化當地的工業固體廢物,保護當地環境。
⑹顏色的多元性:由于是采用陶瓷廢磚做面層,可加入無機顏料進行調色(顏色可以根據客戶要求進行定制),通過高溫燒結后永不褪色。比一般的天然石材色系豐富。
2.技術工藝情況:
3.同國外先進技術性能對比:
檢測項目 中華人民共和國 國家標準值 (GB/T 25993-2010) 江西綠島科技產品 技術指標值 日本NAIX公司 技術指標值
抗壓強度(MPa) ≥35MPa ≥50 MPa ≥40 MPa
抗折強度(MPa) ≥3.5MPa ≥7.0 MPa ≥5.0 MPa
透水率系數(cm/s) ≥2.0×10ˉ2 cm/s ≥2.0×10ˉ2 cm/s ≥1.0×10ˉ2 cm/s
抗凍性 夏熱冬冷地區凍融循環25次 單塊質量損失率≤5% 凍后頂面缺損深度≤5mm 最大值1.0 % 0mm 最大值0.08 % 0mm
強度損失率≤20% 12% 15%
耐磨度(mm) 磨坑長度≤35mm 28mm 30mm
防滑性(BPN) ≥60BPN 65BPN 60BPN
4.技術創新性:
技術創新性——工藝路線:
⑴本項目采用煤渣和廢磚粒等工業廢渣為骨料,磚粒采用特殊的粉碎設備加工而成(磚粒形狀特殊),外加無機高溫熔劑為結合劑(特殊材料,已有專利),通過骨料的不同級配組合及高溫燒成中一系列的材料晶相轉變,形成相互交錯的、大小不等但均勻分布的開口孔隙,有效解決了目前透水磚的強度與透水性間相互矛盾的技術壁壘問題。
陶瓷廢磚粒子形狀圖 產品斷面結構圖(氣孔顯現)
⑵在原料的使用與分配上,為了提高產品面層的耐磨性能,降低產品成本,我們采用二次布料成型(特殊壓機布料方式)方法。面層使用廢磚粒,底層采用煤渣和廢磚粒的復合體,有效地提高了產品的耐磨性與成本的降低,廢料的綜合利用率達80%~95% 。
5.產品質量標準:
符合GB/T 25993—2010(透水路面磚和透水路面板的國家標準)
6.產品工程案例:
重慶棕櫚泉別墅山莊 北京外國語大學
7.展望未來:
透水磚作為一種新的建筑裝飾材料,在走向市場過程中必然要有一個過程,無論在技術上、消費者觀念認識上都會是這樣。但由于透水磚優秀的環保性能和良好的裝飾效果,加之有較高的投資回報率、較強的政府支持力(固體廢物綜合利用綠色產品),其前景是非常樂觀的。