一种植生混凝土及其施工方法与流程

文档序号:11222807

本发明涉及水土保护技术领域,具体而言,涉及一种植生混凝土及其施工方法。



背景技术:

环境问题是当今人类面临的最严峻的挑战之一,随着人们生活质量的不断提高,对生活环境的质量要求越来越高,因此绿化处理提高环境质量,保证水土流失的重要措施。

近年来,我国尤其在水利、电力、公路、铁路等基础设施工程建设过程中,经常要开挖大量的边坡。边坡的开发破坏了原有植被盖层,导致了大量的裸露岩石和土地,造成了一系列生态环境失衡问题。如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候的恶化及生物链的破环等。这些工程所造成的边坡依靠自然界自身的力量恢复生态平衡往往需要较长时间。土质边坡通过人工防护和绿化可以在较短时间内实现生态恢复,但岩石(混凝土)边坡很难恢复原有生态平衡。现有的植生护坡技术,方法复杂,工程造价高。而普通常用的公路边坡挂网客土喷播、三维网客土绿化法等,这些方法在边坡上实施不能抗暴雨冲刷,它们的共同弱点是强度很低,不能承担边坡防护作用,并且存在保水性能差、不耐旱等缺点。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供的一种植生混凝土及其施工方法,更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷,采用磷渣等固体废弃物,原材料来源广,价格低廉,可以保证基层混凝土强度高,还可以提供植物生长所需的磷等元素;施工方法简便,可直接采用机械喷播方式,降低工人劳动强度,提高工作效率,进而降低工程成本。

一种植生混凝土,包括位于底部的基层混凝土和位于顶部的面层混凝土,所述基层混凝土由植生混凝土基质材料喷播而成,所述面层混凝土由所述植生混凝土基质材料混合草种喷播而成,所述植生混凝土基质材料包括以下重量份数的原料组分:磷渣5~15份、黏土75~85份、聚丙烯纤维0.01~0.1份、保水剂0.01~0.1份及水60~80份。

进一步地,所述植生混凝土基质材料还包括以下重量份数的原料组分:水泥1~10份。

进一步地,所述植生混凝土基质材料还包括以下重量份数的原料组分:谷壳0.1~2份。

进一步地,所述草种选自固土类植物或灌木种子。

进一步地,所述磷渣的粒度为80~150目。

进一步地,所述黏土的颗粒粒径不大于10mm。

进一步地,所述聚丙烯纤维的长度为5~8mm。

本发明还提供了一种植生混凝土的施工方法,包括以下步骤:

步骤一:先将植生混凝土基质材料的各原料组分混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上喷播所述基层混凝土浆料,形成基层混凝土;

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,再在基层混凝土上喷播所述面层混凝土浆料,形成面层混凝土,所述面层混凝土中草种的含量为15~25g/m2

步骤三:将无纺布覆盖在所述面层混凝土上进行养护,经养护,草种发芽生长。

进一步地,所述基层混凝土的厚度为6~8cm,所述面层混凝土的厚度为2~3cm。

与现有技术相比,本发明的一种植生混凝土及其施工方法的有益效果是:

(1)、本发明的植生混凝土,采用磷渣等固体废弃物,原材料来源广,价格低廉,不仅可以保证基层混凝土与边坡的粘结强度高,有较强的抗压和抗拉强度,使植生混凝土的抗侵蚀性能增强,还可以提供面层草种生长所需的磷等元素,另外采用聚丙烯纤维进一步改善了植生混凝土的抗冲刷和抗裂性能;适用于高速公路、水库、矿山和山区城市建设等边坡生态环境修复,能有效的抵抗雨水冲刷,避免水土流失和蚀沟现象的出现,保水性能优良,并且具有良好的景观和环保效应。

(2)、本发明的植生混凝土施工方法简便,可直接采用机械喷播施工,降低工人劳动强度,提高工作效率,进而降低后期维护费用及工程成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,作详细说明如下。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。

但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用之术语:

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,a和/或b包括(a和b)和(a或b);

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,井且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

本发明提供了一种植生混凝土,包括位于底部的基层混凝土和位于顶部的面层混凝土。所述基层混凝土由植生混凝土基质材料喷播而成,所述面层混凝土由所述植生混凝土基质材料混合草种喷播而成。

所述植生混凝土基质材料包括以下重量份数的原料组分:磷渣5~15份如5份、8份、10份、12份或15份等;黏土75~85份如75份、78份、80份、82份或85份等;聚丙烯纤维0.01~0.1份如0.01份、0.03份、0.05份、0.08份或0.1份等;保水剂0.01~0.1份如0.01份、0.03份、0.05份、0.08份或0.1份等;及水60~80份如60份、65份、70份、75份或80份等。

上述磷渣是用磷矿石制取黄磷后排出的副产物。磷渣的主要化学成分为cao、sio2、al2o3等化合物,用作黏土质原料和石灰质原料,能有效改善植生混凝土基质材料的细度和微观结构,改善植生混凝土的耐久性能,使植生混凝土有较强的抗压和抗拉强度,保证基层混凝土与边坡的粘结强度高,使植生混凝土的抗侵蚀性能增强,还可以提供面层草种生长所需的磷等元素。

上述黏土,是颗粒非常小的(<2μm)可塑的硅酸铝盐。除了铝外,黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙。黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。黏土矿物的颗粒细小,常在胶体尺寸范围内,呈晶体或非晶体,大多数是片状,少数为管状、棒状。黏土用水湿润后具有可塑性,在较小压力下可以变形并能长久保持原状,而且比表面积大,颗粒上带有负电性,因此有很好的物理吸附性和表面化学活性,具有与其他阳离子交换的能力。

上述聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀等优良性能,可保证植生混凝土的均质性,提高植生混凝土的抗裂性能、抗渗性能、抗冲击性能等。

上述保水剂使用的是高吸水性树脂,它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。所述保水剂无毒无害,反复释水、吸水,因此农业上人们把它比喻为“微型水库”,因此所述保水剂在水分丰裕时吸收水分,在天气干燥时为植物提供水分。所述保水剂可采用聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠等。

本发明的植生混凝土,采用磷渣等固体废弃物,原材料来源广,价格低廉,不仅可以保证基层混凝土与边坡的粘结强度高,有较强的抗压和抗拉强度,使植生混凝土的抗侵蚀性能增强,还可以提供面层草种生长所需的磷等元素,另外采用聚丙烯纤维进一步改善了植生混凝土的抗冲刷和抗裂性能;适用于高速公路、水库、矿山和山区城市建设等边坡生态环境修复,能有效的抵抗雨水冲刷,避免水土流失和蚀沟现象的出现,保水性能优良,并且具有良好的景观和环保效应。

本发明所述的草种是单一草种或由多种草种组成的多种草种。对混合草种,根据地理位置、环境和气候条件的不同,选择当地的固土类植物如黑麦草、早熟禾、白三叶、狗牙根、野牛草或百喜草等,或灌木种子如胡枝子、紫穗槐、马棘、多花木蓝、猪屎豆、木豆等。

优选地,所述植生混凝土基质材料还包括以下重量份数的原料组分:水泥1~10份如1份、3份、5份、8份或10份等。

需要说明的是,所述水泥用作形成强度达到工程强度的固结材料,可使植生混凝土形成具有一定强度的防护层,进一步增强植生混凝土的粘结强度和抗冲刷能力,快速营造面层草种生长的环境。所述水泥一般采用425#水泥。

优选地,所述植生混凝土基质材料还包括以下重量份数的原料组分:谷壳0.1~2份如0.1份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8或2份等。

上述谷壳又名稻子壳,稻谷外面的一层壳。稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅,脂肪和蛋白质含量极低。稻壳的组成75%为有机物,25%为二氧化硅,具有良好的韧性、多孔性、低密度(112~144kg/m3)以及质地粗糙等。本发明实施例中在所述植生混凝土基质材料中掺入谷壳,有助于在植生混凝土中形成空隙,使植生混凝土变得疏松多孔,使草种易于获得发芽、生长所需的光、空气、水分和肥料;谷壳腐烂后,还能为植物生长补充有机质。

优选地,所述磷渣的粒度为80~150目如80目、90目、100目、110目、120目、130目或150目等。

优选地,所述黏土的颗粒粒径不大于10mm。

优选地,所述聚丙烯纤维的长度为5~8mm如5mm、6mm、7mm或8mm等。

本发明还提供了一种植生混凝土的施工方法,包括以下步骤:

步骤一:先将植生混凝土基质材料的各原料组分混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上喷播所述基层混凝土浆料,形成基层混凝土;

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,再在基层混凝土上喷播所述面层混凝土浆料,形成面层混凝土,所述面层混凝土中草种的含量为15~25g/m2如15g/m2、18g/m2、20g/m2、23g/m2或25g/m2等。

步骤三:将无纺布覆盖在所述面层混凝土上进行养护,经养护,草种发芽生长。

优选地,所述基层混凝土的厚度为6~8cm如6cm、6.5cm、7cm、7.5cm或8cm等,所述面层混凝土的厚度为2~3cm如2cm、2.5cm或3cm等。

为了便于理解本发明,下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

实施例1

步骤一:将磷渣5份、水泥1份、黏土75份、聚丙烯纤维0.01份、谷壳2份、聚丙烯纤维0.1份、保水剂0.01份及水60份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为6cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为2cm;该草种选用黑麦草,面层混凝土中草种的含量为15g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例2

步骤一:将磷渣5份、黏土75份、聚丙烯纤维0.05份、保水剂0.01份及水70份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为6cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为2.5cm;该草种选用黑麦草,面层混凝土中草种的含量为15g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例3

步骤一:将磷渣10份、黏土80份、聚丙烯纤维0.1份、保水剂0.05份及水80份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为7cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为3cm;该草种选用狗牙根、黑麦草和野牛草,其重量比为1:1:2;面层混凝土中草种的含量为20g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例4

步骤一:将磷渣5份、水泥1份、黏土75份、谷壳2份、聚丙烯纤维0.1份、保水剂0.01份及水60份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为6cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为2cm;该草种选用黑麦草,面层混凝土中草种的含量为15g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例5

步骤一:将磷渣8份、水泥3份、黏土78份、谷壳1.5份、聚丙烯纤维0.08份、保水剂0.03份及水65份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为6.5cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为2.5cm;该草种选用白三叶和早熟禾的混合物,其重量比为1:2;面层混凝土中草种的含量为30~18g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例6

步骤一:将磷渣10份、水泥5份、黏土80份、谷壳1份、聚丙烯纤维0.05份、保水剂0.05份及水70份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为7cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为3cm;该草种选用狗牙根、黑麦草和野牛草,其重量比为1:1:2;面层混凝土中草种的含量为20g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例7

步骤一:将磷渣:12份、水泥8份、黏土82份、谷壳0.5份、聚丙烯纤维0.03份及、保水剂0.08份及水75份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为7.5cm。

步骤二:将草种与所述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为3cm;该草种选用胡枝子和木豆,其重量比为3:2;面层混凝土中草种的含量为23g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

实施例8

步骤一:将磷渣15份、水泥10份、黏土85份、谷壳0.1份、聚丙烯纤维0.01份及、保水剂0.1份及水80份混合均匀,得到基层混凝土浆料,再在边坡上采用干式混凝土喷射机械喷播基层混凝土浆料,形成基层混凝土,厚度为8cm。

步骤二:将草种与上述植生混凝土基质材料混合均匀,得到面层混凝土浆料,待基层混凝土硬化后,再在基层混凝土上采用干式混凝土喷射机械喷播面层混凝土浆料,形成面层混凝土,厚度为2.5cm;该草种选用多花木蓝,面层混凝土中草种的含量为25g/m2

步骤三:待面层混凝土硬化后,将无纺布覆盖在面层混凝土上进行防晒养护,经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草将自然生长。

上述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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