新型透水铺装材料在市政广场建设中的性能研究与实践

一、引言

市政广场作为城市公共空间的重要组成部分，不仅是市民休闲娱乐、举办活动的场所，也是展示城市形象的窗口。传统市政广场多采用不透水的混凝土、沥青或石材铺装，在降雨时雨水无法下渗，大量雨水通过地表径流快速排出，导致城市排水系统压力增大，内涝问题频发。同时，不透水铺装使得地面与空气之间的热量交换受阻，加剧了城市热岛效应，降低了市民的舒适度。此外，传统铺装还阻断了地下水补给，破坏了城市的水文生态平衡。

新型透水铺装材料以其独特的孔隙结构和材料特性，能够实现雨水的快速渗透、储存和净化，有效缓解城市内涝问题，补充地下水资源，调节城市微气候，改善城市生态环境。在 “海绵城市” 建设理念的推动下，研究新型透水铺装材料在市政广场建设中的性能与实践应用，对于提升市政广场的功能性、生态性和可持续性具有重要意义。

二、现有透水铺装材料存在的问题

2.1 透水性能衰减快

早期的透水铺装材料，如透水混凝土，虽然初始透水性能良好，但在长期使用过程中，由于孔隙容易被灰尘、杂物堵塞，导致透水性能快速下降。尤其是在交通流量较大、人员活动频繁的市政广场，透水铺装材料的孔隙堵塞问题更为严重，往往使用一段时间后就失去了透水功能。

2.2 强度与耐久性不足

部分透水铺装材料为了保证透水性，牺牲了材料的强度和耐久性。例如，一些透水砖的抗压强度较低，在重型车辆碾压或长期频繁使用下，容易出现破损、断裂等问题，影响市政广场的正常使用和美观。同时，这些材料在抗冻融、抗风化等方面性能较差，在气候条件恶劣的地区，使用寿命较短。

2.3 维护成本高

由于透水铺装材料容易出现孔隙堵塞、破损等问题，需要定期进行清理、修补等维护工作。传统透水铺装材料的维护难度较大，成本较高。例如，对堵塞的透水混凝土进行清理时，需要使用高压水枪等设备，不仅耗费大量水资源，还可能对材料本身造成损伤；而更换破损的透水砖则需要耗费人力和物力，增加了市政广场的运营成本。

三、新型透水铺装材料的性能研究

3.1 透水性能研究

新型透水铺装材料通过优化材料配方和结构设计，提高了透水性能的稳定性。例如，一些新型透水混凝土采用特殊的骨料级配和添加剂，使材料内部形成连通的孔隙结构，有效提高了透水率。研究表明，部分新型透水混凝土的透水率可达 2-5mm/s ，能够快速排出降雨，避免地表积水。此外，还有一些透水铺装材料采用分层结构设计，表层为透水性能良好的细骨料层，底层为具有一定保水能力的粗骨料层，既保证了快速透水，又能储存部分雨水，实现雨水的缓释和净化。

3.2 力学性能研究

在保证透水性能的前提下，新型透水铺装材料注重提高自身的强度和耐久性。通过采用高强度的胶凝材料、优化骨料与胶凝材料的比例，以及添加纤维等增强材料，新型透水铺装材料的抗压强度、抗折强度等力学性能得到显著提升。例如，部分新型透水混凝土的抗压强度可达 30 - 50MPa，能够满足市政广场的使用需求，即使在重型车辆偶尔通行的情况下，也不易出现破损。同时，新型透水铺装材料在抗冻融、抗碳化等耐久性方面也有了很大改进，延长了材料的使用寿命。

3.3 生态性能研究

新型透水铺装材料具有良好的生态性能。一方面，其透水功能能够促进雨水下渗，补充地下水资源，改善城市水文循环；另一方面，材料的孔隙结构能够吸附和过滤雨水中的污染物，如悬浮物、重金属离子等，起到净化雨水的作用。此外，透水铺装材料能够降低地面温度，缓解城市热岛效应。研究显示，在夏季高温时段，透水铺装地面温度比不透水铺装地面温度低 3-5% ，为市民创造了更舒适的环境。同时，透水铺装还为植物生长提供了有利条件，可在铺装孔隙中种植草本植物，增加城市绿化面积，改善城市生态景观。

四、新型透水铺装材料在市政广场应用中存在的问题与发展建议

4.1 存在的问题

尽管新型透水铺装材料在市政广场建设中取得了一定成效，但仍存在一些问题。首先，部分新型透水铺装材料价格较高，增加了市政广场的建设成本，限制了其推广应用。其次，目前针对新型透水铺装材料的施工标准和质量验收规范尚不完善，施工过程中容易出现质量参差不齐的情况。此外，公众对新型透水铺装材料的认知度较低，在后期使用和维护过程中，缺乏对材料的正确保护，影响了材料性能的发挥和使用寿命。

4.2 发展建议

为推动新型透水铺装材料在市政广场建设中的广泛应用，应采取以下措施。一是加大科研投入，研发成本更低、性能更优的新型透水铺装材料，降低生产成本，提高市场竞争力。二是完善相关标准和规范，制定详细的新型透水铺装材料施工技术规程和质量验收标准，加强对施工过程的监管，确保工程质量。三是加强宣传教育，通过举办科普活动、展示应用案例等方式，提高公众对新型透水铺装材料的认知度和认可度，引导公众参与到材料的后期维护中。此外，政府部门可出台相关扶持政策，对采用新型透水铺装材料的市政广场建设项目给予资金补贴和政策优惠，鼓励推广应用。

五、结论

新型透水铺装材料在市政广场建设中具有显著的性能优势和实践价值，能够有效解决传统铺装材料带来的城市内涝、热岛效应等问题，提升市政广场的功能性和生态性。通过对新型透水铺装材料的性能研究和实际工程案例分析可知，其在透水、力学、生态等方面表现良好，在市政广场建设中具有广阔的应用前景。然而，目前新型透水铺装材料在应用过程中仍面临成本高、标准不完善、公众认知度低等问题。未来，需要通过技术创新、标准完善、宣传推广和政策支持等多方面的努力，进一步优化新型透水铺装材料的性能，降低成本，提高其在市政广场建设中的应用水平，推动城市生态化建设和可持续发展。

参考文献：

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