摘 要 筆者對生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的來歷及功能、應用領(lǐng)域、性能及特點、材料與工藝、存在的問題與前景進行了比較詳細的介紹和分析，預測透水磚具有良好的發(fā)展前景。
前 言
當今時下，陶瓷生態(tài)透水磚能夠在市場上立于不敗之地，想來也是有它自己的存在優(yōu)勢。陶瓷透水磚以兼有節(jié)水和治理污染雙重功能的新型建筑裝飾材料而受到各方的關(guān)注與青睞，因而激發(fā)了不少企業(yè)家投資生產(chǎn)的欲望。節(jié)約用水與治理污染兩大問題是關(guān)系到國計民生、可持續(xù)發(fā)展的重大問題，也是當前和今后相當長時間內(nèi)需要重點研究和解決的重大課題，應當引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
1 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的來歷及其功用
透水磚起源于荷蘭，在荷蘭人圍海造城的過程中，發(fā)現(xiàn)排掉海水后的地面會因為長期接觸不到水分而造成持續(xù)不斷的地面沉降。一旦海岸線上的堤壩被沖開，海水會迅速沖到比海平面低很多的城市把整個臨海城市全部淹沒。為了使地面不再下沉，荷蘭人制造了一種長100mm，寬200mm，高50mm或60mm的小型路面磚鋪設在街道路面上，并使磚與磚之間預留了2mm的縫隙。這樣下雨時雨水會從磚之間的縫隙中滲入地下，這就是后來很有名的荷蘭磚。
在此之后美國舒布洛科公司發(fā)明了一種磚體本身具有很強吸水功能的路面磚。當磚體被吸滿水時水分就會向地下滲去，但是這種磚的滲水速度很慢，在暴雨天氣這種磚幾乎沒有什么透水作用，這種磚也被叫作舒布洛科路面磚。20世紀90年代我國出現(xiàn)了舒布洛科磚，技術(shù)人員根據(jù)舒布洛科磚的原理發(fā)明了一種磚體本身布滿透水孔洞，滲水性很好的路面磚，雨水會從磚體中的微小孔洞中滲向地下。為加強磚體的抗壓和抗折強度，技術(shù)人員用碎石作為原料加入水泥和膠性外加劑使其滲水速度和強度都能滿足城市路面的需要，這種磚才是市政路面上使用的透水磚，這種磚的價格比起用陶瓷燒制的陶瓷透水磚相對便宜，適用于大多數(shù)地面工程。
生態(tài)透水磚通過引進國外壓制機、震機等設備，結(jié)合磚石原理，開發(fā)了一種以磚石為主的生態(tài)透水磚，磚石全身布滿細小的孔洞，能夠有效地提高磚石的滲透性，下雨天，水就會通過磚石的孔洞流到地下水道。為了加強這樣的優(yōu)質(zhì)磚石，還特別增加了一些磚石的抗震性以及抗壓性能，采用碎石作為原材質(zhì)，混合膠劑以及水泥，使得磚石的功效進一步提高。
由于城市大量使用混凝土、瀝青、石材等不透水材料，以及耗燃設備大量的增加，令地面不能進行熱吸收，熱量停滯在城市而形成熱島效應。為了緩解城市的熱島效應，現(xiàn)在日本、新加坡、韓國等政府要求市政道路廣場必須使用高質(zhì)量的透水、透氣材料。
城市內(nèi)澇形成的根本原因是暴雨產(chǎn)生的徑流量超過了排水設施的泄流能力所致，因此要采取多種工程措施減少暴雨產(chǎn)生的徑流，如：減少城市地面硬化率，增加城市透水地面，讓更多的雨水入滲地下，削減地面徑流量；營造城市綠地與濕地，興建下沉式蓄水池，增強調(diào)蓄雨洪的能力，保護城市河湖水系。生態(tài)陶瓷透水磚具備非常良好的透水性能，是不可多得的集透水性、保水性、高強度于一體的新型景觀的生態(tài)材料。生態(tài)透水磚有著良好的抗震性以及抗壓性，為多雨的地區(qū)提供了良好的路面磚。生態(tài)透水磚主要就是以陶瓷、水泥為主，人們常在路面看見的地磚，就是這種優(yōu)質(zhì)的生態(tài)透水磚，有的是水泥的，有的是陶瓷的，不管是哪種，都給我們的生活帶來了極大的便利，更是給城市面貌提供了方便性。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚可廣泛適用于生態(tài)公園、廣場、人行道、停車場、住宅區(qū)等的路面鋪設，營造出格調(diào)高雅，絢麗多彩的城市景觀，從而美化人們的生活起居環(huán)境。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市建設步伐不斷加快，目前許多城市人行道上鋪設了大理石、釉面磚、水泥磚等材料。這些材料透水、透氣性差，自然降水不能滲入地下，導致城市地下水得不到及時補充，極大地浪費了寶貴的淡水資源。國內(nèi)外的實踐和經(jīng)驗證明，應用生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是城市留住自然降水的有效方法。
受到多個行業(yè)領(lǐng)域青睞的陶瓷生態(tài)透水磚，有著優(yōu)良的本質(zhì)特性，首先就是它本身的耐久性能，因為其一旦鋪設，如果要進行拆卸的話，一般都是一個大工程，不僅耗費人力物力，還有財力，所以陶瓷生態(tài)透水磚的耐久性能，給了各大商家永久的安全性以及放心。合理價格的陶瓷生態(tài)透水磚，給城市增添了別樣的“新衣”，煥然一新，給市民前所未有的體驗。陶瓷生態(tài)透水磚是目前廣泛受到喜愛的路面磚，不僅是政府，還被廣大市民所青睞。陶瓷材質(zhì)本身就是一種比較廣泛用工業(yè)化的材料，作為生態(tài)透水磚更是具有品質(zhì)優(yōu)良的特性，所以采用陶瓷的生態(tài)透水磚，則是向市民們展示路面磚石的優(yōu)異性。
2 生態(tài)環(huán)保透水磚的分類和應用領(lǐng)域
說到陶瓷生態(tài)透水磚的價格，因為各個地區(qū)的經(jīng)濟差異所影響，其價格方面或多或少都有一些變化。根據(jù)生產(chǎn)的型號以及規(guī)格的不同，價格一般都是在20~65元/mportant; overflow-wrap: break-word !im2不等，或者還有更高價格的陶瓷生態(tài)透水磚。目前，在市面上見到的透水磚從材質(zhì)和生產(chǎn)工藝上可分為2大類。一類是以固體工業(yè)廢料、生活垃圾和建筑垃圾為主要原料，通過粉碎、成形、高溫燒制而成的具有透水性能，符合透水磚標準的建筑裝飾材料，業(yè)內(nèi)把它叫做陶瓷透水磚；另一類是以無機非金屬材料為主要原料，利用有機或無機粘結(jié)劑通過成形、固化而成的具有透水性能，符合透水磚標準的建筑裝飾材料，由于它無須燒成，所以業(yè)內(nèi)稱其為免燒透水磚。
如果從產(chǎn)品本身的性能和使用功能上又可將透水磚分為磚體本身透水的透水磚和磚體本身不透水或本身只能滲水或微弱透水的透水磚。本身不透水的透水磚有陶瓷的，也有非陶瓷的。其透水功能是靠鋪貼或拼湊組合時的磚與磚之間的接縫來實現(xiàn)的。單體不透水的陶瓷透水磚，是將不同顏色的陶瓷磚塊按一定規(guī)格組合粘貼在一片特制的樹脂板上，象馬賽克一樣。該樹脂板下面有支撐腳，以便于從磚接縫處漏下去的水滲入地下，達到透水的目的。這種透水磚質(zhì)量輕，鋪貼方便，更換也方便。圖案組合更容易實現(xiàn)，但成本高。常見生態(tài)環(huán)保透水磚有如下的分類：
普通透水磚材質(zhì)為普通碎石的多孔混凝土材料經(jīng)壓制成形，用于一般街區(qū)人行道、廣場，是一般化鋪裝的產(chǎn)品。
聚合物纖維混凝土透水磚材質(zhì)為花崗巖石骨料，高強水泥和水泥聚合物增強劑，并摻合聚丙烯纖維、送料配比嚴密，攪拌后經(jīng)壓制成形，主要用于市政、重要工程和住宅小區(qū)的人行道、廣場、停車場等場地的鋪裝。
彩石復合混凝土透水磚材質(zhì)面層為天然彩色花崗巖、大理石與改性環(huán)氧樹脂膠合，再與底層聚合物纖維多孔混凝土經(jīng)壓制復合成形，此產(chǎn)品面層華麗，天然色彩，有與石材一般的質(zhì)感，與混凝土復合后，強度高于石材且成本略高于混凝土透水磚，價格是石材地磚的1/2，是一種經(jīng)濟、高檔的鋪地產(chǎn)品。主要用于豪華商業(yè)區(qū)、大型廣場、酒店停車場和高檔別墅小區(qū)等場所。
彩石環(huán)氧通體透水磚材質(zhì)骨料為天然彩石與進口改性環(huán)氧樹脂膠合，經(jīng)特殊工藝加工成形，此產(chǎn)品可預制，還可以現(xiàn)場澆制，并可拼出各種藝術(shù)圖形和色彩線條，給人們一種賞心悅目的感受。主要用于園林景觀工程和高檔別墅小區(qū)。
混凝土透水磚材質(zhì)為河沙、水泥、水，再添加一定比例的透水劑制成的混凝土制品。此產(chǎn)品與樹脂透水磚、陶瓷透水磚、縫隙透水磚相比，生產(chǎn)成本低，制作流程簡單、易操作，廣泛用于高速路、飛機場跑道、車行道，人行道、廣場及園林建筑等范圍。
生態(tài)砂基透水磚是通過“破壞水的表面張力”的透水原理，有效地解決傳統(tǒng)透水材料通過孔隙透水易被灰塵堵塞及“透水與強度”、“透水與保水”相矛盾的技術(shù)難題，常溫下免燒結(jié)成形，以沙漠中的風積沙為原料生產(chǎn)出的一種新型生態(tài)環(huán)保材料。
自潔式透水磚是將光觸媒技術(shù)應用在混凝土透水地磚中，光觸媒在光的照射下，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應，產(chǎn)生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能?？裳趸纸飧鞣N有機化合物和部分無機物，把有機污染物分解成無污染的水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)，因而具有極強的防污自潔、凈化空氣與水的功能，有效地解決了透水磚的孔隙容易堵塞和對城市土壤污染的問題。在試驗中用機油浸泡自潔式透水磚使其不具備透水功能，然后放在陽光下照射一周，這些孔隙自然張開，開始透水。典型的城市“牛皮癬”口香糖粘在地磚上一般很難清除，而自潔式透水地磚在兩周后口香糖會自然脫落。
自潔式透水磚在構(gòu)建生態(tài)城市中對城市水環(huán)境的改善作用也是頗為顯著的，由于城市中的不透水路面不能及時地將雨水滲入地下，因此城市中常常出現(xiàn)雨水蓄積和漫流現(xiàn)象，自潔式透水性鋪裝地面由于自身良好的透水性能，能有效地緩解城市排水系統(tǒng)的泄洪壓力。特別是與普通鋪裝相比，自潔式透水磚兼有良好的滲水保濕及透氣功能。
陶瓷透水磚其水滲透原理和成形方法被建設部科技司評審為國內(nèi)首創(chuàng)，并成功運用于“鳥巢”、水立方、上海世博會中國館、中南海辦公區(qū)、國慶60周年長安街改造等國家重點工程。用生態(tài)陶瓷透水磚鋪設的路面與傳統(tǒng)的石材、水泥等材料硬化的路面相比，其優(yōu)勢是：雨水不但可迅速滲入地下使大地恢復自然的儲水能力、防止地下水枯竭，改善植被的生存環(huán)境,而且可以調(diào)節(jié)大氣的溫度，改善濕度、凈化空氣，降低周圍環(huán)境的溫度，恢復地表的水循環(huán)系統(tǒng)，從而一定程度上解決了“城市熱島效應”的問題。其技術(shù)指標為：燒成溫度1200~1230℃，抗壓強度30MPa，抗折強度11.5MPa，透水率5.2×10-2cm/s，保水率1.1g/cm2。
3 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的性能特點
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是目前使用最為廣泛，最為廣大市民所接受的路面磚。陶瓷本身就是一種用途廣泛的工業(yè)制品，作為路面透水磚具有很多其它陶瓷磚所不具有的特性。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚具有如下的性能特點：
3.1 透水性好
陶瓷透水磚是指利用陶瓷原料經(jīng)篩分選料，組織合理顆粒級配，添加結(jié)合劑后，經(jīng)成形、烘干、高溫燒結(jié)而形成的優(yōu)質(zhì)透水建材。采用合理的顆粒級配，可以迅速透過小到中雨的降水量。由于其具有很高的孔隙率，特別是連通孔，所以，可使部分雨水滲入地下，使得地下水得以補充，克服了城市路面（混凝土路面、瀝清路面、瓷質(zhì)廣場磚、水泥磚路面）不透水的弊端。從而減緩了城市地下水水平面下降而導致地面下降的趨勢。另外，由于部分水滲入地下，這就減輕了城市下水道排污的壓力和對江河湖泊的污染，適時補充地下水資源。
3.2 透氣透水性好
能夠調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，消除“熱島現(xiàn)象”，維護地表生態(tài)平衡。可改善城市微氣候、阻滯城市洪水的形成。陶瓷透水磚的孔隙率在20%~30%，本身有良好的蓄水能力，在夏天，雨后水吸滿滲入地下，滋養(yǎng)地氣、涵養(yǎng)水源，對樹木和花草提供水分；在陽光強烈時，水分蒸發(fā)可降低地表溫度，改善微氣候。如形成大面積鋪裝，可有效阻滯雨水，減少城市洪水形成的幾率。雨天路面無積水，防止夜間反光，改善車輛行駛及行人的安全性與舒適性；吸收車輛行駛所產(chǎn)生的噪音，創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境。由于其具有很高的孔隙率，特別是連通孔，所以，可以使部分雨水滲入地下，使得地下水得以補充，克服了城市路面不透水的弊端，從而減緩了城市地下水水平面下降而導致地面下降的趨勢。
保陶瓷透水磚是采用高溫燒結(jié)生產(chǎn)的陶瓷材料，技術(shù)性能指標比其他路面材料高。環(huán)保陶瓷透水磚透氣性好，抗凍融性能強，其使用年限遠遠超過其他類型的路面材料。
3.3 強度高
透水磚經(jīng)高溫燒結(jié)而成，抗壓、抗折強度均高于建材行業(yè)鋪設材料標準；產(chǎn)品是經(jīng)過1200～1300℃高溫燒成，產(chǎn)品是由顆粒間物理成分熔融后冷卻形成的結(jié)合，強度非常高，抗壓強度可達50MPa以上，抗折強度大于7MPa，表面莫氏硬度可達8級以上。
3.4 抗凍融性、防滑性能好
由于顆粒間孔隙大，是燒結(jié)結(jié)合，對于北方的凍融有良好的抗性，很好地解決了水泥透水磚的透水好則抗凍融不過關(guān)，抗凍融好則不透水的難題；表面顆粒較粗，具有良好的防滑性和耐磨性，雨雪天路面無積水，避免行人因路滑而摔倒。
其可吸收水分與熱量，調(diào)節(jié)地表局部空間的溫、濕度，對調(diào)節(jié)城市小氣候、緩解城市熱島效應有較大的作用?？蓽p輕城市排水和防洪壓力、對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果、使馬路上不積水。雨后不積水，雪后不打滑，方便市民安全出行。表面呈微小凹凸，防止路面反光，吸收車輛行駛時產(chǎn)生的噪音，可提高車輛通行的舒適性和安全性。
3.5 良好的生態(tài)環(huán)保性能
城市鋪設生態(tài)陶瓷透水磚為人們的生活帶來一絲絲清涼；可采用陶瓷廢料、下水道污泥顆粒、廢耐火材料、過火矸等工業(yè)廢料生產(chǎn)，而且可重復利用。破碎后可再次燒制成磚。在洪水泛濫地區(qū)，有抑止洪水作用。由于陶瓷透水磚主要原料是工業(yè)廢料，所以陶瓷透水磚的生產(chǎn)減輕了工業(yè)廢料給環(huán)境造成的污染。 陶瓷透水磚使用的工業(yè)廢料都是經(jīng)過高溫燒過的，所以它的燒制過程除燃料本身放出的氣體外，很少有有害氣體產(chǎn)生，這就減輕了廢氣對環(huán)境的污染。陶瓷透水磚表面磨擦系數(shù)大，行人行走可以輕松自如，透水磚從而消除行走時的疲勞感，所以深受市民朋友的推崇，陶瓷透水磚應用在今后肯定會越來廣泛，也會越來越精致。而且具有吸排濕機能，晚上吸收濕氣，白天釋放濕氣，保持周邊空氣清新濕潤，有效調(diào)節(jié)微氣候，增強了環(huán)境的舒適性。生態(tài)陶瓷生態(tài)透水磚還具有良好的耐風化性，耐強堿酸腐蝕，適合用于海港碼頭。
4 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的原材料、生產(chǎn)工藝及其鋪設
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是指利用陶瓷原料經(jīng)篩分選料，組織合理顆粒級配，經(jīng)高壓成形、高溫燒成而完全瓷化的優(yōu)質(zhì)透水材料，通過瓷化工藝使之達到高強度與高透水性完美結(jié)合。
透水磚是以無機非金屬材料為主要原料，經(jīng)過燒結(jié)或免燒結(jié)等成形工藝處理后制成，具有較大水滲透性能的鋪地磚。透水磚的力學性能對工藝條件比較敏感?？箟簭姸取⒖拐蹚姸入S原料粒度的減小而增大，與燒成溫度成正比；膨潤土的加入不僅可以提高坯體的干燥強度，還能提高制品的力學性能。由于陶瓷生態(tài)透水磚制作，采用工業(yè)固體廢棄的原料，經(jīng)過高溫燒制而成，在燒制的過程當中，釋放了燃料本身的氣體，幾乎沒有任何的有害物質(zhì)產(chǎn)生，這樣就直接減輕了燃料氣體對環(huán)境的危害。而這種原料制作的陶瓷生態(tài)透水磚，裝飾出來的路面效果非常不錯，所以它的產(chǎn)生代替了其他的材料，這樣也節(jié)約了工業(yè)化原料，為社會節(jié)約了不少資源。
陶瓷透水磚是采用自動化的成形工藝、先進的窯爐設備燒制而成，是理想的路面鋪設建筑材料，生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚由如下的原材料制成：
膠粘劑主要有聚乙烯醇、纖維素、水玻璃和幾種助劑組成的低溫膠粘劑。
粘土采用低溫高粘性粘土,骨料采用工業(yè)廢料煤矸石、廢陶瓷、廢玻璃等工業(yè)廢料。成孔劑主要由幾種有機材料、木屑和碳酸鹽組成。
陶瓷透水磚生產(chǎn)工藝：將煤矸石、廢陶瓷、廢玻璃先用顎式破碎機進行破碎，再用球磨機將顆粒形狀磨均勻；將顆粒篩分為粗細固體顆粒，細顆粒粒徑為0.05～2mm，粗顆粒粒徑為2～6mm；將水、膠粘劑和粗細固體顆粒分別混合均勻，在壓磚機模具的下層加入粗粒徑混合料，在模具的上層加入細粒徑混合料，上下層的厚度比為1∶3．5～1∶4，在500～800t的壓力下壓制成形。最后放入隧道窯中，先在100～120℃的條件下干燥1h，再將溫度升至1160℃高溫下煅燒1.5h，待爐溫降至室溫后取出，即可制成微孔陶瓷透水磚。制造時可根據(jù)用戶的要求，在上層原料中加入適量顏料，配制成不同顏色的透水磚。
研究表明：在材料與配方相同的情況下，顆粒度不同，透水磚透水性能不同，顆粒度大的，透水性能好；顆粒級配不同，透水性能和磚的強度、成形性能，燒成后的透水性能亦不相同。從總體上看，合理的顆粒級配是生產(chǎn)各項性能指標優(yōu)良的透水磚的重要因素，顆粒范圍越窄，透水性能就愈好。陶瓷透水磚是由顆粒料與粉狀料加水混合后成形、燒制而成的。顆粒料是骨架，是主料，而粉狀料是輔料，它是由熔劑、成孔劑、粘結(jié)劑等成分組成。以上成分的合理搭配對成形性能、干燥性能、燒成性能及產(chǎn)品性能起著關(guān)鍵的作用。
熔劑量的多少及種類對燒成溫度、產(chǎn)品強度及透水性能影響最大。熔劑加入量大，燒成溫度低，產(chǎn)品強度大，但透水性能相應會降低；粘結(jié)劑對成形性能影響最大，恰到好處的加入量是提高成形合格率的關(guān)鍵；加入量過大，粘模嚴重，加入量過小，成形性能差，成形合格率低。成孔劑的種類及加入量對產(chǎn)品性能有一定的影響（成孔劑主要是有機質(zhì)類或碳酸鹽類）。
成孔劑主要是為了提高產(chǎn)品的透水性，但成孔劑的加入量會降低產(chǎn)品的成形性能和干燥強度，有些成孔劑還會使產(chǎn)品產(chǎn)生黑芯等缺陷。成孔劑是碳酸鹽類，適量的加入量不但能起到成孔的作用，同時還起到了助熔的作用，使產(chǎn)品的強度有了明顯的提高，而加入過多便會起到相反的作用。原料加工的方法對產(chǎn)品性能的影響。顆粒料粗碎用破碎機，用滾筒式球磨機，介質(zhì)選用棒狀介質(zhì)，分級選用振動分級篩，效果十分理想，加工出來的顆粒料近似球狀的為多數(shù)，流動性好，顆粒級配易于調(diào)整，分級徹底、快、不混級，達到了預期的目的。
粉狀料加工方法也有2種：一種是干法制粉，用雷蒙磨加工，投資少，但粉塵大，料的均勻性差些；另一種方法是濕法制粉，即用球磨機將配好的料球磨至要求細度后再通過噴霧干燥制漿，這種方法制得的粉料均勻性好，加工環(huán)境好，但投資大，成本高。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚雖然價格高于同類型的混凝土砌塊磚，但其綜合成本低，具有良好的經(jīng)濟實用性。生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的鋪設方法簡便：首先是基層處理。平整地基土，夯實，在地基上鋪設厚度為100～150mm的碎石中砂混合層，石子與砂的比例為3∶1；接著砂墊層。在碎石中砂混合層上用中砂找平并壓實，墊層的厚度為30～20mm，墊層要求平整度為±15mm，含泥量小于15％；然后按設計圖案鋪設透水磚，且用膠木錘由側(cè)面敲實，鋪設完畢后，用高頻小幅板夯在透水磚表面走3遍；最后是邊緣處理。路緣與鋪路磚基準線的縫隙用砂漿或透水磚填實，用路緣石將透水磚固定。推廣和應用色彩豐富，自然樸實，經(jīng)濟實惠，規(guī)格多樣化的環(huán)保透水磚會在調(diào)節(jié)城市氣候、保持生態(tài)平衡方面起到了很好的作用。因此，推廣和應用環(huán)保陶瓷透水磚必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
5 陶瓷透水磚在推向市場過程中存在的問題及前景分析
在瓷磚市場中最為重要的就是低碳環(huán)保，在瓷磚行業(yè)的發(fā)展中為了盡快摘掉“高污染、高排放、高能耗”的問題，更好地響應國家節(jié)能減排號召，現(xiàn)在的瓷磚生產(chǎn)企業(yè)一直努力探尋瓷磚行業(yè)的低碳之路，讓瓷磚市場可以更加健康、持續(xù)地不斷發(fā)展。
由于高透水性生態(tài)陶瓷磚主要是以工業(yè)固體廢物為原料，而且這種建筑材料裝飾效果又特別好，所以它的使用必然代替了其它類似的建筑材料，這就節(jié)約了其它工業(yè)原材料的使用，為節(jié)約資源作出了貢獻;由于陶瓷透水磚使用的工業(yè)廢料都是經(jīng)過高溫燒過的，所以它的燒制過程除燃料本身放出的氣體外，很少有有害的氣體產(chǎn)生，這就減輕了廢氣對環(huán)境的污染；由于陶瓷透水磚孔隙率高，所以吸音效果好，有防止噪音污染的功能，另外其表面磨擦系數(shù)大，所以行人行走可以輕松自如，從而消除行走時的疲勞感，所以深受老人、孩子們的歡迎。
近幾年來，北京、河南、山東、河北等地相繼出現(xiàn)了一些生產(chǎn)陶瓷透水磚的企業(yè)，但生產(chǎn)規(guī)模均較小，多數(shù)沒有連續(xù)生產(chǎn)。國內(nèi)生產(chǎn)的陶瓷透水磚性能均優(yōu)于日本公司產(chǎn)品的性能。
日本陶瓷透水磚早已投放市場，且有嚴格的企業(yè)標準，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟及社會效益。日本公司的產(chǎn)品其性能指標實際遠遠優(yōu)于標準上的指標，比較突出的是抗折、抗壓強度且都很高，而透水系數(shù)則比較小。用沙漠沙制作的免燒透水磚，透水性能很好，但由于輔助材料很貴，所以銷量受到很大制約。廣東佛山某中日合資企業(yè)也有同日本相同的產(chǎn)品在生產(chǎn)，但產(chǎn)量不大，并且?guī)缀跞糠典N到日本，在我國國內(nèi)一些建材市場上有樣品擺放，由于價格高，故銷量有限。煙臺等地方引進全自動化生產(chǎn)免燒透水磚的生產(chǎn)線，其產(chǎn)品廣泛用在北京、上海、青島等地。我國現(xiàn)行還沒有透水磚的國家標準，行業(yè)標準已由咸陽陶瓷研究設計院和西安墻體材料研究設計院聯(lián)合起草并已經(jīng)發(fā)布。該標準必將對我國透水磚的發(fā)展起到一定的促進作用。
陶瓷透水磚在我國工業(yè)化生產(chǎn)才幾年時間，其特性、生產(chǎn)和使用等方面有許多地方不同于普通陶瓷磚，因此要被人們接受還需要一定的時間，主要有以下幾方面的問題：
陶瓷透水磚由于厚度大，要經(jīng)過高溫燒成，所以窯爐投資和能耗均遠遠大于非陶瓷透水磚，這必然導致其售價比一般道路磚、非陶瓷透水磚高，這就限制了其進入經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和一些項目投資費用較少的地區(qū)。
透水磚由于其性能和功能特點，要求路基處理得特別平整，而且要用不同材料對不同層進行鋪貼處理，另外，對不同地區(qū)，不同地質(zhì)條件，不同環(huán)境又有不同的要求，這就對施工技術(shù)有嚴格要求，因而增加了其進入市場的難度。
認識問題：一方面來自城建部門個別管理部門的領(lǐng)導。他們認識不到城市“硬化路面”給人們的生存和生活質(zhì)量帶來的危害，不從長遠的，可持續(xù)發(fā)展的角度看問題，所以對采用新型材料持不支持、不積極甚至阻止的態(tài)度。另一方面來自工程技術(shù)人員，他們認為，傳統(tǒng)的道路設計和施工中，想法設法要使路面不透水，如果使用透水磚，必然會帶來技術(shù)上和工程質(zhì)量上的問題，在目前技術(shù)不成熟和人們的環(huán)境意識還不是那么強的情況下，是不必考慮那么多?？梢娨匀藶楸?，善待自然，善待環(huán)境的意識要深入人心，首先要從管理者和有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員做起，否則我們必將會受到自然界的懲罰。
透水磚作為一種新的建筑裝飾材料，在走向市場的進程中必須要有一個過程，無論是技術(shù)上、觀念上、認識上都會是這樣。但由于透水磚優(yōu)秀的環(huán)保性能，優(yōu)良的使用性能和良好的裝飾效果，加之有較高的投資回報率，其發(fā)展前景是樂觀的。
建議現(xiàn)正在和即將生產(chǎn)透水性磚的企業(yè)將其產(chǎn)品首先在經(jīng)濟發(fā)達和比較發(fā)達的地區(qū)推廣使用，努力創(chuàng)造一些示范工程、樣板工程，帶動其它地區(qū)和工程采用；或者積極創(chuàng)造出口條件，尋找代理商，使企業(yè)先獲得回報，刺激投資，提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本和銷售成本，從而降低銷售價格，最后達到全面推廣的目的。隨著科技進步和研究的深入，陶瓷透水磚的成本必然會進一步降低，隨著人們認識水平的提高、環(huán)保意識的加強和人們對生活質(zhì)量、生存環(huán)境要求的提高，環(huán)保型陶瓷磚的前景是廣闊的、光明的。
6 結(jié)語
總之，在城市化進程中,城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆蓋,這些不透水的路面給城市的生態(tài)環(huán)境帶來極大的負面影響。陶瓷透水磚是一種生態(tài)型環(huán)保陶瓷磚,是一種經(jīng)過特殊工藝制成的具有連續(xù)孔隙的陶瓷磚,既有一定的強度，又有一定的透氣、透水性。隨著城鎮(zhèn)化建設的推進，城市生態(tài)環(huán)境日趨惡化，內(nèi)澇、干旱、高溫、霧霾、地陷等一系列自然災害日趨頻繁，城市生存環(huán)境受到嚴峻挑戰(zhàn)，推行綠色建筑、綠色道路工程刻不容緩。生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的鋪裝可以緩解城市雨洪,提高行人行走的安全性和舒適性，蒸發(fā)降溫、吸聲降噪、緩解城市熱島效應,具有良好的生態(tài)環(huán)境效益和廣闊的發(fā)展前景。
摘自《陶瓷》雜志2020年1期
前 言
當今時下，陶瓷生態(tài)透水磚能夠在市場上立于不敗之地，想來也是有它自己的存在優(yōu)勢。陶瓷透水磚以兼有節(jié)水和治理污染雙重功能的新型建筑裝飾材料而受到各方的關(guān)注與青睞，因而激發(fā)了不少企業(yè)家投資生產(chǎn)的欲望。節(jié)約用水與治理污染兩大問題是關(guān)系到國計民生、可持續(xù)發(fā)展的重大問題，也是當前和今后相當長時間內(nèi)需要重點研究和解決的重大課題，應當引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
1 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的來歷及其功用
透水磚起源于荷蘭，在荷蘭人圍海造城的過程中，發(fā)現(xiàn)排掉海水后的地面會因為長期接觸不到水分而造成持續(xù)不斷的地面沉降。一旦海岸線上的堤壩被沖開，海水會迅速沖到比海平面低很多的城市把整個臨海城市全部淹沒。為了使地面不再下沉，荷蘭人制造了一種長100mm，寬200mm，高50mm或60mm的小型路面磚鋪設在街道路面上，并使磚與磚之間預留了2mm的縫隙。這樣下雨時雨水會從磚之間的縫隙中滲入地下，這就是后來很有名的荷蘭磚。
在此之后美國舒布洛科公司發(fā)明了一種磚體本身具有很強吸水功能的路面磚。當磚體被吸滿水時水分就會向地下滲去，但是這種磚的滲水速度很慢，在暴雨天氣這種磚幾乎沒有什么透水作用，這種磚也被叫作舒布洛科路面磚。20世紀90年代我國出現(xiàn)了舒布洛科磚，技術(shù)人員根據(jù)舒布洛科磚的原理發(fā)明了一種磚體本身布滿透水孔洞，滲水性很好的路面磚，雨水會從磚體中的微小孔洞中滲向地下。為加強磚體的抗壓和抗折強度，技術(shù)人員用碎石作為原料加入水泥和膠性外加劑使其滲水速度和強度都能滿足城市路面的需要，這種磚才是市政路面上使用的透水磚，這種磚的價格比起用陶瓷燒制的陶瓷透水磚相對便宜，適用于大多數(shù)地面工程。
生態(tài)透水磚通過引進國外壓制機、震機等設備，結(jié)合磚石原理，開發(fā)了一種以磚石為主的生態(tài)透水磚，磚石全身布滿細小的孔洞，能夠有效地提高磚石的滲透性，下雨天，水就會通過磚石的孔洞流到地下水道。為了加強這樣的優(yōu)質(zhì)磚石，還特別增加了一些磚石的抗震性以及抗壓性能，采用碎石作為原材質(zhì)，混合膠劑以及水泥，使得磚石的功效進一步提高。
由于城市大量使用混凝土、瀝青、石材等不透水材料，以及耗燃設備大量的增加，令地面不能進行熱吸收，熱量停滯在城市而形成熱島效應。為了緩解城市的熱島效應，現(xiàn)在日本、新加坡、韓國等政府要求市政道路廣場必須使用高質(zhì)量的透水、透氣材料。
城市內(nèi)澇形成的根本原因是暴雨產(chǎn)生的徑流量超過了排水設施的泄流能力所致，因此要采取多種工程措施減少暴雨產(chǎn)生的徑流，如：減少城市地面硬化率，增加城市透水地面，讓更多的雨水入滲地下，削減地面徑流量；營造城市綠地與濕地，興建下沉式蓄水池，增強調(diào)蓄雨洪的能力，保護城市河湖水系。生態(tài)陶瓷透水磚具備非常良好的透水性能，是不可多得的集透水性、保水性、高強度于一體的新型景觀的生態(tài)材料。生態(tài)透水磚有著良好的抗震性以及抗壓性，為多雨的地區(qū)提供了良好的路面磚。生態(tài)透水磚主要就是以陶瓷、水泥為主，人們常在路面看見的地磚，就是這種優(yōu)質(zhì)的生態(tài)透水磚，有的是水泥的，有的是陶瓷的，不管是哪種，都給我們的生活帶來了極大的便利，更是給城市面貌提供了方便性。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚可廣泛適用于生態(tài)公園、廣場、人行道、停車場、住宅區(qū)等的路面鋪設，營造出格調(diào)高雅，絢麗多彩的城市景觀，從而美化人們的生活起居環(huán)境。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市建設步伐不斷加快，目前許多城市人行道上鋪設了大理石、釉面磚、水泥磚等材料。這些材料透水、透氣性差，自然降水不能滲入地下，導致城市地下水得不到及時補充，極大地浪費了寶貴的淡水資源。國內(nèi)外的實踐和經(jīng)驗證明，應用生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是城市留住自然降水的有效方法。
受到多個行業(yè)領(lǐng)域青睞的陶瓷生態(tài)透水磚，有著優(yōu)良的本質(zhì)特性，首先就是它本身的耐久性能，因為其一旦鋪設，如果要進行拆卸的話，一般都是一個大工程，不僅耗費人力物力，還有財力，所以陶瓷生態(tài)透水磚的耐久性能，給了各大商家永久的安全性以及放心。合理價格的陶瓷生態(tài)透水磚，給城市增添了別樣的“新衣”，煥然一新，給市民前所未有的體驗。陶瓷生態(tài)透水磚是目前廣泛受到喜愛的路面磚，不僅是政府，還被廣大市民所青睞。陶瓷材質(zhì)本身就是一種比較廣泛用工業(yè)化的材料，作為生態(tài)透水磚更是具有品質(zhì)優(yōu)良的特性，所以采用陶瓷的生態(tài)透水磚，則是向市民們展示路面磚石的優(yōu)異性。
2 生態(tài)環(huán)保透水磚的分類和應用領(lǐng)域
說到陶瓷生態(tài)透水磚的價格，因為各個地區(qū)的經(jīng)濟差異所影響，其價格方面或多或少都有一些變化。根據(jù)生產(chǎn)的型號以及規(guī)格的不同，價格一般都是在20~65元/mportant; overflow-wrap: break-word !im2不等，或者還有更高價格的陶瓷生態(tài)透水磚。目前，在市面上見到的透水磚從材質(zhì)和生產(chǎn)工藝上可分為2大類。一類是以固體工業(yè)廢料、生活垃圾和建筑垃圾為主要原料，通過粉碎、成形、高溫燒制而成的具有透水性能，符合透水磚標準的建筑裝飾材料，業(yè)內(nèi)把它叫做陶瓷透水磚；另一類是以無機非金屬材料為主要原料，利用有機或無機粘結(jié)劑通過成形、固化而成的具有透水性能，符合透水磚標準的建筑裝飾材料，由于它無須燒成，所以業(yè)內(nèi)稱其為免燒透水磚。
如果從產(chǎn)品本身的性能和使用功能上又可將透水磚分為磚體本身透水的透水磚和磚體本身不透水或本身只能滲水或微弱透水的透水磚。本身不透水的透水磚有陶瓷的，也有非陶瓷的。其透水功能是靠鋪貼或拼湊組合時的磚與磚之間的接縫來實現(xiàn)的。單體不透水的陶瓷透水磚，是將不同顏色的陶瓷磚塊按一定規(guī)格組合粘貼在一片特制的樹脂板上，象馬賽克一樣。該樹脂板下面有支撐腳，以便于從磚接縫處漏下去的水滲入地下，達到透水的目的。這種透水磚質(zhì)量輕，鋪貼方便，更換也方便。圖案組合更容易實現(xiàn)，但成本高。常見生態(tài)環(huán)保透水磚有如下的分類：
普通透水磚材質(zhì)為普通碎石的多孔混凝土材料經(jīng)壓制成形，用于一般街區(qū)人行道、廣場，是一般化鋪裝的產(chǎn)品。
聚合物纖維混凝土透水磚材質(zhì)為花崗巖石骨料，高強水泥和水泥聚合物增強劑，并摻合聚丙烯纖維、送料配比嚴密，攪拌后經(jīng)壓制成形，主要用于市政、重要工程和住宅小區(qū)的人行道、廣場、停車場等場地的鋪裝。
彩石復合混凝土透水磚材質(zhì)面層為天然彩色花崗巖、大理石與改性環(huán)氧樹脂膠合，再與底層聚合物纖維多孔混凝土經(jīng)壓制復合成形，此產(chǎn)品面層華麗，天然色彩，有與石材一般的質(zhì)感，與混凝土復合后，強度高于石材且成本略高于混凝土透水磚，價格是石材地磚的1/2，是一種經(jīng)濟、高檔的鋪地產(chǎn)品。主要用于豪華商業(yè)區(qū)、大型廣場、酒店停車場和高檔別墅小區(qū)等場所。
彩石環(huán)氧通體透水磚材質(zhì)骨料為天然彩石與進口改性環(huán)氧樹脂膠合，經(jīng)特殊工藝加工成形，此產(chǎn)品可預制，還可以現(xiàn)場澆制，并可拼出各種藝術(shù)圖形和色彩線條，給人們一種賞心悅目的感受。主要用于園林景觀工程和高檔別墅小區(qū)。
混凝土透水磚材質(zhì)為河沙、水泥、水，再添加一定比例的透水劑制成的混凝土制品。此產(chǎn)品與樹脂透水磚、陶瓷透水磚、縫隙透水磚相比，生產(chǎn)成本低，制作流程簡單、易操作，廣泛用于高速路、飛機場跑道、車行道，人行道、廣場及園林建筑等范圍。
生態(tài)砂基透水磚是通過“破壞水的表面張力”的透水原理，有效地解決傳統(tǒng)透水材料通過孔隙透水易被灰塵堵塞及“透水與強度”、“透水與保水”相矛盾的技術(shù)難題，常溫下免燒結(jié)成形，以沙漠中的風積沙為原料生產(chǎn)出的一種新型生態(tài)環(huán)保材料。
自潔式透水磚是將光觸媒技術(shù)應用在混凝土透水地磚中，光觸媒在光的照射下，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應，產(chǎn)生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能?？裳趸纸飧鞣N有機化合物和部分無機物，把有機污染物分解成無污染的水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)，因而具有極強的防污自潔、凈化空氣與水的功能，有效地解決了透水磚的孔隙容易堵塞和對城市土壤污染的問題。在試驗中用機油浸泡自潔式透水磚使其不具備透水功能，然后放在陽光下照射一周，這些孔隙自然張開，開始透水。典型的城市“牛皮癬”口香糖粘在地磚上一般很難清除，而自潔式透水地磚在兩周后口香糖會自然脫落。
自潔式透水磚在構(gòu)建生態(tài)城市中對城市水環(huán)境的改善作用也是頗為顯著的，由于城市中的不透水路面不能及時地將雨水滲入地下，因此城市中常常出現(xiàn)雨水蓄積和漫流現(xiàn)象，自潔式透水性鋪裝地面由于自身良好的透水性能，能有效地緩解城市排水系統(tǒng)的泄洪壓力。特別是與普通鋪裝相比，自潔式透水磚兼有良好的滲水保濕及透氣功能。
陶瓷透水磚其水滲透原理和成形方法被建設部科技司評審為國內(nèi)首創(chuàng)，并成功運用于“鳥巢”、水立方、上海世博會中國館、中南海辦公區(qū)、國慶60周年長安街改造等國家重點工程。用生態(tài)陶瓷透水磚鋪設的路面與傳統(tǒng)的石材、水泥等材料硬化的路面相比，其優(yōu)勢是：雨水不但可迅速滲入地下使大地恢復自然的儲水能力、防止地下水枯竭，改善植被的生存環(huán)境,而且可以調(diào)節(jié)大氣的溫度，改善濕度、凈化空氣，降低周圍環(huán)境的溫度，恢復地表的水循環(huán)系統(tǒng)，從而一定程度上解決了“城市熱島效應”的問題。其技術(shù)指標為：燒成溫度1200~1230℃，抗壓強度30MPa，抗折強度11.5MPa，透水率5.2×10-2cm/s，保水率1.1g/cm2。
3 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的性能特點
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是目前使用最為廣泛，最為廣大市民所接受的路面磚。陶瓷本身就是一種用途廣泛的工業(yè)制品，作為路面透水磚具有很多其它陶瓷磚所不具有的特性。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚具有如下的性能特點：
3.1 透水性好
陶瓷透水磚是指利用陶瓷原料經(jīng)篩分選料，組織合理顆粒級配，添加結(jié)合劑后，經(jīng)成形、烘干、高溫燒結(jié)而形成的優(yōu)質(zhì)透水建材。采用合理的顆粒級配，可以迅速透過小到中雨的降水量。由于其具有很高的孔隙率，特別是連通孔，所以，可使部分雨水滲入地下，使得地下水得以補充，克服了城市路面（混凝土路面、瀝清路面、瓷質(zhì)廣場磚、水泥磚路面）不透水的弊端。從而減緩了城市地下水水平面下降而導致地面下降的趨勢。另外，由于部分水滲入地下，這就減輕了城市下水道排污的壓力和對江河湖泊的污染，適時補充地下水資源。
3.2 透氣透水性好
能夠調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，消除“熱島現(xiàn)象”，維護地表生態(tài)平衡。可改善城市微氣候、阻滯城市洪水的形成。陶瓷透水磚的孔隙率在20%~30%，本身有良好的蓄水能力，在夏天，雨后水吸滿滲入地下，滋養(yǎng)地氣、涵養(yǎng)水源，對樹木和花草提供水分；在陽光強烈時，水分蒸發(fā)可降低地表溫度，改善微氣候。如形成大面積鋪裝，可有效阻滯雨水，減少城市洪水形成的幾率。雨天路面無積水，防止夜間反光，改善車輛行駛及行人的安全性與舒適性；吸收車輛行駛所產(chǎn)生的噪音，創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境。由于其具有很高的孔隙率，特別是連通孔，所以，可以使部分雨水滲入地下，使得地下水得以補充，克服了城市路面不透水的弊端，從而減緩了城市地下水水平面下降而導致地面下降的趨勢。
保陶瓷透水磚是采用高溫燒結(jié)生產(chǎn)的陶瓷材料，技術(shù)性能指標比其他路面材料高。環(huán)保陶瓷透水磚透氣性好，抗凍融性能強，其使用年限遠遠超過其他類型的路面材料。
3.3 強度高
透水磚經(jīng)高溫燒結(jié)而成，抗壓、抗折強度均高于建材行業(yè)鋪設材料標準；產(chǎn)品是經(jīng)過1200～1300℃高溫燒成，產(chǎn)品是由顆粒間物理成分熔融后冷卻形成的結(jié)合，強度非常高，抗壓強度可達50MPa以上，抗折強度大于7MPa，表面莫氏硬度可達8級以上。
3.4 抗凍融性、防滑性能好
由于顆粒間孔隙大，是燒結(jié)結(jié)合，對于北方的凍融有良好的抗性，很好地解決了水泥透水磚的透水好則抗凍融不過關(guān)，抗凍融好則不透水的難題；表面顆粒較粗，具有良好的防滑性和耐磨性，雨雪天路面無積水，避免行人因路滑而摔倒。
其可吸收水分與熱量，調(diào)節(jié)地表局部空間的溫、濕度，對調(diào)節(jié)城市小氣候、緩解城市熱島效應有較大的作用?？蓽p輕城市排水和防洪壓力、對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果、使馬路上不積水。雨后不積水，雪后不打滑，方便市民安全出行。表面呈微小凹凸，防止路面反光，吸收車輛行駛時產(chǎn)生的噪音，可提高車輛通行的舒適性和安全性。
3.5 良好的生態(tài)環(huán)保性能
城市鋪設生態(tài)陶瓷透水磚為人們的生活帶來一絲絲清涼；可采用陶瓷廢料、下水道污泥顆粒、廢耐火材料、過火矸等工業(yè)廢料生產(chǎn)，而且可重復利用。破碎后可再次燒制成磚。在洪水泛濫地區(qū)，有抑止洪水作用。由于陶瓷透水磚主要原料是工業(yè)廢料，所以陶瓷透水磚的生產(chǎn)減輕了工業(yè)廢料給環(huán)境造成的污染。 陶瓷透水磚使用的工業(yè)廢料都是經(jīng)過高溫燒過的，所以它的燒制過程除燃料本身放出的氣體外，很少有有害氣體產(chǎn)生，這就減輕了廢氣對環(huán)境的污染。陶瓷透水磚表面磨擦系數(shù)大，行人行走可以輕松自如，透水磚從而消除行走時的疲勞感，所以深受市民朋友的推崇，陶瓷透水磚應用在今后肯定會越來廣泛，也會越來越精致。而且具有吸排濕機能，晚上吸收濕氣，白天釋放濕氣，保持周邊空氣清新濕潤，有效調(diào)節(jié)微氣候，增強了環(huán)境的舒適性。生態(tài)陶瓷生態(tài)透水磚還具有良好的耐風化性，耐強堿酸腐蝕，適合用于海港碼頭。
4 生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的原材料、生產(chǎn)工藝及其鋪設
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚是指利用陶瓷原料經(jīng)篩分選料，組織合理顆粒級配，經(jīng)高壓成形、高溫燒成而完全瓷化的優(yōu)質(zhì)透水材料，通過瓷化工藝使之達到高強度與高透水性完美結(jié)合。
透水磚是以無機非金屬材料為主要原料，經(jīng)過燒結(jié)或免燒結(jié)等成形工藝處理后制成，具有較大水滲透性能的鋪地磚。透水磚的力學性能對工藝條件比較敏感?？箟簭姸取⒖拐蹚姸入S原料粒度的減小而增大，與燒成溫度成正比；膨潤土的加入不僅可以提高坯體的干燥強度，還能提高制品的力學性能。由于陶瓷生態(tài)透水磚制作，采用工業(yè)固體廢棄的原料，經(jīng)過高溫燒制而成，在燒制的過程當中，釋放了燃料本身的氣體，幾乎沒有任何的有害物質(zhì)產(chǎn)生，這樣就直接減輕了燃料氣體對環(huán)境的危害。而這種原料制作的陶瓷生態(tài)透水磚，裝飾出來的路面效果非常不錯，所以它的產(chǎn)生代替了其他的材料，這樣也節(jié)約了工業(yè)化原料，為社會節(jié)約了不少資源。
陶瓷透水磚是采用自動化的成形工藝、先進的窯爐設備燒制而成，是理想的路面鋪設建筑材料，生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚由如下的原材料制成：
膠粘劑主要有聚乙烯醇、纖維素、水玻璃和幾種助劑組成的低溫膠粘劑。
粘土采用低溫高粘性粘土,骨料采用工業(yè)廢料煤矸石、廢陶瓷、廢玻璃等工業(yè)廢料。成孔劑主要由幾種有機材料、木屑和碳酸鹽組成。
陶瓷透水磚生產(chǎn)工藝：將煤矸石、廢陶瓷、廢玻璃先用顎式破碎機進行破碎，再用球磨機將顆粒形狀磨均勻；將顆粒篩分為粗細固體顆粒，細顆粒粒徑為0.05～2mm，粗顆粒粒徑為2～6mm；將水、膠粘劑和粗細固體顆粒分別混合均勻，在壓磚機模具的下層加入粗粒徑混合料，在模具的上層加入細粒徑混合料，上下層的厚度比為1∶3．5～1∶4，在500～800t的壓力下壓制成形。最后放入隧道窯中，先在100～120℃的條件下干燥1h，再將溫度升至1160℃高溫下煅燒1.5h，待爐溫降至室溫后取出，即可制成微孔陶瓷透水磚。制造時可根據(jù)用戶的要求，在上層原料中加入適量顏料，配制成不同顏色的透水磚。
研究表明：在材料與配方相同的情況下，顆粒度不同，透水磚透水性能不同，顆粒度大的，透水性能好；顆粒級配不同，透水性能和磚的強度、成形性能，燒成后的透水性能亦不相同。從總體上看，合理的顆粒級配是生產(chǎn)各項性能指標優(yōu)良的透水磚的重要因素，顆粒范圍越窄，透水性能就愈好。陶瓷透水磚是由顆粒料與粉狀料加水混合后成形、燒制而成的。顆粒料是骨架，是主料，而粉狀料是輔料，它是由熔劑、成孔劑、粘結(jié)劑等成分組成。以上成分的合理搭配對成形性能、干燥性能、燒成性能及產(chǎn)品性能起著關(guān)鍵的作用。
熔劑量的多少及種類對燒成溫度、產(chǎn)品強度及透水性能影響最大。熔劑加入量大，燒成溫度低，產(chǎn)品強度大，但透水性能相應會降低；粘結(jié)劑對成形性能影響最大，恰到好處的加入量是提高成形合格率的關(guān)鍵；加入量過大，粘模嚴重，加入量過小，成形性能差，成形合格率低。成孔劑的種類及加入量對產(chǎn)品性能有一定的影響（成孔劑主要是有機質(zhì)類或碳酸鹽類）。
成孔劑主要是為了提高產(chǎn)品的透水性，但成孔劑的加入量會降低產(chǎn)品的成形性能和干燥強度，有些成孔劑還會使產(chǎn)品產(chǎn)生黑芯等缺陷。成孔劑是碳酸鹽類，適量的加入量不但能起到成孔的作用，同時還起到了助熔的作用，使產(chǎn)品的強度有了明顯的提高，而加入過多便會起到相反的作用。原料加工的方法對產(chǎn)品性能的影響。顆粒料粗碎用破碎機，用滾筒式球磨機，介質(zhì)選用棒狀介質(zhì)，分級選用振動分級篩，效果十分理想，加工出來的顆粒料近似球狀的為多數(shù)，流動性好，顆粒級配易于調(diào)整，分級徹底、快、不混級，達到了預期的目的。
粉狀料加工方法也有2種：一種是干法制粉，用雷蒙磨加工，投資少，但粉塵大，料的均勻性差些；另一種方法是濕法制粉，即用球磨機將配好的料球磨至要求細度后再通過噴霧干燥制漿，這種方法制得的粉料均勻性好，加工環(huán)境好，但投資大，成本高。
生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚雖然價格高于同類型的混凝土砌塊磚，但其綜合成本低，具有良好的經(jīng)濟實用性。生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的鋪設方法簡便：首先是基層處理。平整地基土，夯實，在地基上鋪設厚度為100～150mm的碎石中砂混合層，石子與砂的比例為3∶1；接著砂墊層。在碎石中砂混合層上用中砂找平并壓實，墊層的厚度為30～20mm，墊層要求平整度為±15mm，含泥量小于15％；然后按設計圖案鋪設透水磚，且用膠木錘由側(cè)面敲實，鋪設完畢后，用高頻小幅板夯在透水磚表面走3遍；最后是邊緣處理。路緣與鋪路磚基準線的縫隙用砂漿或透水磚填實，用路緣石將透水磚固定。推廣和應用色彩豐富，自然樸實，經(jīng)濟實惠，規(guī)格多樣化的環(huán)保透水磚會在調(diào)節(jié)城市氣候、保持生態(tài)平衡方面起到了很好的作用。因此，推廣和應用環(huán)保陶瓷透水磚必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
5 陶瓷透水磚在推向市場過程中存在的問題及前景分析
在瓷磚市場中最為重要的就是低碳環(huán)保，在瓷磚行業(yè)的發(fā)展中為了盡快摘掉“高污染、高排放、高能耗”的問題，更好地響應國家節(jié)能減排號召，現(xiàn)在的瓷磚生產(chǎn)企業(yè)一直努力探尋瓷磚行業(yè)的低碳之路，讓瓷磚市場可以更加健康、持續(xù)地不斷發(fā)展。
由于高透水性生態(tài)陶瓷磚主要是以工業(yè)固體廢物為原料，而且這種建筑材料裝飾效果又特別好，所以它的使用必然代替了其它類似的建筑材料，這就節(jié)約了其它工業(yè)原材料的使用，為節(jié)約資源作出了貢獻;由于陶瓷透水磚使用的工業(yè)廢料都是經(jīng)過高溫燒過的，所以它的燒制過程除燃料本身放出的氣體外，很少有有害的氣體產(chǎn)生，這就減輕了廢氣對環(huán)境的污染；由于陶瓷透水磚孔隙率高，所以吸音效果好，有防止噪音污染的功能，另外其表面磨擦系數(shù)大，所以行人行走可以輕松自如，從而消除行走時的疲勞感，所以深受老人、孩子們的歡迎。
近幾年來，北京、河南、山東、河北等地相繼出現(xiàn)了一些生產(chǎn)陶瓷透水磚的企業(yè)，但生產(chǎn)規(guī)模均較小，多數(shù)沒有連續(xù)生產(chǎn)。國內(nèi)生產(chǎn)的陶瓷透水磚性能均優(yōu)于日本公司產(chǎn)品的性能。
日本陶瓷透水磚早已投放市場，且有嚴格的企業(yè)標準，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟及社會效益。日本公司的產(chǎn)品其性能指標實際遠遠優(yōu)于標準上的指標，比較突出的是抗折、抗壓強度且都很高，而透水系數(shù)則比較小。用沙漠沙制作的免燒透水磚，透水性能很好，但由于輔助材料很貴，所以銷量受到很大制約。廣東佛山某中日合資企業(yè)也有同日本相同的產(chǎn)品在生產(chǎn)，但產(chǎn)量不大，并且?guī)缀跞糠典N到日本，在我國國內(nèi)一些建材市場上有樣品擺放，由于價格高，故銷量有限。煙臺等地方引進全自動化生產(chǎn)免燒透水磚的生產(chǎn)線，其產(chǎn)品廣泛用在北京、上海、青島等地。我國現(xiàn)行還沒有透水磚的國家標準，行業(yè)標準已由咸陽陶瓷研究設計院和西安墻體材料研究設計院聯(lián)合起草并已經(jīng)發(fā)布。該標準必將對我國透水磚的發(fā)展起到一定的促進作用。
陶瓷透水磚在我國工業(yè)化生產(chǎn)才幾年時間，其特性、生產(chǎn)和使用等方面有許多地方不同于普通陶瓷磚，因此要被人們接受還需要一定的時間，主要有以下幾方面的問題：
陶瓷透水磚由于厚度大，要經(jīng)過高溫燒成，所以窯爐投資和能耗均遠遠大于非陶瓷透水磚，這必然導致其售價比一般道路磚、非陶瓷透水磚高，這就限制了其進入經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和一些項目投資費用較少的地區(qū)。
透水磚由于其性能和功能特點，要求路基處理得特別平整，而且要用不同材料對不同層進行鋪貼處理，另外，對不同地區(qū)，不同地質(zhì)條件，不同環(huán)境又有不同的要求，這就對施工技術(shù)有嚴格要求，因而增加了其進入市場的難度。
認識問題：一方面來自城建部門個別管理部門的領(lǐng)導。他們認識不到城市“硬化路面”給人們的生存和生活質(zhì)量帶來的危害，不從長遠的，可持續(xù)發(fā)展的角度看問題，所以對采用新型材料持不支持、不積極甚至阻止的態(tài)度。另一方面來自工程技術(shù)人員，他們認為，傳統(tǒng)的道路設計和施工中，想法設法要使路面不透水，如果使用透水磚，必然會帶來技術(shù)上和工程質(zhì)量上的問題，在目前技術(shù)不成熟和人們的環(huán)境意識還不是那么強的情況下，是不必考慮那么多?？梢娨匀藶楸?，善待自然，善待環(huán)境的意識要深入人心，首先要從管理者和有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員做起，否則我們必將會受到自然界的懲罰。
透水磚作為一種新的建筑裝飾材料，在走向市場的進程中必須要有一個過程，無論是技術(shù)上、觀念上、認識上都會是這樣。但由于透水磚優(yōu)秀的環(huán)保性能，優(yōu)良的使用性能和良好的裝飾效果，加之有較高的投資回報率，其發(fā)展前景是樂觀的。
建議現(xiàn)正在和即將生產(chǎn)透水性磚的企業(yè)將其產(chǎn)品首先在經(jīng)濟發(fā)達和比較發(fā)達的地區(qū)推廣使用，努力創(chuàng)造一些示范工程、樣板工程，帶動其它地區(qū)和工程采用；或者積極創(chuàng)造出口條件，尋找代理商，使企業(yè)先獲得回報，刺激投資，提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本和銷售成本，從而降低銷售價格，最后達到全面推廣的目的。隨著科技進步和研究的深入，陶瓷透水磚的成本必然會進一步降低，隨著人們認識水平的提高、環(huán)保意識的加強和人們對生活質(zhì)量、生存環(huán)境要求的提高，環(huán)保型陶瓷磚的前景是廣闊的、光明的。
6 結(jié)語
總之，在城市化進程中,城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆蓋,這些不透水的路面給城市的生態(tài)環(huán)境帶來極大的負面影響。陶瓷透水磚是一種生態(tài)型環(huán)保陶瓷磚,是一種經(jīng)過特殊工藝制成的具有連續(xù)孔隙的陶瓷磚,既有一定的強度，又有一定的透氣、透水性。隨著城鎮(zhèn)化建設的推進，城市生態(tài)環(huán)境日趨惡化，內(nèi)澇、干旱、高溫、霧霾、地陷等一系列自然災害日趨頻繁，城市生存環(huán)境受到嚴峻挑戰(zhàn)，推行綠色建筑、綠色道路工程刻不容緩。生態(tài)環(huán)保陶瓷透水磚的鋪裝可以緩解城市雨洪,提高行人行走的安全性和舒適性，蒸發(fā)降溫、吸聲降噪、緩解城市熱島效應,具有良好的生態(tài)環(huán)境效益和廣闊的發(fā)展前景。
摘自《陶瓷》雜志2020年1期
