一种灌木种植型生态混凝土构件及其制备方法与流程

本发明涉及生态环境工程技术领域，具体涉及一种灌木种植型生态混凝土构件及其制备方法。

背景技术：

每年雨季，大量的雨水冲刷会把堤岸的泥砂冲入水体，影响河道，将山道两旁的泥石冲下道路，影响交通，甚至造成事故。因此护坡的构建显得尤为重要。

传统的水利及道路防护工程护坡主要是浆砌或干砌块石护坡、现浇或预制混凝土护坡等，然而这种护坡由于切断了生物链，水土中生物与微生物的生存环境受到极大的破坏，使生态失衡，环境的自我净化能力大大降低，对自然环境产生直接或间接的破坏作用。

多孔生态混凝土，是指以混凝土作为结构体提供骨架支撑作用，内部的连通孔为植物提供生长及吸取养分的空间，使植被根系能够穿过混凝土并且能够长期生长；其网络固结结构，可以有效地抵抗雨水冲刷，防止水土流失，而雨水能够通过其内部孔洞的下渗回流，保障地下水位，起到调节生态的作用。

近几年来，使用多孔生态混凝土制作植草砖进行铺设护坡，为解决护坡材料与环境和谐相容提供了一定的途径。但经多年的使用实践表明，当前多孔生态混凝土的应用仍存在以下缺点：

1)现浇多孔混凝土的质量难以控制，所制作得的生态混凝土空隙率分布不一致，影响植物的生长及覆盖率；

2)绿化效果不理想，草坪覆盖率低；

3)使用多孔混凝土制作的植草砖在铺设一段时间后，遇到雨水冲刷，容易产生滑移破损；

4)现有多孔生态混凝土只能种植草类及葛藤类植物，限制了护坡植物的选择范围；

5)只适用于雨水较多的地方，当雨水不足时，表面植物容易干死。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种可用于灌木及草本植物种植的灌木种植型生态混凝土构件及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明的灌木种植型生态混凝土构件，包括：构件主体，多个种植孔，多个锚固孔；多个所述种植孔均匀分布于主构件上；

多个锚固孔设置于构件主体上，所述锚固孔用于将混凝土构件与护坡相锚固；

所述构件主体为以陶粒作为骨料，陶粒的粒径范围为5～15mm；构件主体具有20％～30％的空隙率。

进一步的，所述锚固孔孔径为12mm～15mm。

进一步的，所述种植孔孔径为20mm～25mm。

进一步的，所述混凝土构件为400mm×400mm×50mm、400mm×400mm×80mm、800mm×800mm×50mm、800mm×800mm×80mm等尺寸，便于拼装。

一种植物生态混凝土构件组件，由多个上述植物生态混凝土构件拼接而成。

一种灌木种植型生态混凝土构件的制备方法，步骤为：

1)构件模板的制作：根据工程需要选择模板尺寸，在模板上预留多个种植孔与锚固孔，种植孔径为20mm～25mm，锚固孔径为12mm～15mm；

2)构件骨料陶粒的预营养化处理：配置植物营养液，将粒径范围为5～15mm的陶粒置于营养液中浸泡1～1.5小时，然后用筛网沥水，放置于阴凉干燥处风干至表面干燥，完成预营养化处理；

3)生态混凝土的拌制：使用经步骤2)处理后的陶粒作为骨料，采用组成份数为水泥170～256份、硅灰19～28份、混凝土减水剂2～3份、陶粒450～500份、自来水34～51份，混合搅拌制作生态混凝土拌合物；上述原材料采用自落式搅拌机进行混合搅拌，将水泥、硅灰、陶粒先混合搅拌均匀，再加入水与减水剂，搅拌均匀，得到生态混凝土拌合物。

4)透水混凝土的浇筑与构件成型：使用经步骤3)制作的生态混凝土拌合物，在步骤1)所述模板上浇筑成型，在标准养护室内放置养护24h后，取出；脱除模具，放入养护室，通入蒸汽，以12℃/h的速度升温，直至温度达到75～85℃，养护16h后，取出，于室温下冷却，得到构件主体空隙率为20％以上的灌木种植型生态混凝土构件。

进一步的，所述生态混凝土拌合物由如下质量份的原材料组成：水泥200份、硅灰22份、混凝土减水剂2份、陶粒450份、自来水41份。

进一步的，步骤2)所述的营养液，由钙盐、钾盐、铵盐、镁盐与水混合组成。

作为优选的，步骤2)所述的营养液，由如下质量份的原材料组成：硝酸钙0.940～0.950份、硫酸钾0.605～0.610份、磷酸二氢铵0.115～0.120份、硫酸镁0.490～0.495份、自来水1000份。

作为优选的，步骤2)所述的营养液，由如下质量份的原材料组成：硝酸钾0.580～0.590份、硝酸钙0.720～0.730份、磷酸铵0.150～0.155份、硫酸镁0.290～0.295份、氯化铁0.140～0.145份、自来水1000份。

本发明的有益效果为：

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)采用陶粒替代碎石骨料进行制作，构件重量大幅度下降，有利于运输与施工。

2)所用陶粒根据所种植植物的需求，进行了预营养化，可以为植物提供生长所需营养物质，同时陶粒的高吸水性，可以存贮大量水分，在雨水不足时，提供水分，提高植物的生存率。

3)构件具有20％-30％以上孔隙率的主体，并分布有预留种植孔，使生态混凝土不仅可以种植草本类植物，还可以种植灌木类植物，扩大护坡植物的选择范围。

4)构件采用轻质骨料陶粒制作，重量小，容重只有800～900kg/m³，方便运输与施工；强度达到3～5MPa以上，构件固土能力高，护坡效果好，可利用锚固将生态混凝土构件安装固定于护坡上，施工方便，便于大面积推广应用。

5)本发明的植物生态混凝土构件主体上预留有多个直径为20mm～25mm的种植孔，用于进行灌木类护坡植物的种植，使灌木根茎在构件上得到足够的生长空间；而构件主体位置用于草本护坡植物的种植，使生态混凝土护坡构件上的生态环境更多元化。

6)本发明构件主体预留孔的分布及中心间距，根据所需要的美观效果及种植植物的特性进行设计，使构件在达到生态护坡的同时最大化地发挥美化环境的效果。

附图说明

图1为本发明灌木种植型生态混凝土构件的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为图1中B-B向的剖视图；

图4为由四个灌木种植型生态混凝土构件拼接而成的组件示意图；

图5为灌木种植型生态混凝土构件锚固于护坡后的种植效果图。

附图标记：1、构件主体；2、种植孔；3、锚固孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-3所示，本发明的灌木种植型生态混凝土构件，包括：构件主体1，种植孔2，多个锚固孔3。

多个所述种植孔2均匀分布于主构件1上；每个种植孔2孔径为20mm至25mm。本发明根据所需要的美观效果及种植植物的特性进行设计，使构件在达到生态护坡的同时最大化地发挥美化环境的效果；构件可设计为400mm×400mm×50mm、400mm×400mm×80mm、800mm×800mm×50mm、800mm×800mm×80mm，便于拼装；种植孔2用于进行灌木类护坡植物的种植，使灌木根茎在构件上得到足够的生长空间；而构件主体1用于草本护坡植物的种植，使生态混凝土护坡构件上的生态环境更多元化。

构件上预留多个孔径12～15mm的锚固孔3，用于将构件固定安装于护坡上。

所述构件主体1以陶粒作为骨料，陶粒的粒径范围为5～15mm；制备成具有20％～30％的空隙率的透水混凝土，抗压强度达到3～5MPa以上。

如图4所示，将多个上述植物生态混凝土构件拼接得到植物生态混凝土构件组件。每个构件通过锚固孔，采用锚固件固定于护坡上。

上述灌木种植型生态混凝土构件的制备方法，步骤为：

1)构件模板的制作：根据工程需要选择模板尺寸，在模板上预留多个种植孔与锚固孔，种植孔径为20mm～25mm，锚固孔径为12mm～15mm；

2)构件骨料陶粒的预营养化处理：配置植物营养液，将粒径范围为5～15mm的陶粒置于营养液中浸泡1～1.5小时，然后用筛网沥水，放置于阴凉干燥处风干至表面干燥，完成预营养化处理；

3)生态混凝土的拌制：使用经步骤2)处理后的陶粒作为骨料，采用组成份数为水泥200份、硅灰22份、混凝土减水剂2份、陶粒450份、自来水41份，混合搅拌制作生态混凝土拌合物；上述原材料采用自落式搅拌机进行混合搅拌，将水泥、硅灰、陶粒先混合搅拌均匀，再加入水与减水剂，搅拌均匀，得到生态混凝土拌合物。

4)透水混凝土的浇筑与构件成型：使用经步骤3)制作的生态混凝土拌合物，在步骤1)所述模板上浇筑成型，在标准养护室内放置养护24h后，取出；脱除模具，放入养护室，通入蒸汽，以12℃/h的速度升温，直至温度达到75～85℃，养护16h后，取出，于室温下冷却，得到构件主体空隙率为20％以上灌木种植型生态混凝土构件。

营养液跟据种植植物及护坡土壤性质的不同时进行选择，可按以下通用营养液配比进行调配，营养液由钙盐、钾盐、铵盐、镁盐与水混合组成。

作为其中一种方案，营养液由如下质量份的原材料组成：硝酸钙0.940～0.950份、硫酸钾0.605～0.610份、磷酸二氢铵0.115～0.120份、硫酸镁0.490～0.495份、自来水1000份。

作为另一种方案，营养液由如下质量份的原材料组成：硝酸钾0.580～0.590份、硝酸钙0.720～0.730份、磷酸铵0.150～0.155份、硫酸镁0.290～0.295份、氯化铁0.140～0.145份、自来水1000份。

在上述制备的到的生态混凝土构件的孔隙及种植孔上灌土、撒播草籽及插种中灌木，待植物根系吃住构件中的泥土后进行移植，也可以在构件安装后再进行；将构件根据工程设计进行铺设，并进行锚固于护坡上，如图5所示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。