本发明专利技术公开了一种环保型护坡植被混凝土。该混凝土分为透水混凝土和填充基质两部分，其中透水混凝土原料组分包括硫铝酸盐水泥32.89～36.22份、再生粗骨料170.8～171.9份、粉煤灰9.53～11.92份、硅灰1.91～2.86份、水16.85～17.53份、减水剂0.21～0.27份、异丁叉二脲0.95～1.91份、甲基纤维素醚0.25～0.29份、钢纤维0.47～0.49份。填充基质组分包括煤矸石、干化污泥、玉米秸秆、复合微生物菌肥、聚丙烯酰胺。其材料组分的选择有助于提高环保效益、护坡工程的稳定性和寿命，以及改善土壤肥力性能。该发明专利技术还提供了一种环保型护坡植被混凝土的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植被混凝土制备，具体涉及到一种环保型护坡植被混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、近十年来，自然灾害和极端气候事件的频率显著增加，导致世界范围内的边坡失稳现象频繁。此外，高速公路、铁路和水坝等基础设施建设通常留下裸露的边坡，容易受到土壤侵蚀和水径流的影响，并有可能发生浅层滑坡，并对周围环境产生不利影响。传统混凝土在坡面防护和土地绿化中应用广泛，但存在以下问题：第一、传统混凝土坡面难以渗透水分，容易引发土壤侵蚀和水资源浪费；第二、其表面平整度较高，难以让植物生根并生长，限制了土地的生态恢复；第三、修复与维护成本高。
2、为解决上述问题，多孔植被混凝土技术应运而生。然而现有技术中，多孔植被混凝土的大量消耗天然骨料对环境造成二次破坏，另外，有关混凝土中无机材料对植被生境的影响研究相对有限，对于同时改善其在护坡工程的工程力学性能和土壤ph值、肥力性能的研究也相对不足。
3、综上所述，急需开发更具成本效益、生态友好的护坡用环保型植被混凝土，以应对边坡稳定和环境保护方面的挑战。这将有助于改善现有的护坡技术，并促进更可持续的基础设施建设和土地管理实践。
技术实现思路
1、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种环保型护坡植被混凝土及其制备方法。
3、本专利技术一方面提供了一种环保型护坡植被混凝土，所述环保型护坡植被混凝土原料组分包括透水混凝土和填充基质。
4、所述透水混凝土组分包括:硫铝酸盐水泥32.89～36.22份、再生粗骨料170.8～171.9份、粉煤灰9.53～11.92份、硅灰1.91～2.86份、水16.85～17.53份、减水剂0.21～0.27份、缓释肥料0.95～1.91份、外加剂0.25～0.29份、钢纤维0.47～0.49份，
5、所述填充基质组分包括煤矸石45.85～46.52份、干化污泥34.89～36.28份、玉米秸秆8.24～9.15份、复合微生物菌肥0.80～0.87份、聚丙烯酰胺0.28～0.35份。
6、进一步的，所述硫铝酸盐水泥为42.5级硫铝酸盐水泥；所述再生粗骨的料粒径范围为16～20mm；所述粉煤灰为低钙粉煤灰；所述硅灰为96含量微硅粉。
7、进一步的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；所述缓释肥料为异丁叉二脲；所述外加剂为甲基纤维素醚；所述钢纤维长度为13～15mm。
8、进一步的，所述煤矸石经破碎处理后，其粒径为50～100目；所述干化污泥来源于河道；所述玉米秸秆经破碎处理后其长度为5～10mm；所述复合微生物菌肥主要菌种为枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌；所述保水剂为阴离子聚丙烯酰胺。
9、按照本专利技术的第二个方面，还提供一种环保型护坡植被混凝土制备方法。
10、包括如下步骤：
11、步骤a称取硫铝酸盐水泥、硅灰、粉煤灰和再生粗骨料，进行搅拌，制得混合料；
12、步骤b称取水、减水剂和外加剂，进行搅拌，制得混合液；
13、步骤c称取钢纤维，并将钢纤维和步骤b中的混合液加入步骤a的混合料中，继续搅拌后，在模具中浇筑，浇筑过程中分三层捣实，装模、振动、收浆、脱模和养护，得到透水混凝土，
14、步骤d称取填充基质，均匀填入透水混凝土的孔隙中，得到环保型护坡植被混凝土。
15、进一步的，所述步骤a中，搅拌时间为2～3min；所述步骤b中，搅拌时间为4～5min；所述步骤c中，搅拌时间为5～8min。
16、进一步的，所述步骤c中，所需浇筑模具尺寸为150mm×150mm×150mm，振动台振动时间为20s，养护条件为在20±2℃，相对湿度≥95％，养护28天。
17、进一步的，所述步骤d中，填充基质的制备方法包括如下步骤：
18、步骤1)称取煤矸石、干化污泥、玉米秸秆和聚丙烯酰胺，待用；
19、步骤2)使用电动搅拌器搅拌均匀，搅拌时间为5～8min。
20、进一步的，所述步骤d中，填充基质均匀填入透水混凝土的孔隙的方法包括以下步骤：
21、步骤ⅰ:将透水混凝土试样放置在样品箱中；
22、步骤ⅱ:称取填充基质，将其放置在透水混凝土样品上和周围；
23、步骤ⅲ:将样品箱振动均匀，使填充基质能够渗透并填充到混凝土的孔隙中。
24、本专利技术有益效果：
25、1.本专利技术采用硫铝酸水泥、粉煤灰和硅灰作为胶凝材料，以优化混凝土配方。利用硫铝酸盐有助于降低混凝土的碱性，从而更有利于植物生长。同时，粉煤灰和硅灰的添加，显著降低了混凝土的ph值，增强了混凝土的耐久性，提高边坡的稳定性。此外，我们还选用了再生粗骨料，减少了对天然骨料的依赖，进一步提升了环保性，同时在一定程度上降低了生产成本。另外，异丁叉二脲的使用有助于为植物生长提供所需养分。这一创新技术在坡面防护、土地绿化和生态恢复领域具有广泛的应用前景，对环境保护和可持续发展产生了积极的影响。
26、2.本专利技术所涉及的填充基质使用无土复绿基质，避免了在护坡工程中需要大规模开采和使用传统土壤的情况，从而减少了对生态系统的破坏和土地资源的耗用。这有助于保护自然环境和生态平衡。本专利技术的填充基质采用了煤矸石、干化污泥和玉米秸秆等资源，这些材料通常是废弃物或副产品，通过再利用它们，有助于减少废弃物的排放，提高了资源的有效利用率。本专利技术在护坡工程中将环保、资源利用效率、工程稳定性和土壤肥力性能相结合，提供了一种综合性的解决方案，有望在工程实践中减少环境破坏，降低成本，提高工程质量，以及改善土壤生态系统。
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【技术保护点】
1.一种环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述环保型护坡植被混凝土原料组分包括透水混凝土和填充基质，
2.如权利要求1所述的环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为42.5级硫铝酸盐水泥；所述再生粗骨的料粒径范围为16～20mm；所述粉煤灰为低钙粉煤灰；所述硅灰为96含量微硅粉。
3.如权利要求1所述的环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；所述缓释肥料为异丁叉二脲；所述外加剂为甲基纤维素醚；所述钢纤维长度为13～15mm。
4.如权利要求1所述的填充基质，其特征在于，所述煤矸石为经破碎处理后，粒径50～100目；所述干化污泥来源于河道；所述玉米秸秆为经破碎处理后，长度5～10mm；所述复合微生物菌肥菌种为枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌；所述保水剂为阴离子聚丙烯酰胺。
5.如权利要求1～4任一所述的环保型护坡植被混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的环保型护坡植被混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，搅拌时间为2～3min；
7.如权利要求5所述的环保型护坡植被混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，所需浇筑模具尺寸为150mm×150mm×150mm，振动台振动时间为20s，养护条件为在20±2℃，相对湿度≥95％，养护28天。
8.如权利要求5所述的环保型护坡植被混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤d中，填充基质的制备方法包括如下步骤：
9.如权利要求5所述的环保型护坡植被混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤d中，填充基质均匀填入透水混凝土的孔隙的方法包括以下步骤：步骤Ⅰ:将透水混凝土放置在样品箱中；
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【技术特征摘要】
1.一种环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述环保型护坡植被混凝土原料组分包括透水混凝土和填充基质，
2.如权利要求1所述的环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为42.5级硫铝酸盐水泥；所述再生粗骨的料粒径范围为16～20mm；所述粉煤灰为低钙粉煤灰；所述硅灰为96含量微硅粉。
3.如权利要求1所述的环保型护坡植被混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；所述缓释肥料为异丁叉二脲；所述外加剂为甲基纤维素醚；所述钢纤维长度为13～15mm。
4.如权利要求1所述的填充基质，其特征在于，所述煤矸石为经破碎处理后，粒径50～100目；所述干化污泥来源于河道；所述玉米秸秆为经破碎处理后，长度5～10mm；所述复合微生物菌肥菌种为枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌；所述保水剂为阴离子聚丙烯酰胺。
【专利技术属性】
技术研发人员：夏雄，潘子晴，刘铭，郭凯，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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