摘 要:市场上生产的透水砖种类繁多、造型不一,质量差异较大。对透水砖进行分类,通过抗压强度、透水
性能、抗滑性能以及净化能力试验等提出合理的透水砖控制标准。
市场上生产的透水砖种类繁多、造型不一,由于目前国内无专门水砖的设计与施工规范,导致在透水砖路面设计与施工时出现一些误区。在合肥市城市道路设计中,我院通过试验研究了透水砖的路用性能,本文介绍研究主要成果。
1 http://wangjiang.cn.qiyeku.com分类
我国透水砖按生产材料可分为水泥混凝土基砖、陶瓷基砖、砂基砖、粉煤灰基砖、复合砖等。水泥混凝土基砖是采用水泥、粗集料、一定量(或不含)的细集料经一定的配合比预制而成的各种造型的大孔隙混凝土砖;陶瓷基砖是采用我国传统陶瓷工艺,利用高岭土等烧制而成的具有一定形状、颜色的砖;砂基砖是采用精选的具有一定抗压强度、扁率风积砂利用特别的粘结剂粘结而成的具有一定强度的砖;粉煤灰基砖是利用粉煤灰添加一定量的外掺剂烧制而成的砖;复合砖是采用2种或2种以上的材料经一定的工艺组合而成的砖。试验选取水泥混凝土基砖、陶瓷基砖、砂基砖、复合砖共6个厂家的透水砖,并选择了1种普通人行道不透水砖进行对比分析。
2 路用性能试验
2.1 抗压强度试验
抗压强度试验在压力试验机上进行,按0.4M～ 0.6MPa/s均匀加荷至试样破坏,试验结果如表1所列。
表1 不同材料透水砖路用性能试验结果表
序号样品编号样品材料类型抗压强度/MPa透水系数/(× 10- 2cm·s- 1)抗滑性能摆值/BPN
1 k- 1混凝土基28.6 0.51 72.2
2 k- 2混凝土基52.8 0.06 64.9
3 k- 3陶瓷基37.8 1.25 44.3
4 k- 4砂基砖32.5 1.36 60.8
5 k- 5复合砖21.7 0.57 76.1
6 k- 6复合砖18.0 1.06 63.5
7 k- 7普通砖47.5 0.09 70.6
从表1可以看出,抗压强度较低的是复合砖,复合砖上层砂含量大,下层碎石含量大。一般情况下若水泥混凝土细集料含量较少,则会使混凝土材料整体抗压强度降低。水泥混凝土基透水砖强度变化幅度较大,可能主要是因为混凝土基中的细集料含量的影响。陶瓷基砖与普通砖采用高温烧制而成,抗压强度相对较高。
2.2 透水性能试验
透水性能试验在稳定水头状态下进行,透水系数按式(1)计算。KT=QLAHt(1)
其中,kT为水温为T℃时试样的透水系数,cm/s;Q为时间t秒内的渗出水量,mL;L为试样的厚度,cm;A为试样的上表面积,cm2;H为水位差,cm;t为时间,s。透水系数试验结果如表1所列,陶瓷基、砂基透水砖的透水性能优于其它材料的透水砖,水泥混凝土基透水砖透水系数一般较小,究其原因是水泥混凝土基透水砖为提高强度,增加了水泥与细集料的含量,从而导致透水砖的空隙率降低,故可以认为水泥混凝土基透水砖的空隙率是影响透水系数的主要因
素。普通人行道砖与砌墙砖是经过高温烧制而成的,砖体本身具有一定的空隙率,并且所取试样存在一些裂缝,从而导致砖体具有一定的透水性能。
2.3 抗滑性能试验
该试验参照路面抗滑性能试验方法,采用摆式摩擦仪测定的摆值表征。试验结果如表1所列。可见除K- 3陶瓷基础外,其它透水砖均能满足路面抗滑指标要求(摆值不小于45BPN)。
2.4 净化能力试验
除了对http://wangjiang.cn.qiyeku.com的路用性能进行研究外,还对雨水的净化能力进行研究。城市人行道、小区道路等处的雨水可能含有污染因子主要有悬浮物(SS)和化学需氧量(COD)2种,特殊情况下可能引入部分油污等油类污染物,为对比分析,试验选择蒸馏水、xx雨水、及初期沥青路面雨水3种水样,透水砖分别选择k- 4砂基砖、k- 3陶瓷砖和k- 5复合砖3种砖样,水样经透水砖过滤前后分别进行水质分析。透水砖净化能力试验水样选择2007- 12- 11- 23∶ 40～ 0∶ 00时合肥市宿松路路沥青路面的路表径流雨水。该次降雨量形成径流时间为23∶ 30～ 0:00。本次水质分析试验主要有COD、SS、色度及嗅,同时检测了pH值、氨氮(NH3- N)等,试验结果如表2所列。
城市道路用透水砖性能研究表2 透水砖过滤前后雨水水质分析一览表
第8卷
