近日，我院自主研发的“基于智慧海绵城市建设应用技术的透水混凝土”、“海绵城市生态透水路面砖”、“利用建筑垃圾制备的生态透水砖”新产品取得科学技术成果登记证书。现将相关成果简介：
“基于智慧海绵城市建设应用技术的透水混凝土”
一、简要技术说明
透水混凝土近几年在海绵城市建设中应用较广，技术已趋于成熟，但如何利用固体废弃物（本项目研究采用轨道交通开挖的渣土）生产性能优越的透水材料是研究的重点。现有透水混凝土的特点是采用单粒级粗骨料作为骨架，加入水泥净浆或少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层。由于透水混凝土的集料级配特殊，其形成的骨架多为蜂窝状多孔立体网状结构，并具有高强、透水功能。其主要研究内容包括以下几个方面：
1.优选活性水溶性聚合物增强骨架间的粘聚力，以提高其强度
市场常见的透水混凝土孔隙大、水化产物的内聚力小，因而抗压强度和抗折强度难以达到要求。本项目根据国内外透水混凝土的性能分析，解析了多种透水混凝土其主要成分的功能性及透水路径的特征。着重研究了透水混凝土的强度、透水率及透水衰减规律。通过添加水溶性聚合物，增强骨架间的粘聚力，提高透水混凝土的力学性能，在保证其透水效率的前提下，提升结构承载能力。
2.项目开发了固体废弃物（轨道交通渣土）常温固化制备新型多孔高强陶粒材料的新技术，其作为骨料用于制备透水混凝土，并进一步引入颗粒状憎水外加剂，提高了施工过程中的自流平性能，降低了透水混凝土的吸尘能力，减少了孔隙堵塞。
3.建立相应的施工工艺、质量控制标准等关键体系
本项目通过分析透水混凝土的水灰比、固废材料的表面活化、胶凝材料的有机和无机复配、骨料级配、矿物掺合料及外加剂对材料孔隙率和强度的影响机理。形成了相关的施工工艺、质量控制标准等关键体系。
二、主要技术性能指标和特点
1.主要技术指标
(1)透水系数（15℃）：≥2.0*10-2cm/s；
(2)耐磨性（磨坑长度）：≤30mm；
(3)抗压强度：≥30.0MPa；
三、转化推广前景
透水材料作为低影响开发措施之一，可以达到用雨水补充地下水资源、减少路面径流预防城市内涝的发生，减少路面径流携带的污染物，同时减轻河道的污染。
基于上述技术方案的海绵城市透水路面具有透水性好，抗压抗折强度高，耐磨、防滑性能优等特点。
国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》，部署推进海绵城市建设工作。《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确，通过海绵城市建设，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求。2017年3月5日，李克强总理在政府工作报告时指出，统筹城市地上地下建设，再开工建设城市地下综合管廊2000公里以上，启动消除城区重点易涝区段三年行动，推进海绵城市建设，使城市“既有面子,更有里子”。目前，海绵城市建设在全国蓬勃开展起来，这无疑为透水混凝土技术提供了无限广阔的发展空间。该项目前景良好，具有不错的市场推广效益。
四、专家鉴定意见
鉴定委员会听取了研制技术总结、产品检测、科技查新和用户意见等报告，审查了相关资料。经讨论，形成鉴定意见如下：
1.提供资料齐全、规范，符合鉴定要求。
2.项目开发了建筑渣土常温固化制备新型陶粒材料的新技术，用于制备透水混凝土，并进一步引入颗粒状憎水外加剂，提高了施工过程中的自流平性能，降低了透水混凝土吸尘能力，减少了孔隙堵塞。相关技术已授权发明专利6件，技术处国际领先水平。
3.产品经浙江中能工程检测有限公司检测，所检指标符合DB33/T 1153-2018《透水混凝土路面应用技术规程》标准要求。经用户试用，反映良好，具有良好的经济和社会效益。
鉴定委员会认为，该产品研发是成功的，同意通过鉴定。
“海绵城市生态透水路面砖”
一、简要技术说明
近几年，将沙漠沙或地铁渣土应用于透水砖的制备逐渐受到关注。但是目前利用沙漠沙制备的透水砖抗压强度不够，易开裂，且抗折性也有缺陷。因此，开展沙漠地带透水路面砖的研制和经济效益的分析有利于推进沙漠地带城市雨水利用步伐，缓解城市水资源匮乏的局面。从沙漠化治理的角度来看，有利于缓解沙漠化，并带来巨大的社会、经济和生态效益。因此，针对沙漠沙制备的透水砖强度低、耐久性不足等展开了以下几个方面的研究：
1.复配覆膜沙的制备及应用
基于有机材料、外加剂改性风积沙，探索了活化水溶性高分子胶黏剂制备覆膜沙。其作为主要原材料应用于透水路面砖的制备，其产品具有良好的力学和透水性能。
2.透水路面砖砂基层和结构层配合比设计
产品通过对材料孔隙率、强度及透水性的关联分析，提出了基于目标孔隙率的配合比设计与优化方法，通过对沙漠风积沙的预处理和添加表面活性剂、EVA乳胶在产品中形成柔韧结构，产品具有易清洗、高保水、长期透水性和综合力学性能优等特点。
3.透水路面砖耐久性试验
耐久性能是透水路面砖研究中最重要的内容之一，它包含抗冻性能、抗渗性能等多方面的研究，是一个综合性评价指标。但对于透水路面砖而言，特殊的多孔隙结构使得普通透水砖耐久性的一些指标对其不适用，目前大多数研究仅以抗冻性能的好坏作为透水路面砖耐久性能的评价标准，因此，通过各种极限温度范围研究透水路面砖的抗冻性能必不可少。本项目研究了无机有机各种材料的最佳配合比，分析了活化矿物填料、炭黑及聚丙烯纤维的掺量对透水路面砖抗冻性、耐候性等性能的影响机理。
一、主要技术指标
1.主要技术指标
(1)外观质量：符合相应要求；
(2)尺寸偏差：长度偏差±2cm，宽度偏差±2cm，厚度偏差±2cm；
(3)抗折强度：平均值≥3.5MPa，单块最小值≥2.8MPa；
(4)劈裂抗拉强度：平均值≥3.5MPa，单块最小值≥2.8MPa；
(5）透水系数：≥2.0*10-2cm/s。
三、转化推广前景
透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装，本身具有良好的经济效益和生态效益。透水铺装特有的柔性铺装构造，不但提升了城市建设档次，减少了路面维护管理，也有效缓解了城市热岛效应。本次研究充分应用了发明专利技术（ZL201610551936.2）、（ZL201610554420.3）公开的《一种海绵城市生态透水路面砖及其制备方法》及《一种高强度高透水性路面砖及其制备方法》。该透水砖与其他透水铺装材料相比，平整美观、色彩稳定、步行舒适，长期使用成本低，并可减少城市低水平重复建设，具有良好的经济效益，其每平米的材料及工艺成本与市售同类产品相比降低了20%左右，在保障质量和降低成本两方面均具有优势。故本产品具有良好的社会经济效益，市场前景广阔。
四、专家鉴定意见
鉴定委员会听取了研制技术总结、产品检测、科技查新和用户意见等报告，审查了相关资料。经讨论，形成鉴定意见如下：
1.提供资料齐全、规范，符合鉴定要求。
2.产品通过对材料孔隙率、强度及透水性的关联分析，提出了基于目标空隙率的配合比设计与优化方法，通过对沙漠风积沙的预处理和添加表面活性剂、EVA 乳胶在产品中形成柔韧结构，产品具有易清洗、高保水、长期透水性和综合力学性能优等特点，技术处国内领先水平。
3.产品经浙江中能工程检测有限公司检测，所检指标符合GB/T 25993-2010《透水路面砖和透水路面板》标准要求。经用户试用，反映良好，具有良好的经济和社会效益。
鉴定委员会认为，该产品研发是成功的，同意通过鉴定。
“利用建筑垃圾制备的生态透水砖”
一、简要技术说明
1.基于改进的体积法试验配合比设计和最佳和易性状态下复配减水剂的合理掺量,采用4因素3水平的正交法设计试验。比较分析目标孔隙率、水灰比、建筑垃圾及粉煤灰掺比四个因素对生态透水砖强度、有效孔隙率和透水系数的影响。
2.在正交试验直观分析结果的基础上,应用模糊灰物元理论和综合平衡法,对抗压强度、有效孔隙率和透水系数指标的各试验因素关联度进行比较,确定生态透水砖的最佳配合比。
3.分析不同掺合料（建筑垃圾、粉煤灰、催化剂、纤维等）对生态透水砖的力学性能和耐久性能的影响，以及光催化剂对降解汽车尾气氮氧化物（NOx）的吸收效果。
4.对成果转化应用的生态透水砖进行跟踪分析,针对生态透水砖的结构、透水机理及透水率进行分析研究。总结了使用过程中的典型问题，并根据生态透水砖的特点设计了新型可蓄可排的生态透水路面结构。
二、主要技术指标
（1）外观：无裂纹，无分层，无明显色差；
（2）透水砖正面粘皮及缺损：≤5mm；
（3）透水砖缺棱掉角：≤10mm；
（4）尺寸允许偏差：长度误差±2.0cm，宽度±2.0cm，厚度±3.0cm；
（5）抗压强度：平均值≥40.0MPa，最小值≥35.0MPa；
（6）抗折强度：平均值≥4.0MPa，最小值≥3.2MPa；
（7）透水系数：平均值≥2.0*10-2cm/s；
三、转化推广前景
透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装，采用固废资源循环利用本身具有良好的经济效益和生态效益。不但提升了城市建设档次，减少了路面维护管理，也有效缓解了城市热岛效应。本次设计充分应用了发明专利技术（ZL201610556916.4）公开的一种利用建筑垃圾制备的生态透水砖及其制备方法，该透水砖具有透水系数≥2.0*10-2cm/s、保水率≥0.06g/cm3、平均抗压强度≥40.0MPa、平均抗折强度≥4.0MPa等性能。与其他透水铺装材料相比，平整美观、色彩稳定、步行舒适。长期使用成本更低，并可减少城市道路重复建设。其产品具有良好的推广意义和市场前景。
四、专家鉴定意见
鉴定委员会听取了研制技术总结、产品检测、科技查新和用户意见等报告，审查了相关资料。经讨论，形成鉴定意见如下：
1.提供资料齐全、规范，符合鉴定要求。
2.项目产品采用建筑垃圾为原材料，通过纳米改性技术显著提高了水泥石强度及其与骨料的界面结合力，并可有效降解汽车排放的尾气。项目还提出了具有雨水透排与蓄用双效功能的铺装结构，实现了透水砖的生态利用。相关技术已授权发明专利1件(专利号：201610556916.4)，技术处国内领先水平。
3.产品经浙江中能工程检测有限公司检测，所检指标符合《砂基透水砖》JG/T 376-2012标准要求。经用户试用，反映良好，具有良好的经济和社会效益。
鉴定委员会认为，该产品研发是成功的，同意通过鉴定。
