城市道路用透水砖性能研究

第８卷第３期　安徽水利水电职业技术学院学报　ｖｏ１．８　Ｎｏ．３　
２００８年９月ＪＯＵＲＮＡｌ　ＯＦ　ＡＮＨＬＪＩ　ＴＥＣＨＮＩＣＡＩ　ＣＯｌ　Ｉ　ＥＧＥ　ＯＦ　ＷＡＴＥＲ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＡＮＤ　ＨＹＤＲＯＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　Ｓｅｐ．２００８　

城市道路用透水砖性能研究　
毛洪强，　张玉斌，　王晓飞　
（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００４１）　

摘要：市场上生产的透水砖种类繁多、造型不一，质量差异较大。对透水砖进行分类，通过抗压强度、透水　
性能、抗滑性能以及净化能力试验等提出合理的透水砖控制标准。　
关键词：城市道路；透水砖；路用性能；净化能力　
中图分类号：ＴＵ９９７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—６２２１（２００８）０３—００３０—０３　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｅｒｖｉｏｕｓ　ｂｒｉｃｋ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｕｒｂａｎ　ｒｏａｄ　

ＭＡＯ　Ｈｏｎｇ—ｑｉａｎｇ，　ＺＨＡＮＧ　Ｙｕ－ｂｉｎ，　ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｆｅｉ　
（Ａｎｈｕｉ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａ　ｗｉｄｅ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｐｅｒｖｉｏｕｓ　ｂｒｉｃｋ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｒｋｅｔ，Ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ　ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　
ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｏ　ｃｌａｓｓｉｆｙ　ｔｈｅ　ｐｅｒｖｉｏｕｓ　ｂｒｉｃｋ，Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｐｅｒｖｉｏｕｓｎｅｓｓ　ｃａｐａｃｉｔｙ，　
ｓｋｉｄ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔａｎｄ—　
ａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｐｅｒｖｉｏｕｓ　ｂｒｉｃｋ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎ　ｒｏａｄ；ｐｅｒｖｉｏｕｓ　ｂｒｉｃｋ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　

市场上生产的透水砖种类繁多、造型不一，由于目前国内无专门透水砖的设计与施工规范，导致在　
透水砖路面设计与施工时出现一些误区。在合肥市城市道路设计中，我院通过试验研究了透水砖的路　
用性能，本文介绍研究主要成果。　

１透水砖分类　
我国透水砖按生产材料可分为水泥混凝土基砖、陶瓷基砖、砂基砖、粉煤灰基砖、复合砖等。水泥混　
凝土基砖是采用水泥、粗集料、一定量（或不含）的细集料经一定的配合比预制而成的各种造型的大孑Ｌ隙　
混凝土砖；陶瓷基砖是采用我国传统陶瓷工艺，利用高岭土等烧制而成的具有一定形状、颜色的砖　基　
砖是采用精选的具有一定抗压强度、扁率风积砂利用特别的粘结剂粘结而成的具有一定强度的砖；粉煤　
灰基砖是利用粉煤灰添加一定量的外掺剂烧制而成的砖；复合砖是采用２种或２种以上的材料经一定　
的工艺组合而成的砖。试验选取水泥混凝土基砖、陶瓷基砖、砂基砖、复合砖共６个厂家的透水砖，并选　
择了１种普通人行道不透水砖进行对比分析。　

收稿日期：２００８—０２—２６；修回日期：２００８—０３　０３　
作者简介：毛洪强（１９７２一），男，安徽砀山人，高级工程师，从事公路与城市道路勘察设计工作。　

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第３期　毛洪强：城市道路用透水砖性能研究　３１　
２路用性能试验　
２．１抗压强度试验　
抗压强度试验在压力试验机上进行，按０．４Ｍ～０．６ＭＰａ／ｓ均匀加荷至试样破坏，试验结果如表１　
所列。　
表１不同材料透水砖路用性能试验结果表　
序号　样品编号　样品材料类型　抗压强度／ｇＰａ透水系数／（×１０　ｃｍ・Ｓ－－１）　抗滑性能摆值／ＢＰＮ　
混凝土基　
混凝土基　
陶瓷基　
砂基砖　
复合砖　
复合砖　
普通砖　

Ｏ．５１　
０．０６　
１．２５　
１．３６　
０．５７　
１．０６　
０．０９　
从表１可以看出，抗压强度较低的是复合砖，复合砖上层砂含量大，下层碎石含量大。一般情况下　
若水泥混凝土细集料含量较少，则会使混凝土材料整体抗压强度降低。水泥混凝土基透水砖强度变化　
幅度较大，可能主要是因为混凝土基中的细集料含量的影响。陶瓷基砖与普通砖采用高温烧制而成，抗　
压强度相对较高。　
２．２透水性能试验　
透水性能试验在稳定水头状态下进行，透水系数按式（１）计算。　

Ｋ　一　（１）　
其中，ｋｒ为水温为Ｔ￣Ｃ时试样的透水系数，ｃｍ／ｓ；Ｑ为时间ｔ秒内的渗出水量，ｍＬ；Ｌ为试样的厚度，　
ｃｍ；Ａ为试样的上表面积，ｃｍ２；Ｈ为水位差，ｃｍ；ｔ为时间，Ｓ。　
透水系数试验结果如表１所列，陶瓷基、砂基透水砖的透水性能优于其它材料的透水砖，水泥混凝　
土基透水砖透水系数一般较小，究其原因是水泥混凝土基透水砖为提高强度，增加了水泥与细集料的含　
量，从而导致透水砖的空隙率降低，故可以认为水泥混凝土基透水砖的空隙率是影响透水系数的主要因　
素。普通人行道砖与砌墙砖是经过高温烧制而成的，砖体本身具有一定的空隙率，并且所取试样存在一　
些裂缝，从而导致砖体具有一定的透水性能。　
２．３抗滑性能试验　
该试验参照路面抗滑性能试验方法，采用摆式摩擦仪测定的摆值表征。试验结果如表１所列。可　
见除Ｋ一３陶瓷基础外，其它透水砖均能满足路面抗滑指标要求（摆值不小于４５ＢＰＮ）。　
２．４净化能力试验　
除了对透水砖的路用性能进行研究外，还对雨水的净化能力进行研究。城市人行道、小区道路等处　
的雨水可能含有污染因子主要有悬浮物（ＳＳ）和化学需氧量（ＣＯＤ）２种，特殊情况下可能引入部分油污　
等油类污染物，为对比分析，试验选择蒸馏水、天然雨水、及初期沥青路面雨水３种水样，透水砖分别选　
择ｋ一４砂基砖、ｋ一３陶瓷砖和ｋ一５复合砖３种砖样，水样经透水砖过滤前后分别进行水质分析。透　
水砖净化能力试验水样选择２Ｏ０７—１２—１１—２３：４０～０：００时合肥市宿松路路沥青路面的路表径流　
雨水。该次降雨量形成径流时间为２３：３０～Ｏ：００。本次水质分析试验主要有ＣＯＤ、ＳＳ、色度及嗅，同　
时检测了ｐＨ值、氨氮（ＮＨ。一Ｎ）等，试验结果如表２所列。　

２　９　３　８　１　５　６　
∞　加　
６　８　８　５　７　０　５　
＂　跎　卯　
１　ｃｆ　
ｋ　ｋ　ｋ　ｋ　ｋ　ｋ　ｋ　
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３２　安徽水利水电职业技术学院学报　第８卷　
表２透水砖过滤前后雨水水质分析一览表　

根据表２中数据可以得出以下结论：　
（１）过滤ＳＳ能力较强。试验所用３种砖样对ＳＳ处理效果较好，出水ＳＳ普遍小于５ｍｇ／Ｌ。由于试　
验所收集的沥青路面的初期雨水中色度、嗅、氨氮等污染因子本来就很低，经透水砖处理后也未见引入　
相应污染物，上述污染因子均能符合城市污水再利用相关国家标准的要求。　
（２）过滤ＣＯＤ能力较弱。经各透水砖样处理后，初期雨水的ＣＯＤ均没有显著降低。其中，蒸馏水　
渗透试验表明砖样中可能存在可溶还原性物质，从而使得纯净水渗透出水有较高的ＣＯＤ含量。建议　
生产厂家应对砖样组分做进一步研究，改进生产工艺以消除砖样引入的ＣＯＤ。　
（３）复合砖使碱性提高。雨水经ｋ一４、ｋ一３砖样处理后，ｐＨ值未见明显改变；而经ｋ一５砖样处理　
后，ｐＨ值明显升高，变成碱性很强的水，这可能与砖样采用的水泥混凝土材质有关。　

３透水砖性能标准建议　
通过对透水砖力学性能、透水性能、耐久性能、净化能力等多种性能的试验研究，得到透水砖路用性　
能的多项指标，分别是抗压强度、透水系数、摩擦系数、净化能力等。在实际应用过程中需要根据透水砖　
的不同位置、不同用途选择合适的透水砖。然而目前无设计施工规范作为参考，因此根据试验结果，结　
合城市道路路面砖规范、公路路面设计施工技术规范等，提出合理的透水砖控制标准，结果如表３所列，　
用以指导设计与施工。其中抗压强度、透水系数、摆值作为控制指标必须满足，由于净化能力试验方法　
较为复杂，该项指标仅作为参考。　
表３透水砖控制指标　
控制指标　抗压强度／ＭＰａ　透水系数／（×１０—　ｃｍ・ｓ　）　摆值／ＢＰＮ　适用范围及取值　
≥１５．Ｏ（人行道、步行街等）　≥３Ｏ．Ｏ（小区道路、停车场等）　
≥ｌ＿２（降雨量≥１０００ｍｍ时）　≥１．Ｏ（降雨量＜ｌＯ００ｍｍ时）　
≥４５　

４结束语　
通过透水砖路用性能试验表明目前市场的透水砖质量差别较大，尤其透水性能，部分试样达不到透　
水砖的要求。透水砖净化能力试验表明透水砖可以有效地过滤ＳＳ，但因为透水砖生产厂家的工艺问　
题，部分砖样存在可溶性的ＣＯＤ等污染因子，建议厂家改进生产工艺。根据路面相关规范与试验结　
果，提出合理的透水砖控制标准，选择合适的透水砖。　

［参考文献］　
Ｅｌｉ高宏党，陈蕾，李长新，等．城市广场、人行步道采用透水地面的探讨口］．城市道桥与防洪，２００６，（１）：１３４－－１３５．　
１－２１徐军，李晓磊，刘毅，等．透水性人行道的应用试验研究ＥＪ］．上海公路，２００７，（２）：１１一ｌ２．　
［３１戴武斌，曾令可，王慧，等．透水砖的现状及发展前景ＥＪ］．砖瓦．２００７，（８）：２２－－２５．　
（责任编辑陈化钢）　

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