聞寶聯
(建筑材料工業技術情報研究所,北京 100024)
綠色城市建設、海綿城市的概念已經深入人心,拓展綠色生態空間,優先打造宜居環境,協調城市生產、生活、生態空間,是決定城市發展形態的關鍵問題。
在 GB/T 50378—2019《綠色建筑評價標準》中要求“硬質鋪裝地面中透水鋪裝面積的比例達到 50%”,可見國家在政策扶持方面的力度進一步加大,透水磚的用量越來越大。國務院辦公廳印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》(以下簡稱《指導意見》),部署推進海綿城市建設工作。《指導意見》明確,通過海綿城市建設,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將 70% 的降雨就地消納和利用。到 2020 年,城市建成區 20% 以上的面積達到目標要求;到 2030 年,城市建成區 80% 以上的面積達到目標要求。
備受矚目的雄安新區就要創新建設成為未來城市的樣板示范區,一個自然積存、自然滲透、自然進化的“海綿城市”,打造一個真正意義上的智慧園區和綠色園區。雄安新區建成后將成為海綿城市建設典范,雨水收集率百分之百,雨洪利用率 85%,各項指標均要處于世界領先的水平,利用水循環的自然規律,構建從源頭過程到末端的雨水全流程的雨水管控體系。
透水鋪裝,特別是透水磚發揮著越來越大的作用,而從目前透水磚應用效果來看,還存在著很多問題,亟待解決,比如目前透水磚在使用中,經受長時間風吹雨打、車輛碾壓,容易出現質量問題;磚體內部縫隙多,所以抗壓、抗彎強度低、耐磨強度低;比較容易損壞,損壞后需要相關部門重新進行修理維護,可能會導致相關部門工作壓力大;現在還沒有相對成熟的技術來清除透水磚縫隙中堆積的灰塵、雜質和其他沉積物。特別在北方地區冬季室外溫度較低,雨雪滲入透水的孔隙后會產生反復凍融循環,導致凍脹破壞,加上透水磚密度及抗壓強度比普通硬化路面地磚低,其凍脹破壞會更嚴重。
前段時間,專門考察走訪了一些混凝土透水磚的生產企業,透水磚不用于結構部位,不涉及安全問題,普遍沒有引起足夠的重視,考察中發現很多值得關注的問題,這些問題具有普遍性。
首先,對于原材料的質量控制。透水磚對原材料要求比較苛刻,特別對于骨料的粒徑、粒型、含泥量、含粉量、母材強度等,進場的原材料要實時把控質量,這就對檢測人員的技術水平和試驗室相關儀器設備的配置提出了要求。考察中發現,試驗室人員和儀器設備配置普遍不足,有的就沒有試驗室,也沒有相關技術人員,還停留在小作坊階段,質量控制何從談起?有的試驗室連最基本的石料篩分都不能做,買來什么用什么,恒溫恒濕養護箱也沒有,更別提標養室。混凝土的強度如何評價?
原材料的儲存要在封閉料倉里,以保證含水量的穩定以及不受環境中風沙塵土的影響。隨著環保意識的增強,現在多數企業都封閉了料倉,但仍有個別企業露天堆放。
配料攪拌成干硬性混凝土后開始生產,制磚機振動壓制成型磚后,緊接著是養護!這一環節多是利用自身的水化熱蓄熱養護,低溫季節溫度不夠時會通熱蒸汽進行加溫加濕。養護窯(圖 1)更有利于磚的早期養護,溫度濕度控制更精準,對空間的利用也更合理!
但養護棚(圖 2)本身無論對空間的利用、溫度濕度控制以及養護效果都要大打折扣,這也是企業要考慮的。

圖 1 混凝土磚養護窯
而有些企業甚至都沒有養護棚,完全自然養護,質量就更無從談起!
出養護窯(養護棚)后的工序就是打包,然后在堆場存放,存放期間的養護也非常重要,混凝土磚中的水泥還需要進一步水化以增加強度。但不少廠家都沒有用塑料膜全包(圖 3),這樣失水后混凝土磚的強度很難再繼續增長,特別是透水混凝土內部空隙大,就更容易失水、更容易碳化,碳化后生成碳酸鈣,也就是石灰石,內部的水泥顆粒表面包覆著致密的石灰石,后期再遇水也很難繼續水化,全封包是必須的(圖 4)。

圖 2 混凝土磚養護棚

圖 3 封包只有上部,不徹底

圖 4 全封包
其實不止對透水磚,任何混凝土制品都存在著這個問題。十幾年前,我在負責一條市政道路技術服務,路還沒有通車,混凝土路緣石就發生了潰散,無法通過驗收,這可僅僅只過了一個冬天。后來去生產廠家考察,發現幾乎就沒有養護制度,他們自己也很納悶,夏天生產的路緣石基本沒事,而秋天生產的就不行。我與他們解釋夏天總下雨,自然起到了養護作用,而秋天空氣干燥在加上風大,失水快,表面不密實,強度也很難再增長,冬季下雪融化后吸水,凍融幾次就不行了,后來他們專門進行了養護措施,沒有再發生這類現象。
一些企業雖然全封包,但部分依然存在頂部暴露的問題,這是需要注意的(圖 5)。一些企業發現,僅靠封包并不能完全解決養護問題,澆水的效果并不顯著。圖 6 的做法值得提倡,也就是在地下專門建了個蓄水池,混凝土磚全封包后利用起吊裝置將其放入養護池浸泡,水從下部浸透混凝土磚,然后再轉移至堆場養護。

圖 5 部分混凝土磚頂部暴露

圖 6 全封包后再浸水養護
混凝土透水多用于廣場或人行道路,不涉及結構安全,各生產單位普遍重視程度不夠,此次考察中,有幾點感受最深刻:
(1)對試驗室設備和人員的配置水平需要提高,因為這是保障材料從進場到產品出廠的技術保障。
(2)原材料的儲存很關鍵,隨著國家對環保的重視,現在多數企業封閉了料倉,有的建設了筒倉,封閉料倉可以保證含水量的穩定,減少環境中風沙塵土的影響,但也有部分企業受場地小、儲量大的限制,存在部分、甚至全部露天堆放的情況。
(3)對出養護窯(養護棚)后的養護重視程度普遍不夠,透水磚屬于水泥制品,出窯后養護不足、缺水導致水泥水化不充分,表層容易起粉、抗磨性下降、容易被凍壞,加強后期養護措施至關重要。

[作者簡介]聞寶聯,工學博士,教授級高工,建筑材料工業技術研究所/監督研究中心副總工,北京砼享未來工程技術研究院院長,同濟大學、河北工業大學等校碩士生導師。
雄安新區特聘專家。全國混凝土標準化技術委員會委員,中國商品混凝土行業企業專家委員會副主任,中國散裝水泥協會混凝土分會副秘書長,數十項國家重點工程混凝土專項技術指導。
發表論文一百余篇,獲得省部級科技進步一等獎一項,三等獎三項,兩次帶隊獲全國混凝土設計大賽一等獎,主編地方規范兩部。