聞寶聯(lián)
(建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所,北京 100024)
綠色城市建設(shè)、海綿城市的概念已經(jīng)深入人心,拓展綠色生態(tài)空間,優(yōu)先打造宜居環(huán)境,協(xié)調(diào)城市生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間,是決定城市發(fā)展形態(tài)的關(guān)鍵問題。
在 GB/T 50378—2019《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中要求“硬質(zhì)鋪裝地面中透水鋪裝面積的比例達(dá)到 50%”,可見國家在政策扶持方面的力度進(jìn)一步加大,透水磚的用量越來越大。國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》),部署推進(jìn)海綿城市建設(shè)工作?!吨笇?dǎo)意見》明確,通過海綿城市建設(shè),最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響,將 70% 的降雨就地消納和利用。到 2020 年,城市建成區(qū) 20% 以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求;到 2030 年,城市建成區(qū) 80% 以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求。
備受矚目的雄安新區(qū)就要創(chuàng)新建設(shè)成為未來城市的樣板示范區(qū),一個自然積存、自然滲透、自然進(jìn)化的“海綿城市”,打造一個真正意義上的智慧園區(qū)和綠色園區(qū)。雄安新區(qū)建成后將成為海綿城市建設(shè)典范,雨水收集率百分之百,雨洪利用率 85%,各項指標(biāo)均要處于世界領(lǐng)先的水平,利用水循環(huán)的自然規(guī)律,構(gòu)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(fā)揮著越來越大的作用,而從目前透水磚應(yīng)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(jīng)受長時間風(fēng)吹雨打、車輛碾壓,容易出現(xiàn)質(zhì)量問題;磚體內(nèi)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(guān)部門重新進(jìn)行修理維護(hù),可能會導(dǎo)致相關(guān)部門工作壓力大;現(xiàn)在還沒有相對成熟的技術(shù)來清除透水磚縫隙中堆積的灰塵、雜質(zhì)和其他沉積物。特別在北方地區(qū)冬季室外溫度較低,雨雪滲入透水的孔隙后會產(chǎn)生反復(fù)凍融循環(huán),導(dǎo)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(yán)重。
前段時間,專門考察走訪了一些混凝土透水磚的生產(chǎn)企業(yè),透水磚不用于結(jié)構(gòu)部位,不涉及安全問題,普遍沒有引起足夠的重視,考察中發(fā)現(xiàn)很多值得關(guān)注的問題,這些問題具有普遍性。
首先,對于原材料的質(zhì)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(jìn)場的原材料要實時把控質(zhì)量,這就對檢測人員的技術(shù)水平和試驗室相關(guān)儀器設(shè)備的配置提出了要求??疾熘邪l(fā)現(xiàn),試驗室人員和儀器設(shè)備配置普遍不足,有的就沒有試驗室,也沒有相關(guān)技術(shù)人員,還停留在小作坊階段,質(zhì)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(yǎng)護(hù)箱也沒有,更別提標(biāo)養(yǎng)室?;炷恋膹姸热绾卧u價?
原材料的儲存要在封閉料倉里,以保證含水量的穩(wěn)定以及不受環(huán)境中風(fēng)沙塵土的影響。隨著環(huán)保意識的增強,現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)都封閉了料倉,但仍有個別企業(yè)露天堆放。
配料攪拌成干硬性混凝土后開始生產(chǎn),制磚機振動壓制成型磚后,緊接著是養(yǎng)護(hù)!這一環(huán)節(jié)多是利用自身的水化熱蓄熱養(yǎng)護(hù),低溫季節(jié)溫度不夠時會通熱蒸汽進(jìn)行加溫加濕。養(yǎng)護(hù)窯(圖 1)更有利于磚的早期養(yǎng)護(hù),溫度濕度控制更精準(zhǔn),對空間的利用也更合理!
但養(yǎng)護(hù)棚(圖 2)本身無論對空間的利用、溫度濕度控制以及養(yǎng)護(hù)效果都要大打折扣,這也是企業(yè)要考慮的。
圖 1 混凝土磚養(yǎng)護(hù)窯
而有些企業(yè)甚至都沒有養(yǎng)護(hù)棚,完全自然養(yǎng)護(hù),質(zhì)量就更無從談起!
出養(yǎng)護(hù)窯(養(yǎng)護(hù)棚)后的工序就是打包,然后在堆場存放,存放期間的養(yǎng)護(hù)也非常重要,混凝土磚中的水泥還需要進(jìn)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(xù)增長,特別是透水混凝土內(nèi)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(nèi)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(xù)水化,全封包是必須的(圖 4)。
圖 2 混凝土磚養(yǎng)護(hù)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(fù)責(zé)一條市政道路技術(shù)服務(wù),路還沒有通車,混凝土路緣石就發(fā)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(chǎn)廠家考察,發(fā)現(xiàn)幾乎就沒有養(yǎng)護(hù)制度,他們自己也很納悶,夏天生產(chǎn)的路緣石基本沒事,而秋天生產(chǎn)的就不行。我與他們解釋夏天總下雨,自然起到了養(yǎng)護(hù)作用,而秋天空氣干燥在加上風(fēng)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(jìn)行了養(yǎng)護(hù)措施,沒有再發(fā)生這類現(xiàn)象。
一些企業(yè)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(yè)發(fā)現(xiàn),僅靠封包并不能完全解決養(yǎng)護(hù)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(yǎng)護(hù)池浸泡,水從下部浸透混凝土磚,然后再轉(zhuǎn)移至堆場養(yǎng)護(hù)。
圖 5 部分混凝土磚頂部暴露
圖 6 全封包后再浸水養(yǎng)護(hù)
混凝土透水多用于廣場或人行道路,不涉及結(jié)構(gòu)安全,各生產(chǎn)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(shè)備和人員的配置水平需要提高,因為這是保障材料從進(jìn)場到產(chǎn)品出廠的技術(shù)保障。
(2)原材料的儲存很關(guān)鍵,隨著國家對環(huán)保的重視,現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)封閉了料倉,有的建設(shè)了筒倉,封閉料倉可以保證含水量的穩(wěn)定,減少環(huán)境中風(fēng)沙塵土的影響,但也有部分企業(yè)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(yǎng)護(hù)窯(養(yǎng)護(hù)棚)后的養(yǎng)護(hù)重視程度普遍不夠,透水磚屬于水泥制品,出窯后養(yǎng)護(hù)不足、缺水導(dǎo)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(yǎng)護(hù)措施至關(guān)重要。
[作者簡介]聞寶聯(lián),工學(xué)博士,教授級高工,建筑材料工業(yè)技術(shù)研究所/監(jiān)督研究中心副總工,北京砼享未來工程技術(shù)研究院院長,同濟(jì)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)等校碩士生導(dǎo)師。
雄安新區(qū)特聘專家。全國混凝土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員,中國商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會副主任,中國散裝水泥協(xié)會混凝土分會副秘書長,數(shù)十項國家重點工程混凝土專項技術(shù)指導(dǎo)。
發(fā)表論文一百余篇,獲得省部級科技進(jìn)步一等獎一項,三等獎三項,兩次帶隊獲全國混凝土設(shè)計大賽一等獎,主編地方規(guī)范兩部。