一种生态型植被混凝土基材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生态型植被混凝土基材及其制备方法，基材配料包括以下按重量份配比的组成：种植土，100～120重量份；水泥，18～26重量份；微硅粉，0.3～0.5重量份；生物质碎屑，35～40重量份；短纤维，1～2重量份；长效缓释复合肥，1～2重量份；矿源黄腐酸钾，0.1～0.15重量份；生物炭颗粒，4～6重量份；复合菌剂，0.009

【技术实现步骤摘要】
一种生态型植被混凝土基材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及边坡生态修复
，具体涉及一种生态型植被混凝土基材及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国公路建设快速发展，路网密度逐渐加大，公路工程的线位由地理条件优越的平原地带逐步向地形复杂的山区和环境敏感的区域发展，工程施工造成大量“高、大、陡、立”的工程创面、以及特殊岩土边坡，传统的边坡防护措施难以有效解决其安全防护和生态恢复问题，给公路建设带来极大的安全隐患和生态修复问题。因此，针对公路边坡解决当前普遍存在的边坡防护及生态修复问题，是实施生态保护与修复的必要条件。
[0003]植被混凝土技术是通过使用特定配方的混凝土材料，在材料中掺杂植物种子，对边坡进行防护和绿化的一种技术。植被混凝土技术具有坡面稳定性防护和植被生境再造的功效，目前已经被广泛应用于矿山、水利工程的坡体植被恢复工程中。当前植被混凝土的施工方式主要有喷播植被混凝土，即将混凝土和植物种子混合成喷射基材，将混合物喷射至边坡上，从而对边坡进行生态修复。但是这种喷播植被混凝土通常存在土层强度低、抗蚀能力差、容易引起基质盐碱化、难以长期维持植物生长导致植被退化、且立地条件难以良性演变的缺点。
[0004]这种背景下，探索一种抗蚀促生能力强、能够改善立地条件构筑稳定生境，且材料生态环保，工艺经济高效，能有效解决公路岩质边坡生态修复难题的植被混凝土基材，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的是现有技术中的植被混凝土存在的抗蚀能力差、容易引起基质盐碱化、难以长期维持植物生长导致植被退化、且立地条件难以良性演变的缺点的技术问题，进而提供一种抗蚀促生能力强、能够改善立地条件构筑稳定生境的生态型植被混凝土基材，本专利技术同时还提供了所述植被混凝土基材的制备方法。
[0006]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0007]一种生态型植被混凝土基材，至少由以下原料制备而成：
[0008]种植土，100～120重量份；
[0009]水泥，18～26重量份；
[0010]微硅粉，0.3～0.5重量份；
[0011]生物质碎屑，35～40重量份；短纤维，1～2重量份；长效缓释复合肥，1～2重量份；矿源黄腐酸钾，0.1～0.15重量份；生物炭颗粒，4～6重量份；复合菌剂，0.009
‑
0.01重量份；有机肥，6
‑
7重量份；植物种子，0.03～0.5重量份。
[0012]所述长效缓释复合肥由大颗粒尿素、聚氨酯包膜尿素、硫酸钾和磷酸二氢铵混合而成。
[0013]所述长效缓释复合肥中，所述大颗粒尿素、聚氨酯包膜尿素、硫酸钾和磷酸二氢铵的添加比例按照重量比计为(1.1
‑
1.2):1:(1.4
‑
1.6):(1.3
‑
1.4)。
[0014]所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。
[0015]所述复枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌的添加量之比以重量计为2:2:5。
[0016]种植土粒径小于1cm，含水量小于或者等于25％。
[0017]所述微硅粉的粒径范围为1250～2500目，所述微硅粉的硅含量大于90％。
[0018]所述生物质碎屑为乔灌草废弃物经过粉碎加工而成的碎屑，所述碎屑的长度小于2cm。
[0019]所述的生态型植被混凝土基材的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)将35～40重量份的生物质碎屑、1～2重量份的短纤维搅拌混合均匀，纤维充分打开，制成混合物，将所述混合物与1～2重量份的所述长效缓释复合肥混合均匀，得到混合有机物料；
[0021](2)将0.1～0.15重量份的矿源黄腐酸钾加水制得溶液，再加入0.009
‑
0.01重量份的复合菌剂，于100
‑
200r/min条件下震荡培养制得混合液，将所述混合液均匀撒在4
‑
6重量份的生物炭颗粒中充分吸附，再加入6
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7重量份的有机肥充分搅拌均匀制得土壤活化剂；将步骤(1)制备得到的所述混合有机物料与所述土壤活化剂、100～120重量份的种植土、18～25重量份的水泥、0.3～0.5重量份的微硅粉混合搅拌均匀，再加入所述植物种子和水，再次搅拌均匀即制得所述生态型植被混凝土基材。
[0022]所述复合菌剂是由枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌混合制成。
[0023]本专利技术中所述的生态型植被混凝土基材及其制备方法，优点在于：
[0024](1)本专利技术中所述的生态型植被混凝土基材，加入了短纤维，植物碎屑，充分拌合后通过Leica模块化立体显微镜观察，物料形成纵横交织的互锁结构，压力实验和抗冲刷实验显示其起到了对植被混凝土加筋的作用，提升了植被混凝土护坡的抗裂性能和抗冲刷能力。同时，本专利技术采用的配料中加入了微硅粉，通过将微硅粉掺和混凝土中，可改善植被混凝土的粘附性和凝聚性，提升强度，进一步增强植被混凝土的抗侵蚀能力。
[0025]本专利技术基材原料中的长效缓释复合肥，通过有效配比、及聚氨酯包膜可为植被生长提供长效氮肥和磷肥，促进植被生长。本专利技术配料土壤活化剂中加入复合菌剂，通过微生物与植物根际效应，可加速营养物质转化，改良土壤结构及土壤透气性，提升植物抗旱性能。微生物代谢的多糖可激活属地土壤微生物，改善植物根际微生态，保护根系发育，促进植物对土壤营养物质的吸收，提升生态修复效果。其中，枯草芽孢杆菌可增强植被的抗逆性和对病原菌的免疫力，护根壮苗，提升植物生长能力；胶冻样类芽孢杆菌可分解磷肥钾肥，提升植物对磷钾肥的吸收能力；解淀粉类芽孢杆菌可抑制土壤病原菌及线虫生长，提升植物抗逆性，促进植物生长。
[0026](2)本专利技术中所述的生态型植被混凝土基材，优选所述生物质碎屑为乔灌草废弃物经过粉碎加工而成的碎屑，从而可充分利用公路施工前期场地平整产生的林草废弃物，通过对林草废弃物进行粉碎加工可直接用作植被混凝土的配料，为边坡生态修复提供了有机质营养物质，实现了固体废弃物资源化利用。
[0027](3)本专利技术中所述的生态型植被混凝土基材，优选土壤活化剂中包括矿源黄腐酸钾，矿源黄腐酸钾可改善土壤结构，提升植物的抗逆性，有效调控植物生长。同时，本专利技术配料土壤活化剂中加入复合菌剂，通过微生物与植物根际效应，可加速营养物质转化，改良土壤结构及土壤透气性，提升植物抗旱性能。微生物代谢的多糖可激活属地土壤微生物，改善植物根际微生态，保护根系发育，促进植物对土壤营养物质的吸收，提升生态修复效果。其中，枯草芽孢杆菌可增强植被的抗逆性和对病原菌的免疫力，护根壮苗，提升植物生长能力；胶冻样类芽孢杆菌可分解磷肥钾肥，提升植物对磷钾肥的吸收能力；解淀粉类芽孢杆菌可抑制土壤病原菌及线虫生长，提升植物抗逆性，促进植物生长。
[0028](4)本专利技术中所述的生态型植被混凝土基材的制备方法，工艺流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态型植被混凝土基材，其特征在于，至少由以下原料制备而成：种植土，100～120重量份；水泥，18～26重量份；微硅粉，0.3～0.5重量份；生物质碎屑，35～40重量份；短纤维，1～2重量份；长效缓释复合肥，1～2重量份；矿源黄腐酸钾，0.1～0.15重量份；生物炭颗粒，4～6重量份；复合菌剂，0.009
‑
0.01重量份；有机肥，6
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7重量份；植物种子，0.03～0.5重量份。2.根据权利要求1所述的生态型植被混凝土基材，其特征在于，所述长效缓释复合肥由大颗粒尿素、聚氨酯包膜尿素、硫酸钾和磷酸二氢铵混合而成。3.根据权利要求2所述的生态型植被混凝土基材，其特征在于，所述长效缓释复合肥中，所述大颗粒尿素、聚氨酯包膜尿素、硫酸钾和磷酸二氢铵的添加比例按照重量比计为(1.1
‑
1.2):1:(1.4
‑
1.6):(1.3
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1.4)。4.根据权利要求3所述的生态型植被混凝土基材，其特征在于，所述复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。5.根据权利要求4所述的生态型植被混凝土基材，其特征在于，所述复枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌的添加量之比以重量计为2:2:5。6.根据权利要求5所述的生态型植被混凝土基材，其特征在于，种植土粒径小于0.5cm，含水量小于或者等于25％。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，邵社刚，马建荣，赵溦，赵森，孙伯唯，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：