透水砖透水系数的测定方法研究

透水砖透水系数的测定方法研究

摘要：随着经济的发展和城市化建设的进程，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。但这些不透水的道路给城市的生态环境带来了许多负面的影响。与自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力。随之产生一系列环境问题：能够渗入地表的雨水明显减少，城市的地下水位急剧下降；不透水的路面很难与空气进行热量与湿度的交换，产生“热岛现象”；短时间的集中降雨，大量雨水不能及时渗入地表，容易造成道路被淹没交通瘫痪等社会问题。新一代绿色环保路面材料透水砖的出现能在一定程度上减轻上述现象。但此类产品在实际应用中普遍存在抗压强度低、透水性能不佳、耐久性差等问题。“建科”透水砖改变了以往透水砖性能不佳的面貌，在产品性能上实现了突破，并逐渐应用于市政道路、园林景观及小区等工程建设中。然而，透水砖透水系数的大小影响透水砖的透水性能，透水系数的测定方法依然是一个探索的过程，本文就透水砖透水系数测定方法做一初步研究。

关键词：透水砖；透水系数；测定仪；测定方法；研究情况；发展潜力。

1、引言

透水砖是以无机非金属材料为主要原料，经过烧结或免烧结等成型工艺处理后制成，具有较大水渗透性能的铺地砖。在国家《绿色建筑评价标准》(GBT50387—2006)对场地铺装要求中，明确地提出要推广透水材料，公共建筑方面室外

透水地面面积比≥40％，住宅区室外透水地面面积比≥45％，增强地面透水能力，有利于储留地下水，同时对养草木、降尘、防噪、净化空气、调节气候等起着十分积极的作用。正因为透水砖的透水性能直接影响场地铺装后的使用效果，所以国家行业标准JC／T945—2005中第6．6条规定了透水砖的透水系数检测标准，只是适用于该标准的砖透水系数测定方法还处在探索阶段，测定仪在市面上基本找不到。为了做好研究，就以下问题做一简要介绍：1）透水砖是什么

2)透水砖的力学性能、气孔率、透水系数、原料的粒度

3)测定透水砖透水系数的方法:国内测定仪的研究状况及测定方法;其他国家透水砖透水系数的研究状况及测定方法;其他的一些测定方法。

4）透水砖的发展潜力

2、正文

2.1 透水砖是什么

透水砖起源于荷兰，在荷兰人围海造城的过程中，发现排开海水后的地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降，一旦海岸线上的堤坝被冲开，海水会迅速冲到比海平面低很多的城市把整个临海城市全部淹没。为了使地面不再下沉，荷兰人制造了一种长100毫米、宽200毫米、高50或60毫米的小型路面砖铺设在街道路面上，并使砖与砖之间预留了2毫米的缝隙.这样下雨时雨水会从砖之间的缝隙渗入地下。这就是后来很有名的荷兰砖。

在这之后美国舒布洛科公司发明了一种砖体本身具有很强吸水功能的路面砖。当砖体被

1

吸满水时水分就会向地下排去，但是这种砖的排水速度很慢，在暴雨的天气这种砖几乎帮不上什么忙，这种砖也被叫作舒布洛科路面砖。

九十年代中国出现了舒布洛科砖。北京市政部门的技术人员根据舒布洛科砖的原理发明了一种砖体本身布满透水孔洞，渗水性很好的路面砖，雨水会从砖体中的微小孔洞中流向地下。

又过了一段时间，为了加强砖体的抗压和抗折强度，技术人员用碎石作为原料加入水泥和胶性外加剂使其透水速度和强度都能满足城市路面的需要。这种砖才是市政路面上使用的透水砖，这种砖的价格比起用陶瓷烧制的陶瓷透水砖相对便宜.适用于大多数地区工程。

由于荷兰砖较好的透水性，被广泛用于城市道路改造中。也是目前很多投资者投资的热门的行业。现在北京的车公庄，公主坟，石景山等地都可以看到这样的透水砖铺设的路面.这就是北京市政透水砖。西北地区的兰州西北民族大学。河南郑州和江南的一些城市都使用了这种北京市政透水砖。

总而言之，透水砖的应用和研究都在不断发展。

2.2 透水砖的力学性能、气孔率、透水系数、原料的粒度

下面是透水砖的力学性能、气孔率、透水系数、原料的粒度相关知识:

(1)透水砖的力学性能对工艺条件比较敏感。抗压强度、抗折强度随原料粒度的减小而增大，与烧成温度成正比；膨润土的加入不仅可以提高坯体的干燥强度，还能提高制品的力学性能。

(2)透水砖的气孔率随烧成温度的提高而降低，成型压力对其影响不明显。

(3)透水砖透水系数的变化与烧成温度有很大关系，而受原料粒度组成的影响不大。在窄粒径分布的情况下，成型压力对透水系数的影响较小。

(4)原料的粒度越小，烧成温度越高，耐磨性能越好；膨润土的加入可以提高透水砖的耐磨性能；成型压力越大，透水砖的耐磨性能亦越好。

2.3 用测定仪测定透水砖的透水系数

2.3.1 国内测定仪的研究状况及测定方法

下面以福建省建筑材料质量监督检验站对测定仪的研制应用为例：

为配合该标准的实施，本站根据标准JC／T945—2005第6．6条中提供的透水系数试验装置示意图的工作原理，结合标准使用要求，在该装置示意图的基础上

进行后续改进设计，研制出了砖透水系数测定仪。本文就该仪器的改进要点和使用加以说明。1）透水砖透水系数测定仪研制情况

JC／T945—2005《透水砖》对透水砖的透水系数的检测装置提供了示意图(见图1)，依据透水系数的检测原理经过改进调整设计了透水砖的透水系数测定仪示意图(见图2)。

2

2）透水砖透水系数测定仪使用要点

①试样制备

JC／T945—2005《透水砖》第6．6条透水系数测定使用的试样为分别在三块产品上制取三个直径为75mm厚度的同产品厚度的圆柱体。工程上常用的透水砖边长尺寸主要有lOOmm、150mm、200mm、250mm、300mm等。如何在长方体或正方体砖块上制取试样，开始认为利用现有的钻孔机再购买一只内径75m 钻筒就可以了，可是当钻筒在钻孔机上安装好后，才发现制取试样的工作远没有想像的那么简单。不同尺寸、规格的样品如何固定成了难题，而且钻孔机本身也要固定。想了很多办法，可是钻出的试样不是缺角就是歪歪斜斜不能用。经过多次尝试悟出一个道理，必须有一个装置，该装置能从四个方向同时发力紧锁样品，而且不同规格尺寸的样品都能被夹紧，再将钻孔机固定在该装置上。样品、装置、钻孔机坚固一体，这就是制样装置。本站使用该装置在制样中很容易制得符合透水仪使用的试样。将制取的试

3