透水混凝土Word文件下载.docx

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此外，传统的混凝土地面使地表植物生长困难，有的树木甚至因根系缺水而倒伏、死亡，从而丧失生态作用。

　　据悉，透水混凝土又称多孔混凝土，也可以叫做排水混凝土。

是由欧美、日本等国家针对其城市道路的路面缺陷而开发使用的一种铺装材料。

运用生态透水混凝土技术生产出来的通透地面，具有良好的透水性，能够迅速收集雨水，补充城区日益枯竭的地下水资源，提高地下水储量并减轻市政管道压力，缓解“热岛现象”。

　　据研发人员介绍，碎石是生态透水混凝土的主要材料之一，如果能够与建筑垃圾回收中心合作，还可以进一步实现这项技术的节能减排作用。

（中国混凝土与水泥制品网转载请注明出处）

科技日报网　中国混凝土与水泥制品网　　[2009-6-30]　　

日前，一种利用普通硅酸盐水泥配制高强度绿色环保透水混凝土的设计方法和施工技术，通过北京市住房和城乡建设委员会鉴定。

　　该技术是由北京城建混凝土有限公司主持的《定量预留开口孔隙绿色环保透水混凝土研究》的科研课题，旨在实现绿色环保混凝土透水性的同时，提高混凝土的强度和耐久性；

并通过工程应用制定高强度绿色环保透水混凝土生产、施工的技术规程。

　　从试验路段看，路面没有积水，夜间不反光，增加了路面的安全性和通行舒适性。

使用后可以起到调节空气温度和湿度，缓解热岛效应的目的。

绿色环保透水混凝土的大孔隙率能降低车辆行驶时的路面噪声，创造舒适的交通环境。

大量吸附城市污染物，减少扬尘污染。

　　鉴定委员会一致认为，该项研究为绿色环保路面创造了有利条件，具有明显的社会效益及环境效益，其成果达到国际先进水平。

采用该技术配制的C25透水混凝土已成功应用于奥林匹克国家森林公园停车场和地面工程施工，为其大量推广应用创造了条件。

近山松生态透水混凝土通过专家鉴定

中国绿色时报　中国混凝土与水泥制品网　　[2009-3-27]　　

　　在3月10日至11日举行的北京园林绿化行业新技术新材料推介展示会上，一种集良好的透水性、保水性、防滑性、耐磨性、景观性和高强度承载性能于一体的生态透水混凝土技术材料，引起了参观者的广泛关注。

　　这种生态透水混凝土是由北京近山松城市园林景观工程有限公司研制开发生产的一种新型城市道路、广场铺装及园林景观工程地面铺装材料。

3月9日，这种新型材料通过了北京市建委组织的专家鉴定。

　　专家们认为，这种新型生态环保节能型混凝土生产工艺先进，外观良好，其质量及性能达到国内同行业先进水平。

特别是该产品所研制使用的添加剂是一种经过特殊配方的新型制剂，具有创新性，能显著提高混凝土的抗压强度，并可减少用水量，节能、环保效果显著。

　　国际立体绿化促进组织秘书长王仙民教授说，这种生态透水混凝土有20%-30%的空隙率，从而保证了良好的透水性、透气性，透水率一般可达95%，已在北京奥运工程等国家重点工程中施工应用，并显示了良好的生态、经济和社会效益。

　　由于目前许多城市地表被钢筋混凝土结构的房屋建筑和不透水且滑而脆的普通混凝土路面所覆盖，降水形成地表径流，难以下渗进入土地补充地下水源，导致地下水沉降严重，给城市带来生态环境安全隐患。

同时，不透水的路面缺乏对城市地表温度、适度的有效调节能力，加剧了城市的热岛效应。

另外，传统的硬化不透水地面使地表绿色植物生长困难，有的树木甚至因根系缺水而倒伏、死亡，从而影响生态作用发挥。

　　北京近山松城市园林景观工程有限公司研制开发的这种新型生态环保型生态透水混凝土，一改传统铺路材料的不足，可在市政道路、室外工程、园林工程、森林公园以及停车场等地推广应用。

透水混凝土生态膜法处理城市生活污水

金腊华陈炜地袁杰万雨龙刘慧璇　中国混凝土与水泥制品网　　[2008-4-21]　　

（暨南大学环境工程系,广东广州510632）

　　[摘　要]　采用水泥、碎石、粉煤灰及活性材料CRLT-1等制作了不同配比的透水混凝土生态膜,利用原子吸收仪测定其在水体中的离子溶释过程,并通过渠式反应系统对该透水膜进行了生物挂膜和污水处理实验.实验结果表明,经过这种透水混凝土膜法处理后的污水中化学需氧量（CODCr）的浓度可达到国家相关排放标准.

　　[关键词]　混凝土生态膜;

　离子溶释;

　污水处理

　　治理水污染已经成为当前城镇社会经济发展中迫切需要解决的重要问题之一.但是按照传统活性污泥法工艺建设城市污水处理厂需要大量的投资,目前不是所有地区都有这样的经济承受力.因此,寻求低成本高效污水处理技术是当务之急.新型低成本透水混凝土生态膜法生活污水处理技术正是为了适应这种要求而研制开发的.该技术是在广东省科技计划基金和国家自然科学基金的资助下,经过反复实验摸索,以水泥、砂石、电厂粉煤灰和活性材料等廉价材料制成了透水混凝土膜体,并采用微生物培养法使膜体表面粘挂多种微生物,形成具有物理过滤、生物吸附、化学吸附等多种功能的透水混凝土生态膜,其建设成本和运行成本可降低

到传统活性污泥处理法的1/3,而处理出水水质将可接近传统二级处理出水水质.从理论上讲,它具有造价低、运行费用少、处理效率高、管理和维护方便的特点和优势,可望满足大中型住宅区污水处理的实际需要.本文是该项研究的部分成果之一.

　　透水混凝土生态膜在材料组分和耐用性方面不同于普通生物膜,在结构形式上也不同于生态混凝土,具有普通生物膜的功能和生态混凝土耐久性好的优点.

　　关于生态混凝土的研究也是近10余年开展起来的.国外从20世纪90年代开始研究能改善水质的混凝土材料,其中日本处于领先地位.1995年日本混凝土工学协会提出了生态混凝土的概念[2]:

1995.02～1996.02日本长崎大学进行了生态混凝土海水现场试验,发现生态混凝土具有富集营养物质的功能[3].国外应用于污水处理的生态混凝土通常为大孔混凝土（porousconcrete）,在混凝土内具有大量的连通孔,因此有良好的透水性并依靠大孔混凝土的物理、化学以及生物化学作用来达到净水的目的[4].但是国外至今没有做到实际应用,主要原因是污水中的固体物质沉积在混凝土上,会很快堵塞大孔混凝土的孔隙,使其失去了净水功能;

并且普通大孔混凝土净水效果（尤其是浊度等）还不够理想、混凝土在流动水中钙离子大量流失,使水泥水化产物分解而造成强度降低直至破坏,所以混凝土的耐久性不够,且没有设计出合理使用生态混凝土的实际工程应用方法和如何确定其净水效果.国内近7年才开始有学者关注生态混凝土的研究;

如同济大学材料科学与工程学院陈志山教授等[5-6]1997年开始研究生态混凝土材料,采用普通水泥和砂石等材料制作生态混凝土,研制了一种沉淀、过滤和曝气三合一的（侧滤）处理装置,较好地解决了固体物质在生态混凝土上的堆积问题,在应用于上海市某小区、金山镇等地的生活污水处理实验中,取得了比较好的结果.但是,迄今为止,用于城市污水处理的生态混凝土技术存在如下不足:

一、污水中的固体物质沉积在混凝土上,很快堵塞了小孔混凝土的孔隙使其失去了净水功能;

二、对生态混凝土的净水机理的了解还处在很模糊的状态[7];

三、还没有设计出合理使用生态混凝土的实际工程应用的工艺技术方法.

　　鉴于以上原因,本课题组汲取了生态混凝土的研究经验,从生物膜技术出发,基于大幅降低挂膜介质成本的考虑,提出了混凝土生态膜的概念,并进行了组分选择、离子溶释测定、生物挂膜和污水处理实验研究.

1　实验方法

　　1.1　组分选择实验

　　从经济实用角度,选定混凝土生态膜的组分材料主要为水泥、黄沙、碎石、粉煤灰和活性材料CRLT-1.实验比选了不同组分配比的强度、表面粗糙度、制作难度等,最终选定组分最佳配比为（质量分数）:

水泥30%、黄沙35%、碎石20%、粉煤灰10%和CRLT-1材料5%.

　　1.2　结构实验

　　考虑到制作方便,本课题研制的混凝土生态膜采用预留贯通孔的结构形式.在实验中,试制了8种不同的预留孔结构形式的膜片,比较了各种膜片的孔隙比、比表面积、防堵塞性和结构强度.

　　1.3　离子溶释实验

　　混凝土生态膜含有大量的钙、钠、铝等成分,在水体中会发生溶释现象,即某些金属会以离子态的形式从生态膜片溶释到水体中去.本课题组对混凝土生态膜在自来水浸泡中钙离子、铝离子的溶释过程,采用原子吸收分光光度计（型号为WFX-1C）实测了浸泡过程中钙离子质量浓度（记作ρ（Ca2+））和铝离子质量浓度,并同时进行了水体pH值变化过程的同步监测.

　　1.4　生物挂膜实验

　　为了实现生态膜的生物吸附功能,必须在膜片表面挂接微生物膜体.本课题组采用广州猎德污水处理厂和广州经济开发区污水处理厂活性污泥作为接种微生物,以生活污水作为培养基,并适量添加牛肉膏、淀粉、葡萄糖等补充营养物,在渠式自动控制生物挂膜系统中对混凝土膜片进行微生物挂膜.

　　1.5　生活污水处理实验

　　采用广州市天河区生活污水,在渠式混凝土生态膜反应系统中,进行了污水净化实验.实验是在自制的渠式反应系统（见图1）中进行的,并采用连续进水回流式运行方式.

2　结果与讨论

　　2.1　混凝土生态膜的结构

　　混凝土生态膜的结构比较结果见表1.

　　从表1可见,小型膜S01～S03的孔隙率和比表面积都较高,并且不易堵塞、结构强度也较好,故本课题实验研究主要是采用小型膜.

　　通过合理布置生态膜在渠式反应器内的排列方式,可有效改善反应器内的水流流态和防止污水短流,确保污水与生态膜面有充足的接触反应机会.

　　2.2　钙离子和铝离子溶释

　　钙离子和铝离子溶释过程的变化见图2和图3.

　　从图2可知,在浸泡的初期（2～3d）由于水体钙离子质量浓度很低,在质量浓度梯度的作用下,钙离子从膜体溶释到水体,使水体中钙离子质量浓度显著增大,水体pH值也随之显著增大（浸泡0、1、2、3、5、10、13d的pH值分别为6.5、7.8、8.6、9.5、8.7、8.1、7.8）.随着水体钙离子不断增多,钙离子与水中其他氧化物发生化学反应,逐渐生成沉淀物而沉淀,使水体中钙

离子质量浓度逐渐降低,水体的pH值也随之下降.从图3可知,在混凝土生态膜的浸泡过程中,铝离子的吸光度（记作A）几乎没有变化,这表明水体铝离子质量浓度几乎没有变化,说明混凝土生态膜中的铝离子并未发生显著的溶释现象.

　　2.3　微生物挂膜

　　在渠式自动控制生物膜系统中对混凝土膜片进行微生物挂膜发现,挂膜系统运行1d后,膜片表面即开始有微生物附着,5d后膜片表面微生物膜体已经基本形成,1周后膜片表面生物膜体已发展接近成熟,挂膜完成.通过显微镜观察和鉴别,10d后生物膜体生长的主要微生物种类见表2.

　　2.4　生活污水处理实验结果

　　混凝土生态膜法连续进水回流式污水处理实验结果列于表3.表中COD为化学需氧量.

　　从表3可见,当采用连续流运行方式时,在进水化学需氧量CODCr=100～293mg/L情况下,出水CODCr=9～65mg/L,已经达到或接近城市二级污水处理厂对CODCr要求的排放标准（CODCr≤60mg/L）.实验观测到下列现象:

（1）透水混凝土生态膜片单位表面积CODCr负荷（简称表面负荷,记作LCOD）对处理系统污染物的去除效果影响很大,膜片平均单位表面积CODCr去除量（记作λCOD）同表面负荷成正比,如图4所示.

（2）处理系统的COD去除率（记作RCOD）同膜片表面负荷的关系见图5,总体趋势是随着膜片表面负荷的增加,COD去除率下降,并且COD去除率下降速度随着表面负荷的增大而减缓.

　　（3）COD去除率与膜片总表面积（记作S）成正比递增,见图6.

3　结论

（1）透水膜生物挂膜需要10d以上的时间,挂膜完成后膜面生长着多种微生物和后生动物,其中以菌类、纤毛虫类和轮虫类居多.

（2）采用的透水混凝土膜片表面积越大,能够挂接的微生物数量就越多,参与生化降解废水有机负荷的生物量就越大,处理效果就越好.因此,工程上应当尽可能提高透水膜的表面积.

　　（3）随着进水有机负荷的增加,单位面积膜片的吸附量也增加,这说明透水膜具有一定的抗冲击负荷的能力.但是,在高有机负荷情形下,必须有足够的膜片数量和反应时间,才能有较好的处理效果.

　　实验研究表明,采用水泥、砂石、电厂粉煤灰和活性材料等廉价材料制成了透水混凝土膜体经过生物挂膜形成的透水混凝土生态膜具有较好的污水净化能力,可望能够应用于实际污水处理工程.在实验条件下,整个处理系统的排水COD质量浓度基本达到城市二级污水处理厂排放要求,总体处理效果同采用的膜体总表面积成正比.但是,目前该系统处理规模还较小,对氨氮和总磷的去除效果还有待测定.

南京光华路改造工程将试点透水混凝土路面

　中国混凝土与水泥制品网　　[2008-8-12]　　

　　光华路将被打造成一条生态路。

日前，记者从建设部门了解到，光华路出新改造工程即将实施，这条连接白下主城区与南京外环的通道将被打造成生态大道。

　　光华路位于南京市白下区，西起大明路，东至绕城公路。

记者了解到，即将开始的光华路出新改造工程将围绕生态、环保的理念。

在不改变现有道路宽度的前提下，为提高道路通行能力，保证行车安全，增加城市绿化面积，通过优化道路断面分配将隔离栏改为绿化侧分带。

　　生态道路最吸引人的一点就是，在施工中将在东段人行道上试点透水混凝土路面。

这种混凝土路面好像会“呼吸”，拥有较强的透水性，可防止路面积水和夜间反光现象，也有利于调节空气的温度和湿度，减轻城市“热岛”效应。

　　同时，由于能够吸收车辆行驶时发出的噪音，将能够提高行人、车辆行驶的舒适性和安全性。

　　今年，南京市有多条马路都“尝试”新技术。

记者从市建委了解到，洪武北路（珠江路—长江路段）道路整治出新工程也实施了沥青路面现场热再生技术。

　　专家告诉记者，这项技术就是在旧沥青路面用大功率路面加热机、铣刨机将路面混合料在原路面上就地加热、铣刨、翻拌、添加再生剂、新集料等按比例重新拌和、摊铺、碾压成型，使老化的沥青恢复“青春”，改善性能。

下一阶段，玄武大道快速化改造也将试点使用沥青路面现场热再生技术。

江苏省下半年将推广使用透水混凝土

　中国混凝土与水泥制品网　　[2007-9-3]　　

　　近日，南京市政部门举行了透水混凝土产品鉴定会，用这种新型混凝土建成的市政道路，可对城市起到吸尘降噪、透水透气的生态效应。

江苏省建设厅科研处负责人表示，全省将在下半年推广使用这种“透水路面”。

　　在城市建设中，地面铺装大量采用沥青、混凝土、砖石封闭地面，加上高楼大厦，使城市地表被阻水材料覆盖，水分难以下渗，降水很快从地表径流排走，形成了生态学上的“人造沙漠”；

不透水的路面缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力，地面易干燥、扬尘，污染严重，且雨后水分快速蒸发，空气湿度大，夏天使人闷热难受，这就是气象学上的“热岛效应”。

　　而透水混凝土路面能够解决这一问题。

由于采用萨其玛式的空隙结构，透水路面和地下土壤是“连通”的，地表水、气都能渗透下去。

由南京市政公用局和某彩石建材公司研制的这种“透水路面”，已在南京市多项工程中使用，不仅可用于人行道、慢车道、广场、景区道路等地方，由于混凝土强度达到C30，还可用于轻型车道、停车场，并可铺成各种颜色，和周围环境相协调。

透水混凝土概述

　中国混凝土与水泥制品网　　[2006-6-14]　　

一、什么是透水混凝土？

透水混凝土是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表

面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，作为环境负荷减少型混凝土，透水混凝土的研究开发越来越受到重视。

透水混凝土具有与普通混凝土所不同的特点：

容重小、水的毛细现象不显著、透水性大，水泥用量小、施工简单等，因此这种新型的建筑材料的优越性不断为人所知，并在道路领域逐渐得到应用。

它能够增加渗入地表的雨水，缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。

二、透水混凝土的应用背景及意义：

透水性混凝土作为一种新的环保型、生态型的道路材料，已日益受到人们的关注。

现代城市的地表多被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。

与自然的土壤相比，普通的混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，随之带来一系列的环境问题。

混凝土一直被认为是破坏自然的元凶，但是只要使连续孔隙得以形成，就能创造其与自然环境的衔接点，极大的改变过去的形象。

因此，透水性混凝土对于恢复不断遭受破坏的地球环境是一种创造性的材料，将对人类的可持续发展做出贡献。

三、透水混凝土的优点：

当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担，防止河流泛滥和水体污染。

能使雨水迅速渗入地下，还原地下水，保持土壤湿度。

防止路面积水，夜间不反光，增加路面安全性和通行舒适性。

调节城市空间的温度和湿度，改善城市热循环，缓解热岛效应。

大孔隙率能降低车辆行驶时的路面噪音，创造舒适的交通环境。

大量的空隙能吸附城市污染物（如粉尘），减少扬尘污染。

易于维护，空隙不会破损、不易堵塞。

可以根据需要设计图案，充分与周围环境相结合。

三、透水混凝土的物理力学性能：

透水性混凝土

抗压强度（MPa） 

20~45

抗折强度（MPa） 

2.0~5.0

相对密度 

1.95~2.05

空隙率（％） 

15～30

透水系数（mm/s） 

1.5～15.0

四、结论

（1）无砂透水混凝土的强度与水泥用量和水灰比有关，对同一粒径的骨料拌制无砂混凝土，存在着最佳水泥用量和水灰比。

（2）对于不同粒径的骨料，在水泥用量相同时，并非骨料粒径小的混凝土强度大。

（3）无砂混凝土的孔隙率、透水性随水泥用量增大而降低，且粒径大的比粒径小的略高。

无砂混凝土的渗透系数与连通孔隙率有较好的对应关系。

（4）采用单方水泥用量、碎石用量分别为300kg和1400kg，石子粒径10mm～20mm，添加一定比例的粘结剂和防冻剂，能制得抗压强度1513MPa，抗折强度310MPa，孔隙率2115%，透水系数119cm/s的透水混凝土，成功应用在北京市南北长街道路工程中。