利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法及应用与流程

文档序号:11244435阅读:470来源:国知局
利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法及应用与流程

本发明涉及干旱区吸收蓄积利用自然地下水资源、用于植被恢复的生态修复领域,尤其涉及一种基于建筑垃圾制成的蓄水棒及其在干旱区植被恢复方面的应用。



背景技术:

我国每年产生的建筑垃圾近2亿吨,通常是直接采用露天堆放或填埋的方式进行处理。随着我国城市化进程,建筑垃圾加剧了土地和资源的紧张局面,严重影响到社会经济和生态环境的协调发展。目前世界上的很多国家已开始利用建筑垃圾进行新型建材的制备和开发,建筑垃圾中的主要组分如渣土、废旧混凝土、废旧砖石等具有抗冲击、耐磨损的良好物理性能,可以制作成再生骨料、再生混凝土、再生砌块、再生路面、再生砂浆,再生墙板等建材制品,也可将其用于人工造景、填海造陆。目前我国尚未形成—套与本国国情相符的建筑垃圾资源化长效机制,但业界已有学者开始在这方面的研究。如上海二建曾将结构施工垃圾分拣处理后,将可循环利用的废渣碎块粉碎,以1∶1的配比与标准砂混合作为细骨料,充当抹灰砂浆、砌筑砂浆。北京城建将建筑废渣用于砌筑砂浆、细石混凝土楼地面和混凝土垫层,利用了大量建筑垃圾并节约了建设资金。尽管如此,但我国建筑垃圾的再生利用率仍仅为5%,与欧盟、韩国、日本和荷兰等西方国家相比,利用率极低。

我国北方及西部地区生态环境较为脆弱,一旦破坏大量土地裸露并随之荒漠化,并影响连带周边土地,并会带来一系列环境问题,如土地荒漠化沙化严重、局部气候变化、沙尘暴日益增多等。根据全国沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化调研结果表明,中国荒漠化土地面积为262.2万平方公里,占国土面积的27.4%,近4亿人口受到荒漠化影响。据中、美、加国际合作项目研究,中国因荒漠化造成的直接经济损失约541亿人民币。

综上所述,加强建筑垃圾的综合利用以及采取工程措施进行人工绿化恢复植被和生态功能,显得尤为重要。



技术实现要素:

本发明的首要目的在于提供一种利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法,将建筑垃圾制作成蓄水、吸水的蓄水棒,且蓄水棒可用于干旱地区植被恢复和绿化当中,既能变废为宝,保护环境,又能解决干旱地区植被难于修复问题,从而起到一举两得的作用。此外,本发明还提供上述方法制作的蓄水棒在干旱地区植被恢复方面的应用。

为实现本发明的目的,本发明提供的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法包括:

对建筑垃圾进行粉碎与分选处理,以便获得不同粒径的集料;

将不同粒径的集料按预定级配混合,以便形成级配建筑垃圾混合料;

在级配建筑垃圾混合料中填加水泥、细沙、保水剂、膨润土和水,搅拌均匀后形成灌注混合料;

将灌注混合料灌注到预制的用于制作蓄水棒的模具中,待灌注混合料凝固后拆除模具,形成蓄水棒坯;

对蓄水棒坯进行养护,形成蓄水棒。

其中,所述建筑垃圾包括废砖块与混凝土块,且废砖块与混凝土块的比例大于4:6。

其中,所述级配建筑垃圾混合料中的不同粒径集料的质量百分含量的范围为:粒径为0.2-1cm的集料含量为15%-25%,粒径为1-2cm的集料含量为15%-25%,粒径为2-4cm的集料含量为25-55%,粒径为4-6cm的集料含量为15%-25%。

优选的,所述级配建筑垃圾混合料中的不同粒径集料的质量百分含量为:粒径为0.2-1cm的集料含量为20%,粒径为1-2cm的集料含量为20%,粒径为2-4cm的集料含量为40%,粒径为4-6cm的集料含量为20%。

其中,所述灌注混合料中泥土的含量小于或等于3%。

其中,所述灌注混合料中水泥、细沙、级配建筑垃圾混合料、保水剂、膨润土和水的重量份比为:

水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:2:7:0.063:0.031:0.4。

其中,所述蓄水棒为中空蓄水棒。

其中,所述蓄水棒为实心蓄水棒。

其中,所述实心蓄水棒上端具有下凹的凹槽。

其中,所述蓄水棒的横截面为圆形或长方形或正方形。

此外,本发明还提供一种将如上所述方法制作的蓄水棒在干旱地区植被恢复中的应用。

与现有技术相比,本发明的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法及其应用的有益效果体现在以下方面:

1、利用蓄水棒吸水、保水特性,将其利用在干旱地区植物(或种子)种植,解决干旱地区难于绿化问题。

2、能够达到免维护,免人工浇水,节约成本,节约水资源的目的。

附图说明

图1为本发明空心蓄水棒使用时的结构示意图;

图2为本发明方法制得的横截面呈圆形的空心蓄水棒的剖面图;

图3为本发明方法制得的横截面呈正方形的空心蓄水棒的剖面图;

图4为本发明方法制得的横截面呈长方形的空心蓄水棒的剖面图;

图5为本发明实心蓄水棒使用时的结构示意图;

图6为本发明方法制得的横截面呈圆形的实心蓄水棒的剖面图;

图7为本发明方法制得的横截面呈正方形的实心蓄水棒的剖面图;

图8为本发明方法制得的横截面呈长方形的实心蓄水棒的剖面图;

图9为本发明利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法的流程图。

具体实施方式

如图9所示,为本发明提供的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法的流程图,由图9可知,本发明的方法包括:

对建筑垃圾进行粉碎与分选处理,以便获得不同粒径的集料;

将不同粒径的集料按预定级配混合,以便形成级配建筑垃圾混合料;

在级配建筑垃圾混合料中填加水泥、细沙、保水剂、膨润土和水,搅拌均匀后形成灌注混合料;

将灌注混合料灌注到预制的用于制作蓄水棒的模具中,待灌注混合料凝固后拆除模具,形成蓄水棒坯;

对蓄水棒坯进行养护,形成蓄水棒。

具体的,本发明的方法包括如下步骤:

s01、对建筑垃圾进行粉碎与分选处理,以便获得不同粒径的集料。

本发明的建筑垃圾,包括废砖块与混凝土块,且采用的建筑垃圾中,废砖块与混凝土块的比例大于4:6,即建筑垃圾中的废砖块的质量百分比大于40%,混凝土块的质量百分比小于60%。

采用破碎机把包含废砖块与混凝土块的建筑垃圾粉碎,然后分级筛分选。其中,分级筛的筛孔设计为孔径0.2cm、1cm、2cm、4cm、6cm,因此,可以筛分出粒径范围分别为0.2-1cm、1-2cm、2-4cm、4-6cm的建筑垃圾料(即所述集料)。

s02、将不同粒径的集料按预定级配混合,以便形成级配建筑垃圾混合料。

其中,预定级配中,不同粒径集料的质量百分含量的范围满足如下要求:粒径为0.2-1cm的集料含量为15%-25%,粒径为1-2cm的集料含量为15%-25%,粒径为2-4cm的集料含量为25-55%,粒径为4-6cm的集料含量为15%-25%。

优选的,本发明的预定级配中,不同粒径集料的质量百分含量为:粒径为0.2-1cm的集料含量为20%,粒径为1-2cm的集料含量为20%,粒径为2-4cm的集料含量为40%,粒径为4-6cm的集料含量为20%。

s03、将按预定级配混合后形成的级配建筑垃圾混合物中填加水泥、细沙、保水剂、膨润土和水,搅拌均匀后形成灌注混合料。

其中,灌注混合料中水泥、细沙、级配建筑垃圾混合料、保水剂、膨润土和水的重量份比为:

水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:2:7:0.063:0.031:0.4。

其中,在将上述各原料混合的过程中,由于泥土的含量决定了蓄水棒的凝固强度,泥土含量越高强度越低,因此,在制作蓄水棒的过程中,应控制泥土的含量,即,控制细沙和级配建筑垃圾中的泥土总含量不能大于3%。

s04、将搅拌均匀的灌注混合料灌注到预制的用于制作蓄水棒的模具中,待模具中的灌注混合料凝固后拆除模具,取出形成的蓄水棒坯,再对蓄水棒坯进行养护,得到蓄水棒。

下面,根据本发明方法中采用不同比例组分时制作出的蓄水棒所具有的不同特性进行说明。

由上述可知,制作级配建筑垃圾混合料时,不同粒径集料的质量百分比范围应满足如下条件:

在制作灌注混合料时,采用的各组分的重量份比应满足如下条件:

水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:2:7:0.063:0.031:0.4。

例1、当级配建筑垃圾混合料中各粒径集料的质量百分比采用如下比例:

灌注混合料中各组分采用如下比例,水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:2:7:0.063:0.031:0.4时,制作出的蓄水棒多孔隙,孔隙间距合适,形成很多可以储水的储水囊,吸水性好,透水性好,具有良好的抗压强度,和很好的蓄水功能。

例2、当级配建筑垃圾混合料中各粒径集料的质量百分比采用如下比例:

灌注混合料中各组分采用如下比例,水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:3:8:0.063:0.011:0.3时,与例1相比,制作出的蓄水棒吸水性大,透水性差,抗压强度低,蓄水性能差。

例3、当级配建筑垃圾混合料中各粒径集料的质量百分比采用如下比例:

灌注混合料中各组分采用如下比例,水泥:细沙:级配建筑垃圾混合料:保水剂:膨润土:水=1:3:8:0.063:0.011:0.3时,与例1相比,制作出的蓄水棒吸水性小,透水性大,抗压强度低,蓄水性能差。

其中,本发明采用的蓄水棒模具可以采用钢或玻璃钢制作而成,在模具内衬有相应规格的塑料袋或塑料薄膜,使用时,将灌注混合料灌注到位于模具内的塑料袋或塑料薄膜内,待灌注混合料凝固后,拆除模具,取出连同塑料袋或塑料薄膜的蓄水棒坯并进行养护,从而得到带有塑料袋或塑料薄膜的蓄水棒。

或者,本发明的蓄水棒模具也可以采用pvc管制作而成,向pvc管模具内灌注混合料,待其凝固后,连同pvc管一起养护,从而得到带有pvc管的蓄水棒。而在后续使用过程中,可以将带有pvc管的蓄水棒直接埋入含水量丰富的土壤里,不需要再在pvc管外包裹塑料薄膜。

此外,本发明的蓄水棒模具也可以采用其它材料制作而成。

其中,本发明蓄水棒模具的横截面可预制成圆形、长方形或正方形,模具尺寸的大小可以根据蓄水棒使用时的具体情况而设定。

设计时,蓄水棒模具可以为中空的筒形模具,以便通过筒形模具浇筑出来的蓄水棒为实心蓄水棒7(如图5-图8所示),或者,蓄水棒模具可以为中心是实心圆柱、圆柱外套设内径大于圆柱直径的套管的套筒形模具,以便通过套筒形模具浇筑出来的蓄水棒为空心蓄水棒3(如图1-图4所示)。

其中,若制作实心蓄水棒7,则在制作过程中,需将蓄水棒模具的上表面设置成向下凸出的锥状或弧状,以便制得的蓄水棒上端具有向下的凹槽,即,蓄水棒上端为四周边缘高、中心向下凹成锥状或者碗状的表面,以便于在使用时,可以增大植物根系或种子萌发之后与蓄水棒的接触面积。

由本发明的方法制成的蓄水棒,可以应用于干旱区植被恢复领域中,在应用时,先用挖坑机开挖用于放置蓄水棒的坑,然后将采用上述方法制成的蓄水棒快速放入坑内,并在蓄水棒的上面种植植物或种子,种植时,采用常规方法种植即可。

其中,在应用时,若蓄水棒为中空的空心蓄水棒3,则需在空心蓄水棒3的空心处添加土壤基质2,以便于上部植物(或种子)生长时通过土壤基质2向下扎根(如图1所示)。若蓄水棒为实心蓄水棒7,则直接将蓄水棒安置在挖好的坑内,将植物或种子放置在蓄水棒上面的凹槽内,采用常规方法种植植物或种子即可(如图5所示)。

其中,挖掘用于安置蓄水棒的坑时,坑的底部应位于饱含地下水6的地下湿土层4,以便安置在坑内的蓄水棒下端可以吸取地下湿土层4的水分,并沿蓄水棒向上输送,直至输送至位于含水分少的干土层5的蓄水棒的上端,从而使种植于蓄水棒上端的植物或种子可以获取水分,利于生长。

采用本发明方法制作的蓄水棒,具有结构简单,吸水与保水特性好的优点,将其用于干旱荒漠地区植物或种子的种植,可以解决干旱荒漠地区难于绿化的问题,在植物生长过程中,由于蓄水棒可以源源不断地从地下湿土层吸取水分,因此可以对植物免维护、免人工浇水,节约用工成本,节约水资源。

尽管上面对本发明的内容作了具体描述,但是本发明不限于此,本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此,凡按照本发明原理所作的修改,都应当理解为落入本发明的保护范围。

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