一 、技術背景
目前，隨著經濟的發展，城市現代化建設步伐的加快，大多城市相繼出現地下水資源缺乏、熱島效應等。研究發現，這些問題都與城市建設自然土壤植被不斷被建筑物及各種不透水地面覆蓋有關。國內許多城市的不透水地面比例已經超過70%，改變了原有的天然地面可滲透性的屬性，極大的破壞了生態環境。雖然現在許多城市的停車位、人行道等路面都鋪設了滲水磚，但這些磚的基層卻大都沒有進行處理，致使這些磚僅限于吸取部分少量雨水和起排水作用，在大雨或暴雨時路面還會積水，給城市排水和防洪造城壓力。另外，在旱季的時候也不能把地下水通過蒸發透過生態環保透水磚及時補充到空氣中，無法緩解“熱島效應”。因此，生態城市建設中急需具有透水功能的道路鋪設材料。
同時，目前城市建設中的建筑垃圾問題也成了一大問題，據統計，近年來我國每年因為舊房拆遷以及建造新房屋而產生的建筑廢料總量約為2.6億噸。建筑廢料資源化不但可以解決大量建筑廢料堆放占用可耕地、污染環境等問題，還可以減少因開山采石而造成的對生態環境的負面影響，有著良好的經濟效益、社會效益和環保效益,還能達到節能減排、資源循環利用的目的。因此對建筑廢料進行回收再利用是十分必要的。
本技術根據海綿城市生態城市建設中對于道路鋪設材料特殊的透水、吸水以及強度和環境性能的要求，利用城市建設中產生的建筑廢料作為主要骨料。制備能夠滿足海綿城市建設需要的生態環保透水磚。
二、技術內容
1、技術原理
彩砂透水磚是通過“破壞水的表面張力”的透水原理,有效解決傳統透水。主要以建筑廢料、礦渣廢料、廢陶瓷為原料，應用自主研發的工藝路線和配方進行生產。在滿足透水的情況下，具有較高的強度和韌性及不泛白霜的特點，其技術水平屬于國內先進水平，具有較好的性價比，技術產品已經應用面積達到了十萬平方米，受到了應用單位的好評。
2、技術特點
① 在原料配方中建筑廢料、礦渣廢料、廢陶瓷等占20~50%，減少了砂石的用量。
② 在工藝技術方面，摒棄了傳統的燒磚工藝，而是利用高溫蒸汽窯的養護方式，8小時出窯，降低了制磚的時間，更加環保、節能。
③ 具有較高的強度和韌性，適合于多種道路的鋪設，如正常使用和維護可保持20年如新。
④ 加入透水劑，使磚體具有吸水鎖水的功能，在溫度變化時可以調節空氣溫濕度；磚體孔隙率達到15%～20%可以降噪，并且對于融雪抗凍也起到很大的作用。還具有保持地面的防滑、耐風化、不泛白霜等特點。
⑤ 具有綠色環保、價格便宜的特點。
3、產品性能指標
技術性能指標均符合GB/T25993-2010標準規定的強度等級、透水系數、抗凍性、耐磨性等指標。
① 透水、透氣性能好，透水率≥1.9×cm/s，并起到過濾的效果。
② 單塊線性破壞符合≥268N/mm，表面呈微小凹凸，防止路面反光。吸收車輛行駛時產生的噪音，可提高車輛通行的舒適性和安全性。
③ 可吸收水分與熱量，調節地表局部空間的溫濕度，對調節城市小氣候、緩解城市熱島效應有較大的作用。
④ 雨后不積水，雪后不打滑，方便市民安全出行。
⑤ 色彩豐富，自然樸實，規格多樣化，使用時間長等特點。
4、主要設備
全自動配料攪拌系統、超級美州豹2001（QFT9-18)全自動砌塊成型系統、降板無人駕駛窯車轉運系統、坐標式重載智能碼垛機器人系統、復合纏繞穿箭打包系統、智能化電器控制系統。
5、工藝路線圖
圖1 工業流程圖
三、技術創新性
1、利用建筑廢料作為骨料制備了生態環保透水磚，對于城市建筑廢料的處理及其降低生態環保透水磚的價格具有積極的意義。
2、消除了生態環保透水磚產生白霜的問題。
3、生態環保透水磚的強度和透水率及其關系是本研究的關鍵技術。強度和透水率與材料配方、成型工藝條件和養護條件按等因素有關系。在大量試驗的基礎上，通過單因素實驗的方法，確定了生態環保透水磚的最佳原料配方、最佳成型壓力和時間、最佳養護溫度和時間等關鍵的工藝參數。
4、解決并消除了一般生態環保透水磚在固化、使用過程中產生白霜的問題。針對生態環保透水磚產生的白霜，在分析化驗檢測的基礎上確定了產生白霜的原因和物質，研制了生態環保透水磚用抑霜劑，基本上消除了白霜現象，提高了產品質量檔次。
四、應用范圍
主要用于海綿城市建設中的建筑小區、市政道路人行道、公園綠地、大型廣場、停車場、旅游景點、體育設施的地面鋪設，以及部分商業區、酒店停車場和高檔別墅小區等場所的地面鋪設。
生態環保透水磚對于鋪設環境要求是地勢比較平坦，具有良好的市政排水設施，通過生態環保透水磚的雨水等能夠及時進入城市排水系統以及部分存留，保證使用環境的生態平衡。生態環保透水磚在使用時對于基礎層由一定的要求，一般由地基層、粗砂層、碎石與中砂混合層、中砂層等構成，其基本的技術要求是在保證承受強度達到規定要求的基礎上，保證良好的透水性能。
五、鋪設方法
有兩種透水路面結構，一種是完全透水型地面，即地面自下而上都是透水的，不需要考慮排水問題；另一種是滲透排水型地面，即基層是混凝土或瀝青，上層是透水的，說滲透到下層后就會沿不透水層的坡度流動，這是基層的坡度、積水溝、檢查井等均應按傳統路面設計。滲透排水層地面類型的采用有幾方面的愿因，當土質條件不好或現有基層不透水，而又希望下雨時路面不積水時采用；青睞透水地面美觀效果時；希望雨水資源綜合利用時等情況。
1、透水型：
（1）平整地基，壓實度大于90%，素土夯實，在地基上鋪設厚度為50mm-60mm的粗砂層，夯實、平整。
（2）砂墊層：碎礫石中砂混合層厚度為60mm-80mm，比例為3:1.后鋪設中砂墊層，找平夯實，厚度為50mm-60mm，要求壓實度大于95%，含泥量小于5%。
（3）鋪設：面磚，厚度6cm，磚縫2-5mm，按設計圖案鋪設透生態環保透水磚，用膠木錘、木錘由側面敲實；圖案最外層用其他材料擠緊或用水泥砂漿穩固。
（4）細沙填縫：在鋪好的生態環保透水磚縫隙間用細沙填滿，掃平清理。
圖2 透水性鋪設工藝示意
2、排水型：
（1）基層處理：平整地基，素土夯實，在地基上鋪設厚度為40mm-50mm的碎石層。
（2）根據地基情況不同鋪設不同粗砂混凝土層（有一定透水型）；
（3）30mm厚水泥砂漿找平，根據排水要求放坡；
（4）路側根據要求埋設多孔排水管，用碎石填埋；
（5）鋪設：按照設計圖案鋪設生態環保透水磚，用膠木錘側面敲實；
（6）細沙掃縫。
圖3 排水型鋪設工藝示意
