透水混凝土制品是道路和市政工程中透水混凝土的另一应用途径。透水砖是采用特殊级配集料、水泥、胶结剂和水等经 特定工艺制成的。因集料级配特殊，故混凝土中含大量的连通 孔隙，在下雨或路面积水时，水能沿这些贯通的“线路”顺利地 渗入地下或存于路基中。 透水混凝土制品按透水方式可分为三类：正面透水型、侧面 透水型和接缝透水型。本文主要研究的是正面型透水砖的复 合层型和单层型透水砖。
2.产品性能测试
透水砖的性能指标主要包括抗压强度、抗折强度（由于本 透水砖产品的边长 / 厚度小于 5 mm，所以抗折强度可以不予考 虑）、耐磨性、保水性、透水系数、抗冻性等，由于时间限制，试验 中对透水砖的抗压强度、透水系数进行了测试[3]。在制作透水砖 之前，首先是进行不同粗骨料不同配合比的试块制作（见图 1）， 并进行性能测试，待试件测试性能满足要求后，再进行透水砖 的制作，制成的透水砖见图 2。研究中发现，单层型透水砖砖制 作简单，透水系数较大，但表层粗糙，耐磨性差，故后期对透水 砖的研究主要放在复合型透水砖（见图 3）。
3.透水砖的结构形式与配合比
3.1 透水砖的结构形式
本研究中透水砖标准规格尺寸为边长 200mm，厚度60mm，边长 / 厚度 =3.33<5。块体由复合材料组成。面层 5 mm 厚为特 制砂浆，提高了面层的耐磨度，还便于掺加染料或人工彩砂，配 制各种彩色质感透水砖。基层 55 mm 厚为小粒径粗骨料混凝 土，在较高的抗压强度时仍具有较大的连通孔隙率，确保透水 性。其断面见图 4。
图 1 不同粒径粗骨料不同配合比的透水试件
注：粗骨料粒径范围从左到右为：5~10mm、5~8mm、2.5~5mm、1.25~2.5mm。
图 2 透水砖
注：基层均采用 2.5~5 mm 石英砂配置的透水砖，面层从左到右依 次为：左一：面层采用 1.25~2.5mm 砂配置，加红颜料；左二、左四：无面 层；左三：同左一，加绿颜料；左五：无面层，但经过二次加料；左六：面层 采用 6 号原砂。
图 3 单层型透水砖和复合型透水砖
注：上部为复合型透水砖，有面层；下部为单层型透水砖，无面层。
图 4 透水砖断面图（单位：mm）
3.2 面层基层配合比
3.2.1 面层配合比
面层采用特殊级配的砂、水泥、水三种基本原材料，并掺入 外加剂，同时掺入适量颜料增加色彩。经过大量试验，采用水灰 比 0.25，集灰比 4.0，目标孔隙率 10%，外加剂掺量为 1.25%，颜 料用量为 0.8%的配合比制备面层。表 1 所列即为面层各种原材 料单位体积用量。
基层采用特殊级配的砂、水泥、水和高效减水剂四种基本 原材料，按水灰比 0.23，集灰比 3.2，目标孔隙率 15%，外加剂掺 量为胶凝材料用量的 1.0%，计算基层配合比。表 2 所列即为 基层各种原材料单位体积用量。
4.透水砖的制备与成型工艺
通过试验，我们对透水砖的成型工艺、原材料配合比、养护 方法等进行了大量的摸索。确定了采用基层和面层复合成型， 面层厚度 5 mm，基层厚度 55 mm，原材料配合比见表 1、 2，采用特殊成型工艺，养护方法采用标准养护。本研究透水砖的工艺流程图见图 5。
图 5，透水砖的工艺流程图见
5.产品性能测试结果
最终产品各项性能见表3。图 6 是成品的效果图。试验中考虑透水砖的美观，选用了两种颜色铁红和绿色作为表层颜色。
图 6 是成品的效果图
图 7 是该产品的透水状态演示
6.透水砖的铺装工艺
透水砖铺装工艺同普通路面铺地砖有很大的区别，在铺装中特别要注意的是保持其特殊的透水特性。能否达到透水效果 从而改善路面及小区的环境很大程度上取决于铺装工艺的合理性，图 8、 9 为不同使用情况下简易透水砖的铺装工艺，供施 工单位参考。
图 8 轻量级（10 吨以下车辆）较繁忙交通路面透水砖施工铺装 工艺示意图（单位：mm）
图 9 居民小区、广场及人行道透水砖施工工艺示意图（单位：mm）
施工过程中为获得透水系统的良好性，达到较好的透水效果， 其缓冲层多采用中砂、低骨灰比和低水灰比的水泥混合砂浆，从而具有较好的受压缓冲能力；下层采用开放式透水性路基，使用窄级配 （骨料粒径大致在 7~40mm）、低骨灰比和低水灰比的混凝土。在 铺装中采用压实的方法，从而获得达到一定强度（28d达20MPa）的混凝土路基，减少在地下蓄水层储藏一定的积水后造成路面下沉的现象。这种特殊的混凝土具有较大的连通孔隙率，在实际铺装 完毕后，能够起到引导通过透水砖的渗透水快速下行的效果，减少 因长时间落雨或雨量偏大时路面径流的出现，同时可以满足较大的蓄水性能。另外，在较长时间空气干燥的环境下，可以通过蒸发作用使该层蓄含的水分透过路面散失在空气中，达到增大空气湿度降 低地面温度调节周围环境的效果。
7.透水砖的应用效果
以杭州市为例，城市化的进程已经严重影响了作为国际知 名旅游城市的气候环境。据目前研究表明，杭州历年平均气温变化在 15.5~18.0 ℃之间，气温呈逐步上升的趋势；杭州城市热岛效应越来越明显，最强时可达 4~5 ℃，在夏秋晴朗的午夜尤 为突出； 90年代以后降水量增多，洪涝出现的频率明显增加；城市风力的减弱，降低了污染的扩散能力。杭州城市气候环境变 化，已经严重影响到了城市的正常四季轮回，增加了能耗，进一步危害到了人们的生活质量和人体健康。
图 10 为夏季铺装材料对城市地表变化温度降低的影响变化。
根据图10显示表明，采用透水砖铺装的地面明显降低了由于地面蒸发引起的地面温度上升的影响变化，数据证明了该产品在改善城市地表温度方面具有良好的效果，值得推广使用。
同时，随着透水砖代替普通混凝土铺地材料的广泛应用， 其在城市绿化方面的贡献也会越来越突出。作为一种具有良好孔隙率的铺装材料，它在园林管理方面一定程度上解决了人工 定点灌溉中造成的给水率不均匀、润湿土体积小等难题；其具有良好透气性能又为植物的成长创造了一定生理环境基础，同样也会对植物的根系成长起到防止物理受损的保护作用。
8.结束语
透水砖作为一种缓解城市环境恶化压力的新型生态产品， 其特有的具有较大连通孔隙率和良好的透水性能的功能，保证 了城市的雨水以及路面其他原因造成的积水顺利下行，直接渗 透到地表下，减少了路面径流的影响。较大的孔隙率，也能在城 市降噪中发挥作用，对于储蓄在其中的水分，在干燥的气候环 境下，也可以通过蒸发的形态散失在空气中，从而改善了城市 的温度气候环境。作为一种新型的生态环境改善产品，随着应用的不断扩大，其特有的性能将得到不断认同，透水砖的应用 前景将受到越来越多的人们的关注。
