透水材料在景观工程中的应用和前景

从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果透水材料在景观工程中的应用和前景摘要：随着我国城市化进程的不断加快和人民群众生活水平的提升，城市景观工程的建设开始在各地广泛的开展起来，但与此同时，由于工艺、材料等方面的原因，很多城市景观工程在投入运行后并没有收到应有的效果，不仅不利于其社会价值的实现，也造成了一定的经济损失。本文对景观工程中透水材料的特点以及相关事宜进行了介绍，认为在未来的城市景观工程建设中，透水材料必将得到更加广泛的应用。关键词：透水材料；景观工程；应用；前景1 引言一般来说，能渗透水分的材料均可称为透水材料。透水材料有很多类型，在各个邻域的工程中应用非常广泛，在景观工程中透水材料也有很多种形式的应用，如透水混凝土、透水砖、粒石、卵石、碎石和植草砖等，下面就比较常见的和应用较多的透水混凝土、透水砖和粒石进行简单介绍。景观工程中的透水材料 透水混凝土透水混凝土又名多孔混凝土，是将水泥、骨料、水拌合在一起制成的多孔轻质混凝土。透水混凝土是在粗骨料表面包裹一层水泥浆，使其相互粘结最终形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，其中不含有细骨料，因此具有透水、透气、质量较轻的特点，所以在一些地方也被称作是排水混凝土。透水混凝土发源于欧美，为了应对城市道路的缺陷，欧美国家的研究人员开发出了一种能够让雨水渗入的混凝土材料，从而达到补充地下水，缓解城市地区地下水位急剧下降的问题，同时，还可以降低地面的油类化合物对于环境的污染。是一种兼具缓解城市热岛效应和保护环境功能的新型材料，对于城市人口生活环境的改善和环境污染的防治都具有积极的作用。 透水混凝土的特点由于透水混凝土能够使城市降水充分下渗，因此可以有效改变地下水缺乏的现状，具有较高的生态和环保特性。透水混凝土的空隙约为15%-25%，一般来说，透水速度都能够达到32-52升/米/小时，相对于目前排水配置下的工程材料来说性能是非常优良的，因此不仅能够有效渗透，还能在很大程度上缓解因积水造成的溅水和湿滑问题。由于空隙约为15%-25%，因此透水混凝土的密度相对较低，从而在一定程度上降低了材料的热储存能力。由于透水混凝土具有独特的孔隙结构，因此可以使较低的地下温度传入地面，从而使混凝土材料的温度降低，这样一来，透水混凝土在吸热和储热方面的能力就非常接近于被自然植被所覆盖的地面，从而有效缓解热岛效应，使景观工程及其周边地区变得更加舒适。据国家有关部门的检测数据，透水混凝土铺设后的承载能力与C20-C25混凝土的承载标准相当，并且高于一般透水砖的承载力，有利于降低景观工程的维护费用。由于透水混凝土拥有色彩配比方案，能够配合设计师的创意，实现不同环境和个性所要求的装饰风格，从而使景观工程的设计不再受传统混凝土的限制。透水混凝土的结构本身有较大的孔隙，故具有较强的抗冻融能力，不会受冻融影响而断裂，尤其适合于北方地区的城市景观建设。相对于沥青来说，透水性混凝土的耐磨性能更加优异，基本与普通混凝土相当，从而有效避免了使用透水砖所导致的经济效益低、使用年限短的缺点。但是如果施工质量控制不够好，表层骨料在外力作用下容易脱落。透水混凝土的养护由于透水混凝土孔隙相对于其他面层材料大，容易积灰和尘土，时间久了不但堵住孔隙失去透水的功能，而且外观显得脏旧，所以间隔一段时间就需要采用专业机械设备进行清洗。从这个角度讲，透水混凝土不太适合于灰尘较大和水资源比较匮乏地区的城市景观建设。另外，用于透水混凝土的专业机械设备比较昂贵，目前国内数量极少，这也给透水混凝土的养护工作带来了很多不便。透水混凝土的景观铺装中的适用性及其应用将透水混凝土应用于城市景观当中，不仅能够有效增加城市的透气、透水空间，同时也符合维护生态平衡，实现人与自然和谐发展的原则，对于调节城市气候也会起到一个很好的促进作用。2.透水砖透水砖，顾名思义是能透水的块材。由于技术相对比较成熟、施工技术简单，造价低等特点，所以应用比较广泛。透水砖最初由荷兰人发明，他们在围海造城时，为了避免地面的持续下沉，发明了一种可以铺设在街道、路面上的小型路面砖，并在铺设的时候在两砖之间保留了约2mm的缝隙，这样一来，在降雨时，雨水就能够从砖的缝隙中渗入到地表。不久之后，美国的舒布洛科公司研发了一种砖体本身具备良好渗水性能的路面砖，这种砖不需要预留2mm的缝隙，仅依靠自身特性即可完成水分的渗入。这种新型透水砖于上世纪90年代首次在我国应用，但经过了国内的改进，使砖身不满渗水孔洞，雨水可以沿着这些孔洞渗入。制作原料为碎石、水泥和外加剂，使其强度和渗水能力得到了很大的提高，完全可以满足实际应用的要求。而且价格也更加便宜，适合于大多数地区的景观工程。 透水砖的特点具有非常优秀的透水性和保水性。经济和颜色耐久。无辐射环保。抗压强度高。铺地材料抗压值国家标准最小值为大于等于23MPa,平均值为大于等于30 MPa，透水砖的抗压值分别为34-70 MPa和40-80 MPa。采用普通铺路方法承受10-20吨的压力，如采用混凝土做基层能承受30吨以上的压力，完全可以满足各类要求。透水砖分类、特点及其应用普通透水砖：通过将多孔混凝土材料和普通碎石压制在一起形成，多用于广场、人行道，是普通铺产品。彩石复合混凝土透水砖：通过将改性环氧树脂和大理石、天然彩色花岗岩胶合，再与铺设在底部的聚合物纤维多孔混凝土压制在一起而成。彩石复合混凝土透水砖的色彩是天然形成的，因此面层华丽，有着天然石材的质感，在与混凝土复合之后，其强度甚至会高于普通石材，不过其成本会较混凝土透水砖更高，但是石材地砖的一半，所以是兼顾了经济性和档次的优质产品，主要应用于大型广场的铺装。聚合物纤维混凝土透水砖：通过将水泥、水泥聚合物、聚丙烯纤维搅拌后压制而成，多用于重点景观工程当中。自洁式透水砖：该砖的主要特点就是将光触媒技术应用到了普通透水砖当中，当光照射到砖面上时，会发生光催化反映，进而生成具有较强氧化能力的活性氧和自由基，因此具备较高的氧化还原能力，可以将部分无机物和各类有机物分解掉，形成无污染的二氧化碳和水，能够很好的净化空气、水和污渍，有效解决了传统透水砖容易污染土壤和孔隙容易堵塞的问题。彩石环氧通体透水砖：通过将进口改性环氧树脂和天然彩石胶合而成，该砖既可以现场浇注，也可以预制，还可以通过艺术加工和设计拼凑出各类色彩线条和艺术图案，让人感觉赏心悦目，因此广泛应用于各类景观工程当中。2.粒石粒石是由天然大理石及其其他天然石材加工而成，粒径为3-15mm，有各种色彩，如白色、黑色、棕黄色和紫褐色等。粒石是景观透水材料中透水效果较好的一种，吸收水分的功能很有限。一般常用于休闲场地和庭院，在日本庭院中的应用非常普遍。结语从上对各种透水材料的阐述中，可以看出透水材料铺装由于具有较强的透水能力，能够使雨水通过材料渗入到地表当中，使地下水得到补充，这样既可以为城市地表的微生物生存提供更好的条件，也能够保持土壤湿润。同时，材料中的较大空隙也能够积蓄更多的热量，增加城市的透气和透水面积，加速水热交换，改善城市气候，从而降低地表温度，环节城市热岛效应。因此，作为一种绿色环保材料的透水材料必将会在未来景观工程中得到更加广泛的应用，为改善景观环境、加强对生态和自然环境的保护发挥积极的促进作用。 课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。