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郑州透水砖在高校生态路面建设中的应用

全球信息时代的到来及我国经济开发的加速, 为高等教育的发展提供了空前的机遇, 由此也引发了高校校园建设的浪潮。大学校园规模迅速扩大, 势必对周围生态环境造成很大影响, 而现在的普通混凝土校园路面都存在严重的开裂和破损的问题。且大面积的普通混凝土路面大大减少了雨水的下渗和地下水的回流, 严重造成地区地下水的不足, 从而导致地基下沉, 破坏了校园混凝土路面。
以长江大学东校区为例, 校园基础路面完全采用普通混凝土, 历时十几年甚至几十年, 路面出现明显毁坏。仅从学校东门至风雨球场不足 100m的路面, 裂缝就多达数百条, 主要来源于车辆交通荷载过大破坏, 混凝土板块间伸缩缝设置不合理、路面基础的下沉以及冻融循环导致的温度应力产生的裂缝。加之学校地处江汉平原, 地质结构以松软土壤为主, 在荷载作用下因地基脱空使地面板块产生大的拉应力而造成破坏。铺设的混凝土板块间也由于强度不一在接缝处产生不同程度的沉降, 最深的竟超过 10cm, 长度超过 40cm, 更有大面积的表层抹面脱落现象出现, 严重影响学校的交通和容貌。由此可见, 必须要寻找一种新的材料或是更先进的施工技术来解决上述问题———采用生态郑州透水砖用于校园路面建设。

一、郑州透水砖的特点

( 一) 生态透水砖的原料
生态透水砖所用原料, 面料为各种废陶瓷、石英砂和广场砖的废次品, 底料用陶瓷废次品, 原料来源是从其他厂家低价收集。这样工厂产品的废次品就地消化, 转化为另外一种产品的合格品, 形成一个闭合的产品生产链。采用变废为宝的生态理念, 就地解决高校校园建筑废料, 降低成本, 提高了经济效益。当今大多数高校都存在资金不足的问题, 节约建设开支降低建设成本是所有高校必须考虑的现实问题。 
( 二) 生态透水砖的透水性、保水性
生态透水砖的透水性、保水性非常强, 透水速率可以达到 8mm/s 以上, 其保水性达到 12L/m2以上。由于其良好的透水性、保水性, 下雨时雨水会自动渗透到砖底下直到地表, 还有一部分水保留
在砖里面。雨水不会像在水泥路面上一样四处横流, 最后通过下水道完全流入江河。天晴时, 渗入砖底下或保留在砖里面的水会蒸发到大气中, 起到调节空气湿度、降低大气温度、消除城市“热岛”
的作用。在我国的大部分地区都存在由于降雨强度大而造成大量雨水地表径流, 不时都会看到雨水淹没道路和城市的景象。而生态透水砖不仅在一定程度上缓解了雨水集流的压力, 且将大部分雨水通过透水砖下渗补给地下水, 其保水性能又更好地缓解天晴时的空气干燥与炎热。
( 三) 生态透水砖的硬度
优异的透水性及保水性来源于该产品 20% 左右的气孔率。如此之大的气孔率, 一般人会怀疑它的强度会不会像轻质耐火砖那样小呢? 其实该产品强度可以达到 120kgf/cm2以上, 铺设在停车场,可以过载重为 40T 以上的汽车。国外, 比如日本等, 城市人行道、步行街、公寓停车场、机场等地方基本上都是以该产品来代替水泥、石材硬化路面。该产品为什么有如此之大的强度呢? 一是该产品
厚度达到 60~80mm; 二是该产品在调合配料时加入了特殊结合剂; 三是该产品经过了 1200℃左右温度烧成。透水砖由于使用陶瓷作为原料, 其烧成温度更是达到 1230~1250℃左右, 烧成周期在 
20小时左右。因此尽管产品气孔率大, 但强度依然得到保证。
( 四) 郑州透水砖的多样性
生态透水砖的颜色、型号多种多样, 由此各个使用单位可以随意订制各种图案、颜色、型号和大小。用于校园路面的建设, 能更好地为校园的绿化和景观建设服务。且其表面的粗糙造就了它的防滑功能强大, 与同类的花岗岩地面砖相比有绝对的优势。 
二、两种设计方案及施工工艺
( 一) 设计前必须考虑的经济可行性问题
与其他路面建设相比, 大学校园有着其浓厚的文化底蕴, 是一个特殊的生态环境, 路面的建设有必要重新考虑。且校园根本就没有大型的卡车经过, 多数是老师的私人小汽车和学校的校车, 所以校园的路面建设在路面强度方面有着它的特殊性。因此只需要建设小型汽车道路及停车场、人行道路及广场路面, 并设计一条专用道路以供校车行使即可。这样分开建设不仅满足了需求, 也大大降低了成本。下面就具体介绍校园小型汽车道路路面的施工做法和停车场以及广场和人行路面的施工做法。 
( 二) 
校园小型汽车道路面及停车场施工做法( 图 1)
1.路基的开挖: 
根据设计的要求, 进行路床的开挖, 并清理土方, 以达到设计标高; 检查纵坡、横坡及边线看是否符合设计的要求; 修整并夯实路基以及找平碾压密实, 压实系数要达 95%以上, 施工时要注意地下埋设的管线。
2.垫层的铺设: 铺设 60mm 厚的中砂。3. 基层的铺设: 铺设压实的级配碎石 ( 粒径5~60mm) 200mm 厚, 压实系数必须达 93%以上。
4.找平层的铺设: 为保证面层透水砖的平整,在基层之上, 用中砂铺垫 30mm 的找平层(粒径为0.3~5mm 的级配), 将材料平整地摊铺在基层上,然后用抹子拍打抹平。
5.面层铺设: 面层为透水砖, 在铺设时, 根据设计图案铺设透水砖。铺砖时应轻轻平放, 用橡胶锤敲打稳定, 但不得损伤砖的边角, 铺设好的透水砖应检查是否稳固、面层是否平整, 发现活动部位应立即修整。透水砖铺设后的养护期不得少于 3 天。接缝用砂的质量应符合验收规程。 
( 三) 
校园人行道、广场路面施工做法( 图 2)
1.路基的开挖: 根据设计的要求, 进行路床的开挖, 并清理土方, 以达到设计标高; 检查纵坡、横坡及边线看是否符合设计的要求; 修整并夯实路基以及找平碾压密实, 压实系数要达 95%以上, 施工时要注意地下埋设的管线。
2.垫层的铺设: 铺设 60mm 厚的中砂。
3. 基层的铺设: 铺设压实的级配碎石 ( 粒径5~60mm) 100mm 厚, 压实系数必须达 93%以上。 
4.找平层的铺设: 为保证面层透水砖的平整,在基层之上, 用中砂铺垫 30mm的找平层(粒径为 0.3~5mm 的级配), 将材料平整地摊铺在基层上, 然后用抹子拍打抹平。
5.面层铺设: 面层为透水砖, 在铺设时, 根据设计图案铺设透水砖, 铺砖时应轻轻平放, 用橡胶锤敲打稳定, 但不得损伤砖的边角, 铺设好的透水砖应检查是否稳固、面层是否平整, 发现活动部位应立即修整, 透水砖铺设后的养护期不得少于 3 天。接缝砂的施工要求: 接缝用砂的质量应符合验收规程。
三、结 语
郑州透水砖是一种新型的环保建筑材料, 其强度与普通混凝土相比没有太大的差别, 且其品种的多样性和透水性能是其他建筑材料所没有的。利用其独特的透水性能可以缓解因地表径流带来的交通压力, 
同时由于雨水下渗补给地下水, 缓解了地下水大量开采带来的地基基础下沉和地下水的严重不足。加之其生产工艺和施工工艺既环保又经济, 是理想的校园建设的道路材料。其施工时较低的噪声污染为校园提供了良好的学习和生活环境。使用郑州透水砖进行校园路面的建设, 真正实现了人、环境、自然的共存与融合。


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