周欣 商文浩 閆文勝 鄭百順 陳宇
摘 要:針對目前極端暴雨天氣頻發(fā),路面雨水無法快速滲透,只能通過排水設(shè)施排水。當(dāng)排水設(shè)施不暢時(shí),很容易造成城市內(nèi)澇。徐州園博園項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)階段,通過參觀考察國內(nèi)外多個(gè)大型園林項(xiàng)目,并進(jìn)行多方案比選,采用了大量生態(tài)磚鋪裝地面,有力的解決了地面排水滲透不暢的問題。
關(guān)鍵詞:海綿城市;透水磚;陶瓷PC(防石磚)
1 前言
在城市化建設(shè)的過程中,隨著海綿城市工程被越來越多地區(qū)加以應(yīng)用,生態(tài)材料顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢也被越來越多的人加以肯定。生態(tài)磚鋪裝是海綿城市建設(shè)中最基本的“海綿體”組成部分,是最新研制成功的新一代綠色環(huán)保建材產(chǎn)品,其花色紋理完全可以媲美天然石材,并克服了天然石材在防污、色差、紋理、放射性等方面存在的缺陷。本文主要介紹生態(tài)磚中常用的透水磚和陶瓷PC(防石磚)的應(yīng)用情況。
2透水磚
透水磚:也叫滲水磚、荷蘭磚等,屬于綠色環(huán)保新型建材,原材料多采用水泥、砂、礦渣、粉煤灰等環(huán)保材料為主高壓成形,不可為高溫?zé)疲徽u為一次性壓縮而成,不得分層壓制,形成上下一致不分層的同質(zhì)磚。表面無龜裂、脫層現(xiàn)象;耐磨性好,擠壓后不出現(xiàn)表面脫落,適合更高的負(fù)重使用環(huán)境;透水性好、防滑功能強(qiáng);色澤自然、持久。使用壽命長;外表光滑,邊角清晰,線條整齊;抗凍性能和抗鹽堿性高;不易破裂,抗壓抗折強(qiáng)度高于同類產(chǎn)品,行車安全;維護(hù)成本低,易于更換,便于路面下管線埋設(shè);顏色形狀多樣,與四周環(huán)境相映襯,自然美觀。
2.1透水磚的痛點(diǎn)
經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)主要以往的優(yōu)點(diǎn)恰恰變成了現(xiàn)實(shí)的痛點(diǎn),主要體現(xiàn)在:強(qiáng)度與透水不統(tǒng)一、風(fēng)化、掉色、堵塞、不環(huán)保這五個(gè)方面。
2.2傳統(tǒng)鋪裝材料的痛點(diǎn)
(1)石材:強(qiáng)度高,但是不透水,開發(fā)不環(huán)保,不可再生,不可重復(fù)使用。
(2)水泥制品:強(qiáng)度和透水不統(tǒng)一,會(huì)褪色,會(huì)風(fēng)化,后期維護(hù)成本高,在北方抗凍融能力不行。
(3)燒結(jié)磚(陶土磚):不透水,會(huì)褪色,易長青苔。
(4)砂基磚:透水性好,強(qiáng)度低,會(huì)褪色,有機(jī)物粘合而成, 所以容易風(fēng)化,而且其雙層結(jié)構(gòu)因膨脹系數(shù)不統(tǒng)一的問題導(dǎo)致粘合層易脫落。
總的來說就是:強(qiáng)度與透水不統(tǒng)一、易風(fēng)化、易褪色、易堵塞、不抗凍、不環(huán)保且不符合海綿城市建設(shè)的要求。
2.3透水磚選材六要素
(1)高強(qiáng)度——高強(qiáng)度且強(qiáng)度不會(huì)因風(fēng)化而降低;
(2)高透水——高透水且不容易堵塞;
(3)耐久性——抗凍融性達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),抗風(fēng)化性能、耐磨度、不掉色、不風(fēng)化;
(4)環(huán)保性——原材料、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品功能;
(5)安全性——耐磨,防滑;
(6)景觀性——顏色豐富且不會(huì)褪色;
2.4 GGTC仿花崗巖透水板解決方案
GGTC仿花崗巖透水板解決上述痛點(diǎn)問題的工藝分析
(1)高強(qiáng)度:抗壓強(qiáng)度50Mpa,抗折強(qiáng)度6Mpa;
(2)高透水:透水系數(shù)≥1.5*10^(-2)cm/s(國標(biāo)A級);
(3)保水性:科學(xué)的鋪貼每平方米蓄水55公斤;
(4)抗風(fēng)化性;
(5)不褪色;
(6)抗凍融;
(7)抗靜電、不易堵;
(8)重復(fù)循環(huán)使用;
(9)耐磨、防滑;
(10)全過程環(huán)保:原料、工藝、功能。
3陶瓷PC(防石磚)
3.1研究背景
目前國內(nèi)景觀硬質(zhì)材料以天然石材為首選材料,但隨著天然石材過度開采,導(dǎo)致天然巖石材資源枯竭,生態(tài)資源遭到破壞,天然石材產(chǎn)量及質(zhì)量都在明顯降低,而價(jià)格卻在快速上漲。在此基礎(chǔ)上尋找新的天然石材代替材產(chǎn)品成為我們需要去面對和解決的新課題。
歐美、日本等發(fā)達(dá)國家在景觀設(shè)計(jì)中已經(jīng)用混凝土及仿石品材料代替了天然石材。2010年左右中國國內(nèi)市場開始研究替代天然石材的制品,通過研發(fā)形成了第一代PC磚,并進(jìn)行試點(diǎn)項(xiàng)目的推廣與應(yīng)用。隨著近幾年的進(jìn)一步研發(fā)與應(yīng)用,PC材料加工制作技術(shù)不斷提升,各類 技術(shù)參數(shù)(耐久性、耐候性、抗壓性、耐磨性、透水率等)顯著提高,已基本具備替代天然石材的條件。
3.2陶瓷PC概況
(1)PC定義
PC為Precast Concrete的縮寫,意為“預(yù)制混凝土磚”。
(2)陶瓷PC的定義
通過石粉燒制甚至上釉而成,是瓷磚的一種衍生品,適合用于戶外的衍生品。
陶瓷PC磚外形優(yōu)美、鋪砌簡易、質(zhì)感似天然花崗巖,而材質(zhì)卻比花崗巖更堅(jiān)硬,多年來在歐洲、日本等地廣泛使用,是一種綠色、環(huán)保、可再生的產(chǎn)品。
(3)制造方法
以天然石粉為原料,經(jīng)壓制成型后再經(jīng)1250℃高溫?zé)贫?。因高溫已使天然石粉產(chǎn)生熔融狀態(tài),冷卻后重結(jié)晶的鋪石非常致密且堅(jiān)硬。
(4)陶瓷PC特點(diǎn)
1)仿真度高:與石材極為相似,幾乎難以分辨;可減少石材的大量使用。
2)耐久性好:以天然礦物為原料,經(jīng)1250℃高溫?zé)贫?,質(zhì)地致密,其耐酸堿、抗凍、耐壓、耐磨性非常優(yōu)越,廣泛符合各種要求;不會(huì)出現(xiàn)普通廣場磚、石材泛堿、褪色的問題。
3)顏色再現(xiàn)性強(qiáng):項(xiàng)目的追加、補(bǔ)貨、修補(bǔ)等等可以對回原色。
4)形狀豐富:有20多種規(guī)格供選擇,可隨意搭配,使效果更加完美。
5)環(huán)保:可再生,無輻射。
6)性價(jià)比高:比石材便宜30%-50%。
7)標(biāo)準(zhǔn)化操作:工業(yè)化生產(chǎn),便于標(biāo)準(zhǔn)化操作。
(5)陶瓷PC應(yīng)用方案
陶瓷PC可用于以下地面鋪裝:園路、商鋪街鋪、架空層/走廊、消防通道/停車位。
(6)陶瓷PC與石材性能參數(shù)對比見表1。
(7)陶瓷PC施工工藝
1)材料及工具
①材料:18mm厚陶瓷PC磚﹑瓷磚粘結(jié)劑﹑水﹑細(xì)砂﹑32.5號普通硅酸鹽水泥。
②工具:切割機(jī)、水平尺、墨斗、橡膠片、灰匙、海綿、木條、尼龍線、2m靠尺板、橡皮錘、灑水壺、掃帚。
2)地面、基層處理
首先檢查平整度。要求:找平層的平整度誤差不大于5mm。施工前請先用鋼刷、掃把等工具清除混凝土地面找平層上的灰塵、雜物等,平滑的地面要加工成粗糙的面狀后再施工。
①水泥基層地面已抹光的,需要清理干凈后做鑿毛處理,或甩水泥素漿(加107膠液適量)做均勻牢固的拉毛層。
②原基層有油泥污垢的,需用10%火堿水刷洗干凈后,用清水沖洗掃凈,認(rèn)真將地面凹坑內(nèi)的污物徹底剔刷干凈。
③基層松散處,剔除干凈后應(yīng)做補(bǔ)強(qiáng)處理。在施工前一天用水濕潤施工面,次日施工需再噴灑一次,以增強(qiáng)產(chǎn)品鋪貼后的粘附強(qiáng)度。
3)放線
確定磚與磚的灰縫距離(建議留縫3~5mm左右),確定鋪貼設(shè)計(jì)要求,在干固的找平層上按鋪貼設(shè)計(jì)要求和磚的實(shí)際規(guī)格彈出分格線。
4)磚的處理:開箱時(shí),請認(rèn)準(zhǔn)產(chǎn)品規(guī)格、尺寸、色號等,把相同的產(chǎn)品鋪貼在一起,勿將不同的產(chǎn)品混在一起鋪貼(除非有意識(shí)的追求某種特殊效果)。在鋪貼前首先在地面上試鋪,根據(jù)鋪貼形式確定排磚方式,磚面如有花紋或方向性圖案,應(yīng)將產(chǎn)品按圖示方向鋪貼,以求最佳效果。
5)砂漿的準(zhǔn)備:使用水泥砂漿(1:2)或?qū)S么纱u粘結(jié)劑。干濕度:用于粘貼的砂漿不能太稀,應(yīng)以不滴砂漿液為好。
6)鋪貼
①濕貼法(中﹑大型車道)
a、鋪貼應(yīng)在基底凝實(shí)后進(jìn)行,在鋪貼過程中先在磚背面抹滿、抹勻瓷磚粘結(jié)劑,厚度為10~15mm。
b、用手輕輕推放,使磚底與鋪貼面平行,便于排出氣泡。然后用橡皮錘輕敲磚面,讓磚底能全面吃漿,以免產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象;再用橡皮錘把磚面敲至平整,同時(shí)用水平尺測量,確保鋪石鋪貼水平。
c、貼得不實(shí)或低于水平控制線高度的要摳出補(bǔ)漿重貼,再壓平敲實(shí)。
②干鋪法(人行道及小型車道)
a、鋪貼前應(yīng)先將基層澆水濕潤,再刷素水泥漿(水泥比為0.5左右),水泥漿應(yīng)隨刷隨鋪砂漿,并不得有風(fēng)干現(xiàn)象。
b、鋪干硬性水泥砂漿(配合比為1:2,以濕潤松散、手握成團(tuán)不泌水為準(zhǔn))找平層,虛鋪厚度以25-30厘米為宜,放上陶瓷PC磚時(shí)高出預(yù)定完成面約2厘米為宜)用鐵抹子(灰匙)拍實(shí)抹平。
c、然后進(jìn)行陶瓷PC磚預(yù)鋪,并應(yīng)對準(zhǔn)縱橫縫,用橡皮錘著力敲擊板中部,振實(shí)砂漿至鋪設(shè)高度后,將陶瓷PC磚掀起,檢查砂漿表面與陶瓷PC磚底相吻合(如有空虛處,應(yīng)用砂漿填補(bǔ))。
d、用批漿法(在鋪貼過程中先在磚背面抹滿、抹勻瓷磚粘結(jié)劑,厚度為10~15mm)進(jìn)行鋪貼。鋪貼時(shí)四角要同時(shí)著落。再用橡皮錘著力敲擊至平整。
7)填縫
在陶瓷PC磚鋪貼1-2天后,先清除磚縫灰土,根據(jù)需求用彩色勾縫劑,也可用干拌水泥砂漿勾縫。一般間縫為寬度3-5mm,深度2mm的平縫,注意勾縫要用勾縫刀或鋼筋條壓實(shí)填密,堅(jiān)實(shí)的基層和飽滿的勾縫能讓鋪石更經(jīng)久耐用,避免使用過程中脫落及破裂。勾縫結(jié)束后,及時(shí)將木糠均勻的灑在鋪貼面上,用掃帚清掃,再用干凈的海綿或布將留在磚面的水泥或其他粘污物抹擦干凈,以免表面藏污時(shí)間過長,難以清理。如設(shè)計(jì)不留縫隙,接縫也要縱橫平直,在拍平鋪設(shè)好的陶瓷PC磚上,撒干填縫劑或水泥面,用水壺澆水,用掃帚將水泥掃入縫內(nèi)灌滿,并及時(shí)用木拍板拍振,將水泥漿灌實(shí)擠平,最后用干凈掃帚掃凈,在水泥砂漿凝固后用抹布、棉紗或擦鍋球(金屬絲絨)徹底擦凈水泥痕跡,清潔鋪石地面。鋪貼12小時(shí)后,應(yīng)敲擊磚面進(jìn)行檢查,若聽到“空空”的聲音,說明有空鼓,應(yīng)重新鋪貼。
8)清洗保養(yǎng)
根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r,一般在鋪貼完工后約30小時(shí),且磚縫凝固到一定強(qiáng)度后,用清水沖洗干凈磚面。如仍有部分清洗不干凈時(shí),可用濃度在2~3%的鹽酸水溶液進(jìn)行清洗,并及時(shí)用清水洗干凈。
鋪石鋪完后,應(yīng)在常溫下48小時(shí)內(nèi)澆水養(yǎng)護(hù)3~4次。養(yǎng)護(hù)期間不得上人,直至達(dá)到強(qiáng)度,以免影響鋪貼質(zhì)量。
3.3陶瓷PC優(yōu)勢與劣勢
(1)優(yōu)勢
1)高強(qiáng)度、高密度
陶瓷PC磚采用花崗巖碎屑配以定制花崗巖原石顆粒,采用濕法成型工藝(高壓加真空濾水)制成的胚體密度可達(dá)到250Kg/m3,抗折強(qiáng)度可達(dá)8.0MPa,具備石材通體一致,高密度、高強(qiáng)度的物理性能。
2)耐磨防滑
陶瓷PC磚均直接采用花崗巖碎屑顆粒制成,因此制品具有優(yōu)異的耐磨、防滑性能,耐磨度≥3.0,防滑度≥80BPN。在雨天環(huán)境下,產(chǎn)品具有混凝土制品多微孔結(jié)構(gòu)的特性。因此,同樣具有良好的防滑性能。
3)安全環(huán)保
陶瓷PC磚原料主要采用采礦廢屑,既保護(hù)了環(huán)境,又使寶貴的自然資源得以高效的利用。陶瓷PC磚本質(zhì)上是一種無機(jī)人造石,整個(gè)制作工藝中無特殊添加劑,因此產(chǎn)品不僅在室外紫外線作用下還是在室內(nèi)密閉的空間中,極其穩(wěn)定安全。目前尚無對人體健康有傷害的記錄和報(bào)道。
4)成本
陶瓷PC磚在常規(guī)規(guī)格上可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),原材料供應(yīng)較為穩(wěn)定,成本可控。與天然石材相比有較明顯優(yōu)勢,可以量產(chǎn),因此其價(jià)格優(yōu)勢更為明顯。
5)施工便捷,工藝精準(zhǔn)度高
一般情況色澤以及質(zhì)感的選擇可以通過設(shè)計(jì)都能實(shí)現(xiàn)。陶瓷PC磚塊型由鋼模定制,規(guī)格尺寸精確,鋪設(shè)縫隙可控,產(chǎn)品形狀、質(zhì)感等都可通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
(2)劣勢
1)色澤差距
陶瓷PC磚本質(zhì)是一種人造石,因此與天然石材相比其表觀色澤、質(zhì)感還存在差距。
2)面層處理差距
陶瓷PC磚表面加工性能上存在局限性,例如花崗巖面層處理中的蘑菇面、剁斧面及酸洗面等在目前尚無法達(dá)到。
3)切割難度
陶瓷PC磚因使用部位不同而選擇厚度不同,在厚度較大時(shí)須采用大盤切割機(jī)進(jìn)行切割,因此現(xiàn)場切割往往難以達(dá)到理想效果。
3.4陶瓷PC應(yīng)用建議
(1)陶瓷PC應(yīng)用范圍
(2)陶瓷PC設(shè)計(jì)應(yīng)用
4結(jié)語
從徐州園博園項(xiàng)目現(xiàn)場生態(tài)磚應(yīng)用來看,在經(jīng)過幾次暴雨之后,現(xiàn)場鋪裝地面未發(fā)現(xiàn)大面積水的情況,明水及時(shí)滲透到地下。同時(shí),生態(tài)磚可以推廣至城市道路鋪裝,真正消除洪澇積水,解決大雨暴雨引發(fā)洪澇災(zāi)害的難題,提高人們的生活質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]趙訓(xùn).柳華實(shí).李國忠.建筑垃圾透水磚的工藝與性能研究[J].磚瓦,2016,(10):32-34.
[2]張棟.齊敏.透水磚的優(yōu)勢及市場前景分析[J].磚瓦,2014,(1):38-40.
[3]張力.張林.讓城市自由呼吸--關(guān)于透水混凝土用于城市生態(tài)道路鋪裝的探討[J].中國建材科技,2009,(3):47-51.
[4]車伍.呂放放.李俊奇.李海燕.王建龍.發(fā)達(dá)國家典型雨洪管理體系及啟示[J].中國給水排水,2009,(20):12-17.
[5]施雪.透水性路面鋪裝在構(gòu)建生態(tài)城市中的作用[J].新型建筑材料,2007,(10):66-68.
[6]馬養(yǎng)志.透水磚的生產(chǎn)工藝與發(fā)展前景[J].磚瓦,2004,(7):47-49.
[7]唐亮.會(huì)“呼吸”的磚-透水磚的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].住宅產(chǎn)業(yè),2011,(9):48-49.