生态环保陶瓷透水砖性能及应用

武志明 朱琳 杨诗蕙

华设设计集团股份有限公司 江苏省南京市 210000

摘要：国家提出海绵城市的建设理念后，发达城市和地区率先从顶层设计着手，在城市总体规划阶段就充分考虑该理念，并将其应用于城市建设中，其中透水材料由于其显著的特点和优势而被广泛应用。充分发挥城市绿地、道路、水利循环系统等对雨水的吸收、存储、缓释作用的基础上，能够有效实现自然存储、自然渗透、自然净化等功能，有效节约水资源、缓解城市旱涝等问题。而在海绵城市建设中，生态环保透水砖这类透水材料发挥了极其重要的作用。本文对环保陶瓷透水砖的各项性能进行研究分析的基础上，总结透水砖的性能优势，为城市的应用建设及发展提供了意见及建议。

关键词：陶瓷透水砖；性能；应用

1 研究环保陶瓷透水砖的重要意义

我国是世界陶瓷生产大国，在我国陶瓷工业快速发展的过程中，不合格而被废弃的陶瓷制品逐年增多，居高不下。据报道，2015年我国仅建筑陶瓷产量就超过100亿平方米，同时全年产生的废弃陶瓷制品就达1 000万吨以上。众所周知，陶瓷制品是经高温烧制而成的无机非金属材料，几乎没有在自然条件下降解、风化的能力。在陶瓷生产过程中所产生的废弃陶瓷制品，成了陶瓷企业在日常生产中需解决的全国性的棘手生态环境问题。 

透水砖的定义为，以无机非金属材料为主要原料，经成型、高温烧制等工艺处理后制成渗水性能较好地铺地砖。选用废弃的陶瓷制品为主要原料，制成透水砖，实现工业废弃物的资源化再利用，既减少了所消耗的资源，又保护了生态环境，符合当前“循环经济”的产业发展政策。烧结型透水砖不但透水性好、抗压强度高，而且色彩丰富、使用耐久性好，更有降温降噪、调节地面水体循环和改善空气质量的功能，是建设“海绵型城市”宜居环境的优选建筑材料之一。 

2 生态环保陶瓷透水砖的性能特点

生态环保陶瓷透水砖具有如下的性能特点：

2.1 透水性好。陶瓷透水砖是指利用陶瓷原料经筛分选料，组织合理颗粒级配，添加结合剂后，经成型、烘干、高温烧结而形成的优质透水建材。采用合理的颗粒级配，可以迅速透过小到中雨的降水量。由于其具有很高的孔隙率，特别是连通孔，所以，可使部分雨水渗入地下，使得地下水得以补充，克服了城市路面（混凝土路面、沥青路面、瓷质广场砖、水泥砖路面）不透水的弊端[2]。从而减缓了城市地下水水平面下降而导致地面下降的趋势。另外，由于部分水渗入地下，这就减轻了城市下水道排污的压力和对江河湖泊的污染，当然也就减少了污水处理的费用；自然降水能够迅速透过地表，适时补充地下水资源。

2.2透气透水性好，能够调节地表的温度和湿度，消除“热岛现象”，维护地表生态平衡。可改善城市微气候、阻止城市洪水的形成。陶瓷透水砖的孔隙率在20～30%，本身有良好的蓄水能力，在夏天，雨后水吸满渗透入地，滋养地气、涵养水源、对树木和花草提供水分；在阳光强烈时，水分蒸发可降低地表温度，改善微气候[1]。如形成大面积铺装，可有效阻滞雨水，减少城市洪水形成的几率。雨天路面无积水，防止夜间反光，改善车辆行驶及行人的安全性与舒适性；吸收车辆行驶所产生的噪音，创造安静舒适的交通环境。

2.3强度高。经高温烧结而成，抗压、抗折强度均高于建材行业铺设材料标准；产品是经过1200 ～ 1300℃高温烧成，产品结合是由颗粒间物理成分熔融后冷却而形成，强度非常高，抗压强度可达50 MPa以上，抗折强度大于7 MPa，表面莫氏硬度可达8级以上。

3生态环保陶瓷透水砖的应用

3.1缓解了城市地下水下降，防止地面下降

生态环保陶瓷透水砖是指利用陶瓷原料经筛分选料，组织合理颗粒级配，经高压成型、高温烧成而完全瓷化的优质透水材料，通过瓷化工艺使之达到高强度与高透水性完美结合。

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。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。陶瓷生态透水砖的透水特性好，由于砖石本身具有细小的孔洞，为雨水渗入地下预留了孔隙，使得地下水源得以充足，有效地解决了城市路面铺设砖石不透水的缺点，也有效地缓解了城市地下水下降，防止地面下降的趋势，这是陶瓷生态透水砖最有的透水性。雨水经过砖石流入地下水道，也不会产生任何的有害物质[2]。由于陶瓷生态透水砖的制作，采用工业固体废弃的原料，经过高温烧制而成，在烧制的过程当中，释放了燃料本身的气体，几乎没有任何的有害物质产生，这样就直接减轻了燃料气体对环境的危害。而这种原料制作的陶瓷生态透水砖，装饰出来的路面效果非常不错，所以它的产生代替了其他的材料，这样也节约了工业化原料，为社会节约了不少资源。

3.2解决城市内涝

由于城市大量使用混凝土、沥青、石材等不透水材料，以及耗燃设备大量的增加，令地面不能进行热吸收，热量停滞在城市空间而形成热岛效应。为缓解这种严重的城市病，现在日本、新加坡、韩国等政府要求市政道路广场必须使用高质量的透水、透气材料。 城市内涝形成的根本原因是暴雨产生的径流量超过了排水设施的泄流能力所致，因此要采取多种工程措施减少暴雨产生的径流，如：减少城市地面硬化率，增加城市透水地面，让更多的雨水渗入地下，削减地面径流量；营造城市绿地与湿地，兴建下沉式蓄水池，增强调蓄雨洪的能力；保护城市河湖水系。生态环保陶瓷透水砖具备非常良好的透水性能，是不可多得的集透水性、保水性、高强度于一体的新型景观的生态材料[3]。生态透水砖有着良好的抗震性以及抗压性，在多雨的地区提供了良好的路面砖石。常见的生态环保透水砖原材料以陶瓷、水泥为主，铺装在人行横道等非机动车行驶路面，雨水能及时的渗透至地下，避免路面积水，方便人们的出行，同时解决了城市内涝问题。

3.3 可替代传统砖石工程工艺

被多个行业领域青睐的陶瓷生态透水砖，有着很好的本质特性，首先就是它本身的耐久性能，因为砖石一旦铺设，如果要进行拆卸的话，一般都是一个大工程，不仅耗费人力物力，还有财力，所以陶瓷生态透水砖的耐久性能，给了各大商家永久的安全性以及放心。价格实惠合理的陶瓷生态透水砖，给城市增添了别样的“新衣”，焕然一新，给市民前所未有的体验。陶瓷生态透水砖是目前广泛受到喜爱的路面砖石，不仅是政府，还被广大市民所青睐。陶瓷材质本身就是一种比较广泛应用的工业化材料，作为生态透水砖更是具有品质优良的特性，所以采用陶瓷的生态透水砖，则是向市民们展示路面砖石的优异性。 

 4 结束语

陶瓷透水砖是一种生态型环保陶瓷砖，是一种经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的陶瓷砖，既有一定的强度，又有一定的透气透水性。生态环保陶瓷透水砖的铺装可以缓解城市雨洪，提高行人行走的安全性和舒适性，蒸发降温，吸声降噪，缓解城市热岛效应，具有良好的生态环境效益和广阔的发展前景。

参考文献：

[1]李爽.浅析生态环保陶瓷透水砖性能及应用[J].江西建材，2019,(11):14-15,17.

[2]肖九梅，唐玉娇.生态环保陶瓷透水砖蕴藏商机走俏未来[J].陶瓷，2020,(1):66-72.

[3]宋琳琳.新型生态环保陶瓷透水砖运用分析[J].陶瓷，2020,(10):94-95.