1. 研究目的与意义（文献综述）

现代超大型城市的扩张，对城市功能的要求不断提高，其中一项要求就是关于建设现代海绵城市。实现城市在大规模降雨或降雪后，不出现内涝的现象，尤其是中国南方城市的城市建设中尤其需要考虑防洪防涝的措施。因此，迫切需要一种优良渗水性能且兼具良好的力学性能的透水砖用于市政建设。而透水砖的孔结构的联通以及成孔剂的选用会对渗水性能产生很大影响。

成孔剂可以分为低温成孔剂和高温成孔剂，其区分在于低温成孔剂在烧成时自身燃烧，原来由成孔剂占据的空间即成为孔结构；高温成孔剂在烧成时则是产生气体，在材料内部形成大量气孔。

1979年，美国有学者研制出了抗压强度可以达到26mpa的混凝土透水砖，并且透水系数为1.6mm/s；1987年伽罗里州，弗罗里达州和其他降雨少的地区使用了一种孔隙率为15%~25% 抗压强度为14.0~17.5mpa的混凝土透水砖，之后美国混凝土预拌协会实验室对其进行了抗冻性的试验研究。最后因其抗压强度较低，在日常道路铺装中不能满足使用要求，无法推广应用。1999年，佛山市乐华陶瓷有限公司中外合资发明了一种透水砖制造方法并申请了专利。该方法包括了从骨料破碎筛分、粘结剂干燥破碎筛分、原料加水混合。压制成形、在1150～1250℃下烧成等工序。其中骨料为砖粒，配比为85％～94％；粘结剂为低温高粘性粘土其中al₂o₃及si0₂总量小于90％，配比为6％～15％。采用该专利生产的透水砖可以以废砖为主要原料，这样就为有效利用陶瓷废品开辟了新的途径，用这种透水砖铺贴的地面，可迅速排除路面积水，改善环境。2001年，该公司又发明了一种侧、底面透水砖的制造方法。其特点是采用两种不同的原料进行二次布料，上层原料为喷雾加工的陶瓷粉料＋石料＋化工原料；下层原料为陶瓷产品粗粒料＋粘结剂＋助熔剂＋水。用这种方法制造的透水砖不仅透水性能良好，而且耐磨性很高，可延长其作为地面砖的使用寿命。日本inax公司生产的透水砖性能指标比较优良，其中最突出的是抗折强度和抗压强度都比较大，但缺点是透水系数小。从目前的技术来看，国内生产的透水砖的透水性能较好，但力学性能指标不足。近年来，陕西、河南、山东、河北等地相继出现了一些生产陶瓷透水砖的企业，但生产规模较小，多数没有连续生产。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）探究最佳成型方法。在同种造孔剂的情况下，比较不同成型方法的优缺点，确定最佳的成型方法。

（2）探究最佳的造孔剂掺入配方。对多种成孔剂进行比较，研究不同成孔剂对透水砖的影响，得到效果最优的造孔剂的类型；比较单一造孔剂掺入量对透水砖的性能以及结构的影响，确定最佳的造孔剂掺入量。

（3）探究不同成孔剂所造成的性能变化。研究制成的多孔陶瓷的渗水能力和成孔剂的关系，得出最优的掺入方案和掺入量。控制孔结构的连通和孔隙率，研究材料孔隙率和抗压抗折指标以及渗水率之间的平衡点。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，了解课题研究需要的设备以及相关测试方法。明确研究内容，确定实验方案，完成开题报告。

第3-10周：根据研究的技术路线，确定试验方案，并进行相关的试验研究。

第11-13周：根据材料结构和性能要求，制备合成目标产物，进行材料组成、相貌测表征及分析。

4. 参考文献（12篇以上）

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