用于既有低荷载屋顶的植被混凝土及屋顶绿化系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于既有低荷载屋顶的植被混凝土及屋顶绿化系统。所述植被混凝土包含陶粒1重量份，水0.35重量份，水泥0.805-1.15重量份，粉煤灰0.345-0.115重量份，其中，所述陶粒的粒径为19-26.5mm。所述屋顶绿化系统包括4mmSBS改性沥青防水卷材、4mm高聚物耐根穿刺改性沥青防水卷材、蓄排水板、土工布、60mm栽培基质层、50mm由所述植被混凝土形成的植被混凝土层，静荷载小于150kg/m2。本发明与现有技术的同类产品相比，具有轻型、植被与混凝土适应性好、抗台风和大雨冲刷等优点，适合既有低荷载屋顶的绿化，且比采用普通植被混凝土至少要轻40kg/m2。
【专利说明】用于既有低荷载屋顶的植被混凝土及屋顶绿化系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种用于既有低荷载屋顶的多孔轻集料植被混凝土及包含该轻集料植被混凝土层的轻型屋顶绿化系统。
【背景技术】
[0002]屋顶绿化是指植物栽植在屋顶区域的一种绿化形式。在城市空间日益紧张，城市绿地增加有限的情况下，若对屋顶进行绿化，作为一种不占有地面土地的绿化形式，可以很好地解决这个矛盾。
[0003]目前屋顶绿化主要在新建建筑物屋顶进行，技术上相对成熟，并且有相关的一系列设计和施工规范。如上海市地方标准《上海市屋顶绿化技术规范》(试行)(编号:DB31/T493-2010，2010年8月17日发布，2010年10月I日实施)规定:已建建筑屋顶绿化设计时，应进行房屋安全检测，设计荷载应符合GB50009的要求并根据屋面结构原有荷载设计值进行设计，满足房屋屋顶承载实际要求。其中:(1)屋面荷载≥6.5kN/m2 (即663kg/m2)，可按花园式屋顶绿化设计。(2)屋面荷载≥4.5kN/m2(即459kg/m2)，可按组合式屋顶绿化设计。(3)屋面荷载≥2.5kN/m2(即255kg/m2)，可按草坪式屋顶绿化设计。
[0004]对屋面荷载< 2.5kN/m2 (即255kg/m2)的既有低荷载屋顶，没有作出规定。这是由于以下问题，限制了屋顶绿化的进一步推广应用:
[0005]一是既有低荷载屋顶绿化的承重问题。屋顶绿化最基础的条件是建筑物的荷载。如果使用大量土壤和植被混凝土，势必增加屋顶的负荷，事关建筑整体安全和人身安全，这是控制屋顶绿化规划设计的第一要素。
[0006]二是沿海地区屋顶绿化的抗台风和大雨冲刷问题。沿海地区同时受西风带和东风带天气系统的双重影响，各种气象灾害频繁发生。如何保证在台风、大雨冲刷下，既有建筑物屋顶绿化不受影响，是个必须考虑的问题。
[0007]三是植物种类的耐旱性、耐寒性、耐碱性问题。目前屋顶绿化所用的植物，大都是从普通城市绿化植物中选择根系较浅、对管理要求相对较低的植物品种，没有考虑植物的耐旱性能、耐寒性等，导致养护成本高。同时，针对混凝土水化产物呈碱性，还要考虑植物种类的耐碱性问题。
【发明内容】
[0008]本发明的一个目的是提供一种用于既有低荷载屋顶的多孔轻集料植被混凝土。
[0009]本发明的另一个目的是提供一种包含所述多孔轻集料植被混凝土层的轻型屋顶绿化系统。
[0010]根据本发明的一个目的，提供了一种用于既有低荷载屋顶的多孔轻集料植被混凝土，其包含:
[0011]陶粒I重量份
水0.35重量份
水泥0.805-1.15重量份，
粉煤灰0.345-0.115重量份，
[0012]所述陶粒的粒径为19-26.5mm间断级配粒径。
[0013]所述多孔轻集料植被混凝土可以进一步包含减水剂，其为水泥和粉煤灰的总重的
1.5重量％ ;所述减水剂优选为宁波润鑫混凝土外加剂有限公司生产的HR脂肪族减水剂。
[0014]所述多孔轻集料植被混凝土可以进一步包含粘合剂，其为水泥和粉煤灰的总重的
0.5-1.0重量％ ;所述粘合剂优选为宁波市 鄞州海升纤维素衍生物厂生产。
[0015]优选地，所述陶粒的表观密度为0.698X 103kg/m3、堆积密度为0.381X 103kg/m3。
[0016]所用的水泥为普通娃酸盐水泥，标号为42.5。
[0017]根据本发明的植被混凝土的pH值小于12，和/或连通孔隙率在27.5-28.5%。
[0018]根据本发明的另一个目的，提供了一种用于既有低荷载屋顶的包含所述多孔轻集料植被混凝土层的轻型屋顶绿化系统，该系统包括:防水层、耐根穿刺防水层、排(蓄)水层、隔离过滤层、60mm栽培基质层、50mm所述多孔轻集料植被混凝土层。
[0019]其中，优选地，所述防水层为4mmSBS改性浙青防水卷材，防止雨水和灌溉水渗漏。
[0020]所述耐根穿刺防水层为4_高聚物耐根穿刺改性浙青防水卷材,防止植被穿刺屋面。采用热熔法施工，确保耐根穿刺防水层和下面的防水层粘结牢固。
[0021]所述排(蓄)水层为蓄排水板，是一种双面凹凸的排水板，主要成分是高抗冲聚氯乙烯(PVC)。水从排水板的表面排出，而不接触排水板下面的耐根穿刺防水层，同时具有贮水功能。
[0022]所述隔离过滤层为200g/m2 土工布，与蓄排水板一起使用，避免细颗粒基质堵塞，保持排水通畅和空气流通。
[0023]所述栽培基质层主要成分是田园土和草炭，湿容重(包括植被根部)为1160kg/m2，主要支持与固定植物、保持水分与根系通气和提供部分营养。
[0024]根据本发明的轻集料植被混凝土具有碱度较低(pH值小于12)、合适孔隙率(连通孔隙率28.0%左右)和抗压强度2-3MPa以上等性能。
[0025]与现有的普通植被混凝土技术相比，由于采用19-26.5mm间断级配粒径的高强陶粒轻集料为原料，比采用普通植被混凝土至少要轻40kg/m2。整个轻型屋顶绿化的静荷载合计为140.2kg/m2，小于150kg/m2，具有轻型、植被与混凝土适应性好、抗台风和大雨冲刷等优点，适合既有低荷载屋顶的绿化。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为根据本发明的轻型屋顶绿化系统示意图，其中，
[0027]1:防水层，为4mmSBS改性浙青防水卷材；
[0028]2:耐根穿刺防水层,为4mm高聚物耐根穿刺改性浙青防水卷材；
[0029]3:排(蓄)水层，为双面凹凸的蓄排水板；
[0030]4:隔离过滤层，为200g/m2 土工布；
[0031]5:60mm栽培基质层；[0032]6:50mm多孔轻集料植被混凝土层。
【具体实施方式】
[0033]一、试验材料
[0034]在本申请中试验材料如下:
[0035]1、水泥:采用42.5普通硅酸盐水泥，初凝时间为95min，终凝时间为245mm ；3d的抗压强度为25.3MPa，28d的抗折强度为48.8MPa。
[0036]2、粉煤灰:宁波北仑电厂的I级粉煤灰。
[0037]3、陶粒:宁波平海建材有限公司生产的间断级配粒径的高强陶粒，表观密度为0.698X 103kg/m3,堆积密度为0.381X 103kg/m3。高强陶粒间断级配粒径分别为16_19mm、19-26.5mm、26.5-31.5mm。
[0038]4、减水剂:宁波润鑫混凝土外加剂有限公司生产的HR脂肪族减水剂，减水率为16%左右。
[0039]5、粘合剂:宁波市鄞州海升纤维素衍生物厂生产，主要成分是甲基纤维素，白色纤维状粉。
[0040]6、草种:高羊茅。
[0041]二、试验方法
[0042]1、强度测试方法
[0043]多孔轻集料植被混凝土试块的受压面150 X 150mm2,保持外加力0.1~0.2MPa的速度，每组测试六个试样。因多孔轻集料植被混凝土是孔隙结构，受压时容易产生应力集中，故拆模后，需对试样受压面用砂浆进行抹面处理，使试验结果接近于混凝土强度的真实值。
[0044]2、孔隙率测试方法
[0045]普通混凝土试验规范有总孔隙的测定方法，没有连通孔隙率的概念。本发明参考相关文献([I]樊建超，罗仁安，冯辉荣.植物相容型生态混凝土的制备试验与研究[J].福建林业科技，2005，32 (3):11-14.[2]沈炫.构造型多孔植被混凝土的试验研究[D].湖北工业大学硕士论文.2009.[3]张朝辉.多孔植被混凝土研究[D].重庆大学硕士论文.2006.)，采用总孔隙率和连通孔隙率指标。因总孔隙率包括内部孔隙，故连通孔隙率更接近植被所需的孔隙指标。
[0046]多孔轻集料植被混凝土的总孔隙率P !和连通孔隙率P 2，分别按下式计算:
【权利要求】
1.一种用于既有低荷载屋顶的植被混凝土，其包含:
陶粒I重量份
水0.35重量份水泥0.805-1.15重量份，粉煤灰0.345-0.115重量份， 其中，所述陶粒的粒径为19-26.5mm。
2.根据权利要求1所述的植被混凝土，其中，其进一步包含减水剂，所述减少剂的用量为水泥和粉煤灰的总重的1.5重量％。
3.根据权利要求1所述的植被混凝土，其中，其进一步包含粘合剂，所述粘合剂为水泥和粉煤灰的总重的0.5-1.0重量％。
4.根据权利要求1所述的植被混凝土，其中，所述陶粒的表观密度为0.698 XioWm3,堆积密度为0.381 X 103kg/m3。
5.根据权利要求1-4之一所述的植被混凝土，其中，所述植被混凝土的pH值小于12。
6.根据权利要求1-4之一所述的植被混凝土，其中，所述植被混凝土的连通孔隙率为27.5% -28.5%。
7.一种用于既有低荷载屋顶的屋顶绿化系统，该系统包括:4mmSBS改性浙青防水卷材、4mm高聚物耐根穿刺改性浙青防水卷材、蓄排水板、土工布、60_栽培基质层、50_由权利要求1-6之一所述植被混凝土形成的植被混凝土层。
8.根据权利要求7所述的屋顶绿化系统，其中，所述植被混凝土层的连通孔隙率为27.5% -28.5%。
9.根据权利要求7所述的屋顶绿化系统，其中，所述屋顶绿化系统的静荷载小于150kg/m2。
【文档编号】C04B14/04GK103922654SQ201410133620
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】管斌君 申请人:浙江万里学院