一种植生型生态混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种植生型生态混凝土及其制备方法，该混凝土按重量份计包括：硅酸盐水泥230～280份、低碱磷酸镁水泥50～90份、再生骨料450～490份、粗骨料1350～1450份、漂珠11～16份、玄武岩纤维5～10份、植物营养胶囊10～20份、减水剂1～5份、粉煤灰50～80份、石膏5～10份、水100～130份。本发明专利技术的混凝土快硬早强、高流动性、微膨胀、粘结力强；其制备工艺简单，充分利用固废资源，材料成本低，绿色无污染；其中，部分营养胶囊在搅拌和植草期间破裂，其余后期被消耗而形成孔隙，参入适量玄武岩纤维可以防止在形成孔隙过程中混凝土的坍塌造成孔隙堵塞；增加混凝土的抗折抗压强度。空隙内盐碱度较低，抗压强度高，植生性能好。植生性能好。植生性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种植生型生态混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，尤其是一种植生型生态混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]植生混凝土作为一种生态混凝土，能够在孔隙中填充植生材料然后种植护坡植物，既满足强度要求又能实现生态功能，植生混凝土具有良好的排水，防渗和保水性能，这归功于其内部较大的连通孔隙率，因此可广泛应用于斜坡保护、绿化屋顶花园、建筑绿化、城市绿化、河流护坡等；另一方面，中国城市的快速发展也产生了大量的建筑垃圾，特别是混凝土废料，如何处理废弃的混凝土等材料成为一个严峻的问题。由于植生混凝土本身对强度要求不高，因此将由废弃混凝土破碎得到的再生骨料用于制作中低强度的植生混凝土也是当前能够解决建筑废料的一个重要途径。同时运用再生骨料制得的植生混凝土由于再生骨料本身空隙较多，能够很好的提升生态混凝土内部的连通孔隙率。
[0003]现有技术的植生型生态混凝土仍存在一定的问题，例如：
[0004](1)中国专利技术专利公告号：CN113912332A，公开了一种绿植生态混凝土的制备方法，由沙壤土、低碱水泥、有机质、粗骨料、混凝土绿化添加剂、细骨料、生态凝胶材料等组成，这样制备出的绿植生态混凝土虽然孔隙率达到了30％以上，但是其28d抗压强度相对较低，难以满足实际护坡工程的应用，且大量的使用低碱水泥不满足工程的经济性，不利于大规模推广使用。
[0005](2)中国专利技术专利公告号：CN113582622A，公开了一种固废生态混凝土及其制备方法，由水泥、粗骨料、水、矿物掺合料、减水剂、短切聚酯基竹炭纤维，粗骨料包括碎石与再生粗骨料等组成，该专利涉及的固废生态混凝土虽然孔隙率达到了35％，且抗压强度能维持在15MPa以上，但其内部空隙中的pH值较高严重影响植生效果，导致植被发芽率低，且后期营养成分不足导致植被枯死率大幅升高。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术目的是提供一种抗压强度高且具有良好植生效果的植生型生态混凝土。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述植生型生态混凝土的制备方法。
[0007]技术方案：本专利技术所述的植生型生态混凝土，按重量份计包括：硅酸盐水泥230～280份、低碱磷酸镁水泥50～90份、再生骨料450～490份、粗骨料1350～1450份、漂珠11～16份、玄武岩纤维5～10、植物营养胶囊10～20份、减水剂1～5份、粉煤灰50～80份、石膏5～10份、水100～130份。
[0008]由于植生混凝土本身对强度要求不高，而建筑固废亟待处理，因此本专利技术将废弃混凝土破碎而成的再生骨料用于制作中低强度的护坡型植生混凝土，且能够提升制得生态混凝土的均匀性，增强性能。
[0009]植物营养胶囊在搅拌期间受到骨料颗粒与搅拌扇碰撞挤压导致一部分营养胶囊破碎，其流出的营养物质可以作为植物生长时孔隙中的早期养分，而析出的物质中还包含
有酸碱调节剂，能够使孔隙内部碱性降低，进一步营造合适的植被生长环境，促使植物能够快速生长；再生型植生混凝土试块成型后，随着聚乙烯醇膜的消耗使剩余的营养液胶囊破碎，破碎后只剩混凝土内部连通孔隙增大，流出的营养液则能帮助植被快速生长穿过混凝土层达到底层土壤，酸碱调节剂则进一步减少混凝土水化反应产生的碱性物质，进一步为植物生长至穿过混凝土层提供良好的条件。参入适量玄武岩纤维可以防止在形成孔隙过程中混凝土的坍塌造成孔隙堵塞；增加混凝土的抗折、抗压强度。因此，搅拌后尚未破裂的植物营养胶囊在前期可起到支撑的作用，这部分的植物营养胶囊在后期破裂后形成利于植物生长的空间，植物营养胶囊在植草期间破裂释放的营养物质得以为植被后续生长继续提供营养元素。
[0010]此外，本专利技术能够充分激发和利用漂珠、矿渣等原料中的SiO2，消耗水泥水化反应产生的OH
‑
，其过程为SiO2+OH
‑
—>SiO
32
‑
+H
+
，得以制备低碱度的植生型生态混凝土。
[0011]采用快硬磷酸镁水泥水泥，并通过使用减水剂节省水泥用量；改善混凝土的和易性，防止混凝土离析造成坍落度损失而引起闪凝；发挥较高的塑化效果，保持较好的早期流动性，能降低混凝土收缩，赋予混凝土出色的施工和易性、良好的力学性能、优良的耐久性；使用磷酸镁水泥，既可以满足混凝土浇筑时的和易性，又能保证植生型生态混凝土试件浇筑后的快速凝结，防止骨料间粘结力不足导致坍塌。
[0012]具体的，所述再生骨料粒径为10～20mm，所述粗骨料粒径为15～20mm。
[0013]具体的，所述漂珠容重为：重质720kg/m3，轻质418.8kg/m3；
[0014]具体的，粒径为0.2～1mm。
[0015]加入漂珠可以进一步提高植生混凝土的施工便捷性和服役性能。
[0016]漂珠加入能够改善植生混凝土在早期搅拌时的和易性，降低由于砂浆附着不均匀、骨料间挤压摩擦导致无法搅拌的情况；同时利用其微小稳定的性能，填充绿化混凝土在浇筑成型过程中产生的骨料间结构微裂缝，提高绿化混凝土整体力学性能。
[0017]具体的，所述玄武岩纤维长度为2～3mm，单丝直径为16～17μm。
[0018]具体的，所述粉煤灰密度为1.77～2.43g/cm3。
[0019]所述石膏堆积密度为900～1000kg/m3。
[0020]具体的，所述植物营养胶囊包括外壳和由外壳包裹于内部的包裹营养物。
[0021]具体的，所述外壳为聚乙烯醇膜。
[0022]具体的，所述包裹营养物包括至少包括营养土粉末、保水剂以及植物碎末、缓释有机肥和酸碱调节剂中的至少两种，其中，植物碎末包括椰壳碎屑、风干玉米芯粉末和芭蕉树芯粉末中的至少一种。
[0023]所述缓释有机肥为氮磷钾三元缓释有机肥。
[0024]具体的，减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为20％。
[0025]上述的植生型生态混凝土的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
[0026](a)将硅酸盐水泥、低碱酸盐水泥、漂珠、石膏和玄武岩纤维按照相应重量份搅拌得到混合料；
[0027](b)将水、植物营养胶囊、粉煤灰与减水剂按照重量份混合搅拌得到浆体，将浆体加入混合料搅拌得到混合浆体；
[0028](c)将粗骨料与再生骨料按照重量份加入混合浆体，搅拌后得到植生型生态混凝
土。
[0029]使用3D打印技术，无需振捣，可直接对植生型生态混凝土进行浇筑，浇筑件即为混凝土构件，避免生态混凝土底部沉浆造成孔隙堵塞；同时保证植生型生态混凝土的结构稳定性。
[0030]有益效果：相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：本专利技术的混凝土快硬早强、高流动性、微膨胀、粘结力强；制备工艺简单，充分利用固废资源，材料成本低，绿色无污染；空隙内盐碱度较低、抗压强度高、植生性能好；可配合使用3D打印，生产效率高，既有自密实混凝土的无需振捣的优势，也有喷射混凝土便于制造繁杂构件的优势。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植生型生态混凝土，其特征在于，按照重量份计包括：硅酸盐水泥230～280份、低碱磷酸镁水泥50～90份、、再生骨料450～490份、粗骨料1350～1450份、漂珠11～16份、玄武岩纤维5～10、植物营养胶囊10～20份、减水剂1～5份、粉煤灰50～80份、石膏5～10份和水100～130份。2.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土，其特征在于：所述再生骨料粒径为10～20mm，所述粗骨料粒径为15～20mm。3.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土，其特征在于：所述漂珠粒径为0.2～1mm。4.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土，其特征在于：所述玄武岩纤维长度为2～3mm，单丝直径为16～17μm；所述粉煤灰密度为1.77～2.43g/cm3；所述石膏堆积密度为900～1000kg/m3。5.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土，其特征在于：所述植物营养胶囊包括外壳和由外壳包裹于...

【专利技术属性】
技术研发人员：康爱红，刘明昊，肖鹏，吴正光，张垚，吴帮伟，李波，寇长江，徐俊，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：