常用的透水砖类型很多,包括陶质透水砖、混凝土透水砖、砂基透水砖等,价格便宜、易普及的当属混凝土透水砖。对透水砖的透水性能很多人都进行了研究,但是在经过使用之后其透水性能的变化如何还鲜见报道。本文通过人工模拟降雨现场试验,测试混凝土透水砖铺装地面经过2年使用后 ，其减少积水、消减径流的实际效果变化 。
1、昆明的透水砖透水试验
该实验是在昆明某小区使用2年以后的透水砖地面上进行，试验所用的人工降雨模拟装置如图1所示。为了使喷洒强度均匀，且可调节强度，采用1800散射喷头，MPR15EST喷嘴，设计上作压力0.1MPa，流量0.1m³/h．喷洒范围为1.2 mx4.0m。喷头按矩形布置，分A、B、C、D4组，降雨强度控制通过喷头组合来实现。开1组时设计喷洒强度为20.83 mm/h．开2组时喷洒强度为41.66 mm/h，开3组叫喷洒强度为62.49 mm/h开4组时喷洒强度为83.33 mm/h。经测试对开2组和4组全开情况下．模拟降雨器的降雨均匀度为0.905和0.780．满足试验要求。
试验的透水地面的垫层结构为：6 cm透水砖+6cm无砂混凝土+15 cm天然级配砂砾料。
2、试验结果及分析
a、试验过程中所测试的开1组2组、3组、4组喷头的实际喷洒强度分别为：19.9～20.0 mm／ h、 39.4 2.2 mm／ h、 59.1 ～63.2 mm／ h、 79.5～82.8mm／h。按照市政的设计暴雨强度，分别相当于1年3遇、2年1遇 、10年1遇、30年1遇的60rain降雨。
根据2年前透水路面铺装层施工测试资料，透水砖的渗透系数为2.14mm／s，连通孔隙率为14.6％ ，自然风干剩余含水率为4％；无砂混凝土的孔隙率为1.5％：砂砾料垫层的孔隙率为19.5％。考虑到自然状态下垫层中都会含有一定的水分，因此取各层能够存储雨水的有效孔隙率分别为：透水砖10.6％、无砂混凝土8.5％、砂砾料12.0％。
从试验结果看，发生积水时的累计降雨量均小于使透水砖层饱和所需水量6.4H1H1，降到了2年前的1／4以下，说明经2年使用后，由于长期的碾压和灰尘填缝。透水砖的透水性能呈逐渐减弱趋势。
b、砂砾料垫层的渗透性能变化分析
C1、C2、C3、C4号试验地面积水时的降雨强度分别为1.39、0.83、0.88、 1.38 mm／min，说明部分砂砾料垫层的局部渗透系数也能大于1.32 mm／min。可见砂砾料垫层的渗透系数变化范围较大。
c、地表积水与产生径流情况
地表积水发展过程观测结果显示，地表积水面积扩展的速率与降雨强度有关，降雨强度越大，积水后面积扩大的速率越大，经2年的使用后，各点相对比初用时其渗透性能有所下降(见表2)，积水和开始产生径流的时间缩短很多。2年前相同试验点上开始积水时间为20min后。但本次试验中，在类似降雨强度的情况下，其开始积水时问为3～4min，较2年前要早得多。且各个试验点均有径流产生。透水砖路面表面渗水性变小，导致了这一现象的产生。
积水面积也有所变化，C1和C3积水面积变大，是因为透水砖的渗透性能减弱，雨水下渗速度小于降雨量。路面产生了积水。C2和C4积水面积变小。是因为C2和C4有一定的坡度，路面使用中造成了很多小的路面径流渠道，产生的积水很快形成径流，流至附近排水井内，无法在路面产生大面积积水与2年前试验对比发现。其渗透性能下降了很多，但是各点范围内整体渗透性能仍基本持平，积水面积的增长随降雨量的增长而线性增加。开始积水时间的提早原因：一方面是透水砖的透水性能确实下降，另一方面与本次做实验的时间也有关系，由于已是11月份，气温偏低，地面蒸发相对减弱，影响到了实验地面积水的情况。
C1试验点所处的位置为常用路面，经常有车辆、行人途经，其受影响的程度较大，与初铺设时的变化比较明显 。 C3和C4所在位置仅有少量车辆经过，故变化程度比C1要小一些，但仍有一定的变化。在发生较大面积积水时。如果停止喷洒，地面的积水会在很短的时间内全部下渗。差不多能在4min将33％面积的积水全部渗完，即使积水面积达到100％ 。也能在16min内全部渗完。与铺设3个月时相比，各试验点透水砖地面的雨后积水消减能力下降了50％2 E右。在作为小区内交通干道的C1和C2试验点，其积水消减所用的时间比以前延长了2～3倍。消减同样多的积水所用的时间比另外的2个点也要长。C1的结果显示，当以 80mm／h的降雨强度满溢后持续喷洒6min的情况下，停水后路面积水仍能在16min内完全消减，这可能一方面由于路基土壤有一定的透水性能能够容纳和下渗一部分，另一方面透水砖表层积累的灰垢阻碍了雨水的瞬时下渗。降雨强度大于透水砖的即时下渗速度，说明此时的降水强度已经超过局部砂砾石层内向周围渗水的速度，但是，在降雨停止后，仍有很大的容纳空间和渗水速度保证。在经过2年的使用后，透水砖仍能达到这样的效果，对雨水的即时消纳不会对城市防洪产生影响，足以保证正常的雨后路面行人、行车需求。
3、透水砖结论
a.透水砖在使用2年后仍有良好的透水效果。能够满足30年1遇的60min降雨的渗水需求 。
b.透水砖铺装地面的渗透效果随着使用期限的加长而有所减弱。其减弱的原因主要有两方面，一是由于在路面的长期使用过程中。汽车、行人的碾压造成的垫层密度变大，减小了垫层的透水系数；二是由于灰尘、垃圾等杂质在透水砖面上的长期堆积堵塞了透水砖表面的空隙，影响了透水砖的雨水瞬时下渗速度。
c.透水砖的透水性能在使用2年后减弱较多，瞬时下渗速率变化明显，其他表积水现象增加严重，与初铺设时相比，积水时问提早。
d.作为交通干道的透水砖路面的透水性能的减弱程度比非交通干道的要快。透水砖作为一种促进雨洪利用的建筑材料，在人行道、居民小区等处多有使用。其在初始铺装时透水效果明显。经过实验研究发现，使用2年后仍能维持较佳的透水效果，能满足日常的降雨透水需求。在今后的建设中大力发展透水砖可达到生态环保和经济的双重功效。
在线客服
15974566241
978640246@qq.com
