专利名称：多孔植物生长砖及其制造方法
技术领域：
本发明属于水利、环保领域，尤其是一种既满足构造上的安全性，又达到生态的绿化效果的多孔植物生长砖。此外，本发明还公布了它的制造方法。
本发明的解决方案是一种多孔植物生长砖，其特征在于它由以下组分按下述重量比组成a、13-25mm直径规格的碎石骨料70-90份；b、混合物A10-30份，其具体可以是下面几种组成中的一种a)高炉渣水泥；b)高炉渣水泥与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以3-5∶1的重量比混合；c)熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶2-3的重量比混合；d)高炉渣水泥、熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶1∶2-3的重量比混合；c、水占混合物A重量的25-40％；d、通用减水剂占混合物A的0.1-1％。
在生长砖上形成漏斗形状的栽植孔。
本发明还公开了上述多孔植物生长砖的制造方法，它包括a)将所述的配料按所述的比例在搅拌机里搅拌混合；b)将搅拌好的料投入模具里加振动；c)油压压缩成型；d)在蒸汽养护室里蒸养脱型。
本发明的多孔植物生长砖由于采取上述特殊的配料比例混合，既满足了构造上的安全性，又达到了生态的绿化效果。在使用时，首先在地面上铺上保持湿润的土工布，将该生长砖铺在土工布上，然后在生长砖的孔隙中填充营养土，然后在砖上铺上一层种子和营养土的混合土，最后在最上面铺上原土。待到一段时间之后，土工布自动分解，种子在营养土的滋养下将根须通过孔隙扎到地下，这样，植物就在上面生长出来。在具体实现方式部分将例举实验数据验证本发明的效果。在生长砖上形成漏斗形状的栽植孔，能够生长出更多的植物。
图2是本发明的多孔植物生长砖沿A-A方向的剖面图。
本发明使用的碎石没有产地要求，是普通碎石即可，骨料规格为13-25mm，使用均一粒度的骨料，是为了满足所需的孔隙规格一致及压缩强度。最后产生的孔隙不能太大，也不能太小，太小植物的根须难以从中扎根到地面，太大则强度不够。使用20-25mm规格的碎石骨料对植物扎根最有利。这种骨料的重量的份数是70-90份，低于70份砖孔隙增加，结合力反而变低，强度下降，超过90份虽然结合力增加，强度变高，但孔隙被堵住，阻碍植物的根须扎到地面。
一般水泥接触水后持续涌出游离石灰成分，多孔砖孔隙间的PH值升高，造成植物生长困难，微生物及小生物也不能存活，本发明采用高炉渣水泥，高炉渣和高温烧制黄土与水泥成分起火山灰水泥反应，抑制游离石灰的涌出，可使砖的PH值接近于中性。为降低水泥的PH值，使用1000摄氏度以上高温烧制的黄土粉末，也能够降低PH值。填加黄土之后，降低PH值的程度会比不填加黄土更大些。另外，采用熟石灰或熟石灰与高炉渣水泥的混合物代替高炉渣水泥，这时降低PH值的作用更明显，但强度会略微逊色于高炉渣水泥的情况。
本发明不采用现有技术中的砂，为提高砖的强度，要尽可能降低水/水泥的比例，此时必须使用减水剂，该减水剂用该领域技术人员熟悉的通用减水剂就可以，比如AE减水剂。水占混合物A重量的25-40％，如水太少，不能正常把水泥浆涂在骨料的表面，水太多，水泥浆会流下来堵住全部孔隙，因此水的量要适中。因使用的骨料量多，在另外的设施内保管骨料实际上不可能，有必要调节骨料水分量。在骨料料仓上部设置喷雾设施喷水，在料仓底部设置网，使水流出，骨料维持100％表面湿度，既可维持一定的水，也有骨料洗涤效果，去除石粉，对增加产品强度有帮助。冬季在骨料料仓底部供给养护室的蒸汽，调节骨料的湿度并确保一定的温度，该湿度最好是100％表面湿度，可提高产品的质量。
图1是本发明的多孔植物生长砖的俯视结构图。3表示在表面和内部形成的孔隙。1表示生长砖表面向内凹陷形成的漏斗形状的栽植孔，深度占砖厚度的1/2-3/4。4表示在生长砖的表面向内凹陷形成的漏斗形槽。为了在多孔植物生长砖2上植物定着，填充砖的孔隙，有必要在生长砖的表面向内凹陷形成漏斗形状的槽4，在图2的剖面图中可以看得更加清楚。填充土壤时因为有槽4容易填充，如果没有此槽，土从四面流下去，很难填充。并且向砖上面覆土时漏斗形槽4会抓住土，不使土流下去。植物生长砖的厚度在一定程度时，在干燥的气候下，整体上植物的定着缓慢。所以在部分形成栽植孔1，它是去除整体厚度的1/2-3/4，通过此孔促进初期植物定着，栽植孔的形状为漏斗形是为了在砖上部可以定着更多植物。如图2所示。有该栽植孔的位置较薄，可以诱导初期的植物定着，一旦植物定着，造成一定程度的阴影，对剩余地段植物定着提供有利的条件。该处砖的厚度如在1/2以上，不能诱导植物定着，如在1/4以下，太弱而容易破碎。另外，在断面看栽植孔的样子为漏斗，也可以确保比较宽的表面，诱导更多植物定着，使植物定着更加有效率。在图1和图2中可以看出，槽4和栽植孔1是交错分布的，在外缘各自分布了半个的槽4，当两块砖拼到一起时，该处正好形成一个完整的槽。槽4的深度比栽植孔1较浅。
上述多孔植物生长砖的制造方法，它包括以下步骤a、所述的配料按所述的比例在搅拌机里搅拌混合；b、将搅拌好的料投入模具里加振动；
c、油压压缩成型；d、在蒸汽养护室里蒸养脱型。
步骤b提到的搅拌是常温、常压下的搅拌，利用普通搅拌机就可以，搅拌的时间没有特殊要求，以充分混合为准。步骤c中的模具，是具有漏斗形状凸起的模具，以使最后生产出的砖具有漏斗形栽植孔，该振动也是在常温常压下进行的，振动的时间以充分填满模具，填充较实在为准。至于油压压缩成型，也是用普通制砖机或油压机在常温常压下进行，时间以脱离油压机保持形状为准。蒸养脱型一般要求48小时效果较好，然后进行自然养护。经过上述步骤，形成的孔隙率为20-40％。在使用时，首先在地面上铺上保持湿润的土工布，将该生长砖铺在土工布上，然后在生长砖的孔隙中填充营养土，然后在砖上铺上一层种子和营养土的混合土，最后在最上面铺上原土。待到一段时间之后，土工布自动分解，种子在营养土的滋养下将根须通过孔隙扎到地下，这样，植物就在上面生长出来。
根据实施例1的组合准备材料，但形成漏斗状的栽植孔制造砖。比较例在实施例1的组合中用普通水泥取代高炉渣水泥。
分别以实施例1-5和比较例制得的砖进行实验，实验结果如下，其中表1是各砖的物理性能调查表表1
其中，压缩强度的测定是采用国家标准测量方法，其单位是采取国家标准单位。PH值的测定方法是将产品放置50L蒸馏水中，24小时后测定水槽内水的PH值结果。
表2是在实施例1-5和比较例上栽植植物的结果。表2
植物品种使用Tall fescue，填充多孔植物生长砖的空隙后覆了5cm的土，初期3周每周1次浇水，以后不进行人为的浇水。植物数量是调查了1张500mm×500mm标准的砖上存在的植物数量。发芽率是一张砖上最后发芽的植物占全部植物的百分比，一个月后植物的高度指的是一个月后砖上长出的植物的平均高度，3个月后植物的数量是指3个月之后一块砖上植物的数量。
从表1中可以看出，多孔砖的压缩强度，使用高炉水泥的比使用普通水泥的高，填加烧制黄土的实施例2的多孔砖在强度上一点也不逊色于实施例1。实施例3和4中用熟石灰替代了水泥，砖的压缩强度略微下降，但PH值比其他组合更接近于中性，可造成对植物定着或微生物、小动物栖息有利的环境。
从表2中可以看出，植物初期发芽率和初期生长显示了比普通水泥更加良好的结果，特别是3个月后植物存活数量调查结果，使用黄上的组合对植物定着和生长非常有利。由于实施例5比实施例1多了栽植孔，多生长出40％左右的植物。
表4的实验方法和标准与表2完全一样。
实施例6、7、8分别是在碎石骨料与混合物A的配比范围、水占混合物A的重量比范围、通用减水剂占混合物A的重量比范围中取上、中、下位的三点，并配合实施例2、3、4兼顾混合物A内部的组分之间的配比关系，进行的实验。对比表3和表1、表4和表2，可以看出，实施例6与实施例2、实施例7与实施例3、实施例8与实施例4具有类似的效果，证明了高炉渣水泥、黄土、熟石灰的不同配比的可行性。同时证明了碎石骨料与混合物A的不同配比、水占混合物A、通用减水剂占混合物A的配比的各种可能性。
权利要求
1.一种多孔植物生长砖，其特征在于它由以下组分按下述重量比组成a、13-25mm直径规格的碎石骨料70-90份；b、混合物A10-30份，其具体可以是下面几种组成中的一种a)高炉渣水泥；b)高炉渣水泥与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以3-5∶1的重量比混合；c)熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶2-3的重量比混合；d)高炉渣水泥、熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶1∶2-3的重量比混合；c、水占混合物A重量的25-40％；d、通用减水剂占混合物A的0.1-1％。
2.根据权利要求1所述的多孔植物生长砖，其特征在于碎石骨料优选20-25mm直径规格的碎石。
3.根据权利要求1所述的多孔植物生长砖，其特征在于通用减水剂采用AE减水剂。
4.根据权利要求1所述的多孔植物生长砖，其特征在于在生长砖上形成漏斗形状的栽植孔(1)。
5.根据权利要求4所述的多孔植物生长砖，其特征在于栽植孔(1)深度占砖厚度的1/2-3/4。
6.根据权利要求1所述的多孔植物生长砖，其特征在于生长砖的表面向内凹陷形成漏斗形槽(4)。
7.根据权利要求1所述的多孔植物生长砖的制造方法，其特征在于它包括以下步骤a)将所述的配料按所述的比例在搅拌机里搅拌混合；b)将搅拌好的料投入模具里加振动；c)油压压缩成型；d)在蒸汽养护室里蒸养脱型。
8.根据权利要求7所述的多孔植物生长砖的制造方法，其特征在于在步骤a之前，在骨料料仓上部设置喷雾设施喷水，在料仓底设置网，使水流出；冬季在骨料料仓底部供给水蒸汽。
9.根据权利要求7所述的多孔植物生长砖的制造方法，其特征在于在步骤c中的模具，是具有漏斗形状凸起的模具。
全文摘要
一种多孔植物生长砖，其特征在于它由以下组分按下述重量比组成13－25mm直径规格的碎石骨料70－90份；混合物A10－30份，其具体可以是下面几种组成中的一种高炉渣水泥；高炉渣水泥与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以3－5∶1的重量比混合；熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶2－3的重量比混合；高炉渣水泥、熟石灰与1000摄氏度以上高温烧制的黄土以1∶1；2－3的重量比混合；水占混合物A重量的25－40％；通用减水剂占混合物A重量的0.1－1％。它既满足了构造上的安全性，又达到了生态的绿化效果。本发明还公布了其制造方法。
文档编号E02D17/20GK1463583SQ0212089
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月7日 优先权日2002年6月7日
发明者郑润谋 申请人:华清青生态环保科技(北京)有限公司