CN102518139A - 一种生态植被护坡的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：1）制备干硬性无沙混凝土；2）制备植物纤维粒；3）制备营养种子粒；4）将步骤1）制得的干硬性无沙混凝土、步骤2）制得的植物纤维粒和步骤3）制得的营养种子粒混合均匀后制得生态植被混凝土，该生态植被混凝土通过现场浇注或者砌块成型机压制成型，经自然养护后，制得生态植被护坡。

Description

一种生态植被护坡的制作方法

技术领域

本发明涉及一种护坡的生产方法，尤其是涉及一种生态植被护坡的制作方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对环境美化的要求不断提高。目前，城市表面80%以上的面积被建筑物混凝土路面覆盖，导致市区的温度比郊区或者乡村高2～3℃，产生所谓的“热岛效应”。雨水长期不能渗入地下，导致城市地下水位下降，影响地表植物生长，城市绿化面积减少，结果导致城市生态系统失衡。在水利工程建设中，河流堤防以往大多采用混凝土制品，这种材料冷暗灰沉，缺乏透气性和透水性，在加强了堤防护坡的同时往往导致河流生态环境的破坏。混凝土质地脆弱，表面粗糙且呈强碱性，触觉效果差，同时混凝土颜色灰暗，视觉效果缺乏生机，由混凝土材料构筑的生活空间给人以粗、硬、冷、暗的感觉。近年来也出现了绿色混凝土护坡，为解决安全防护与环境和谐提供了一定的途径，但其生产方法往往较繁琐，且成本较高，因此，急需开发出一种成本较低，生产过程较简单的生态植被护坡的制作方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种能够改善环境、恢复生态、增加自然和谐美感的生态植被护坡的制作方法。

本发明提供一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：

一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：

1）制备干硬性无沙混凝土；

2）制备植物纤维粒；

3）制备营养种子粒；

4）将步骤1）制得的干硬性无沙混凝土、步骤2）制得的植物纤维粒和步骤3）制得的营养种子粒混合均匀后制得生态植被混凝土，该生态植被混凝土通过现场浇注或者砌块成型机压制成型，经自然养护后，制得生态植被护坡。

上述生态植被护坡的制作方法，在步骤1）中，所述制备干硬性无沙混凝土的具体步骤为：以再生骨料、水泥、水、外加剂等为原料，采用公知干硬性混凝土制作方法混合均匀制得抗压强度不低于Cc25的干硬性无沙混凝土。

上述生态植被护坡的制作方法，所述再生骨料为石粉、炉渣、废弃陶瓷、建筑固体废弃物中的任意一种或两种以上的任意重量比混合物，所述再生骨料粒径大于3cm或小于0.3cm部分分别不超过再生骨料总重的8%。

上述生态植被护坡的制作方法，在步骤2）中，所述制备植物纤维粒的具体步骤为：将各种农作物剩余物收集起来，晒干，粉碎成植物纤维粒。

上述生态植被护坡的制作方法，所述植物纤维粒的粒径为3-10mm。

上述生态植被护坡的制作方法，所述农作物剩余物为农作物的茎、叶、杆、壳、果、根、渣中的任意一种或两种以上任意重量比混合物。

上述生态植被护坡的制作方法，在步骤3）中，所述制备营养种子粒的具体步骤为：将粘土30-39重量份，泥炭20-30重量份，废弃硅藻土10-20重量份，缓释剂3-5重量份，氮、磷、钾复合肥水溶液10-15重量份混合均匀制得粘稠包膜，再将18-25重量份的野草种子与该粘稠包膜混合均匀并造粒，自然晒干制得营养种子粒，所述氮、磷、钾复合肥水溶液中复合肥的重量百分比含量为0.5-8%。

上述生态植被护坡的制作方法，所述泥炭为草炭、种植土、腐叶土或其他有机腐质物中的一种或两种以上任意重量比混合物；所述缓释剂为松香或者石蜡；所述野草种子为稗、葎草、飞蓬、藜、牛筋草、狗尾草、狗芽根、茅草中的一种或两种以上任意重量比混合物，所述野草种子的粒径小于5mm。

上述生态植被护坡的制作方法，在步骤4）中，所述植物纤维粒和所述营养种子粒与干硬性无沙混凝土混合之前，先进行预湿处理；所述预湿处理的具体方法为：将含有固化剂水溶液20-30重量份，淀粉15-25重量份，糖5-15重量份，水溶性粘结剂3-8重量份，水30-50重量份的粘结溶液按每立方米5±1kg的标准均匀喷撒在植物纤维粒以及营养种子粒上。

上述生态植被护坡的制作方法，所述粘结溶液的配方为固化剂水溶液25重量份，淀粉20重量份，糖10重量份，水溶性粘结剂5重量份，水40重量份。

本发明在制作生态植被护坡时，将植物种子、植物纤维粒一并加入到其中，把循环利废、农业种植、生态保护多种体系进行工程技术结合，提高了生产及生态保护效果。该生态植被护坡施工后，只有在一定的养护条件下（如覆膜、保水、保温两周以上），护坡内的植物纤维粒能够很快进行发酵分解，变成有机质，并在护坡内形成相互贯通的小孔洞，种子也能够很快发芽，借助于植物纤维发酵与营养包膜的营养，可以迅速地生长，植物根系可以通过护坡中的大量孔洞纵横交织，对采用柔性安装相互联锁的护坡进行植物的二次联锁，加固护坡体系，并起到快速绿化作用。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：

（1）制备干硬性无沙混凝土：以再生骨料（优选采用炉渣、废弃陶瓷、建筑垃圾等废弃物生产的再生骨料）、水泥、水、外加剂为原料，采用公知干硬性混凝土制作方法拌成抗压强度为不低于Cc25的干硬性无沙混凝土，本步骤中，再生骨料可以是其中任意一种材料或者两种以上以任意重量比混合物，且要求该干硬性无沙混凝土中的再生骨料中，粒径大于6cm或小于0.3cm部分不超过再生骨料总重的15%；由于干硬性混凝土的制作方法系公知技术，本领域的施工人员都知道如何制作及相应物料的配比；

（2）制备植物纤维粒：将稻壳类废弃物收集起来，晒干，备用；

（3）种子造粒：将粘土33重量份、草炭20重量份、从食品厂收集的废弃硅藻土10重量份、松香4重量份、氮、磷、钾复合肥水溶液13重量份混合均匀做成粘稠包膜，将具有自播能力强、耐旱涝、根系发达、生命力较强的粒径3-5mm的20重量份的一种种子包裹住，采用圆盘式造粒机进行造粒，制得营养种子粒，自然晒干后储存起来；其中所述复合肥分别含有氮磷钾各10%左右，复合肥水溶液中复合肥的百分比含量为5%；

（4）预湿处理：将固化剂水溶液25重量份，淀粉20重量份，糖10重量份，水溶性粘结剂5重量份，水40重量份的粘结溶液按每立方米5kg的标准均匀喷撒在植物纤维粒以及营养种子粒上，使粘结溶液能够与所有的纤维粒与种子粒接触，并起到湿润的目的（含水率小于18%）,促进植物纤维粒以及营养种子粒能有效地与混凝土浆料粘结在一起，后期也能在一定微生物环境下分解成植物营养成份。其中固化剂、粘结剂在混凝土中被广泛应用且种类繁多，其粘结溶液配制亦为公知技术，各组分的配比本领域技术人员可以较易获知并实现；

（5）将进行预湿处理过的营养种子粒、植物纤维粒与制备好的干硬性无沙再生骨料混凝土一起均匀地送进成型机的储料斗，经过一次落料，多次布料动作使其充分拌匀，同时不被混凝土浆料紧紧包裹以致于与空气隔绝，然后压制成型，经自然养护后，制得生态植被护坡。本技术方案不可以在拌制无沙再生骨料混凝土时将营养种子粒和植物纤维粒放在一起搅拌。

实施例2

一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：

（1）制备干硬性无沙混凝土：以建筑固体废弃物为再生骨料、水泥、水为原料，采用公知的干硬性无沙混凝土制作方法，拌成强度为Cc25的干硬性无沙混凝土；

（2）制备植物纤维粒：将桔杆剩余物收集起来，晒干，粉碎成植物纤维粒，长度为5mm左右，在本实施例中，所述植物纤维的长度在3-10mm范围内都是可行的，其长度选择对本发明的有益效果都是一样的；

（3）造粒：将粘土30重量份，种植土25重量份，从食品厂收集的废弃硅藻土12重量份，石蜡3重量份，氮、磷、钾水溶液10重量份混合均匀做成粘稠包膜，将具有自播能力强、耐旱涝、种子较小、根系发达、生命力较强的粒径2mm的20重量份的狗芽根与前述粘稠包膜混合均匀，采用手工方式进行造粒，制得有一定硬度的营养种子粒，自然晒干后储存起来；在本步骤中，所述粘土在30-39重量份范围内、以草炭、种植土、腐叶土或其它有机腐质物中的一种或者两种以上任意比例混合物作为种植土20-30重量份范围内、废弃硅藻土10-20重量份范围内、以松香或者石蜡为缓释剂3-5重量份范围内、复合肥水溶液10-15重量份范围内都是可行的，不同重量份的选择都可以实现本发明的目的，且对有益效果不会带来根本性的影响；所述狗芽根也可以是葎草、飞蓬、藜、牛筋草、狗尾草中的一种或两种以上任意比例混合物。

（4）预湿处理：将固化剂水溶液25重量份，淀粉20重量份，糖10重量份，粘结剂5重量份，水40重量份的粘结溶液按每立方米5kg的标准喷撒在植物纤维粒以及营养种子粒上，促进植物纤维粒以及营养种子粒能有效地与混凝土砂浆材料粘结在一起，后期也能在一定微生物环境下分解成植物营养成份；在本步骤中，所述固化剂在20-30重量份范围内、淀粉在15-25重量份范围内、糖在5-15重量份范围内、粘结剂在3-8重量份范围内、水在30-50重量份范围内都是可行的，都可以实现本发明的目的，各物质重量份的选择对本发明的有益效果不会带来根本性的影响。

（5）将进行预湿处理过的营养种子粒、植物纤维粒与制备好的干硬性无沙再生混凝土混合均匀后送进成型机的储料斗，经过一次落料，反复布料使其充分拌匀，同时营养种子粒、植物纤维粒不被混凝土浆料紧紧包裹，以至与空气隔绝，经压制成型，自然养护后，制得生态植被护坡。本步骤中，所述成型机系公知设备，其可以根据护坡的需要制成各种形状，具有将不规定的物料经过布料、压实、成型工艺，所制得的护坡经过静置养护后可以进入应用阶段。

实施例3

一种生态植被护坡的制作方法，包括如下步骤：

（1）制备干硬性无沙混凝土：以石粉、废弃陶瓷、建筑固体废弃物为再生骨料、水泥、水为原料，拌成抗压强度为Cc25的干硬性无沙混凝土； 

（2）制备植物纤维粒：将谷壳剩余物收集起来，晒干，粉碎或直接当作植物纤维粒，粒径6-10mm；

（3）造粒：将粘土31重量份，草炭、种植土、腐叶土22重量份，从食品厂收集的废弃滤料（主要成份为硅藻土）11重量份，石蜡5重量份，氮、磷、钾水溶液11重量份做成粘稠包膜，将将具有自播能力强、耐旱涝、根系发达、生命力较强的20重量份的茅草籽包裹住，采用圆盘式造粒机进行造粒，制得有一定硬度的营养种子粒，自然晒干后储存起来；所述茅草籽也可以是葎草、飞蓬、藜、牛筋草、狗尾草、狗芽根中的一种或两种以上任意比例混合物；

（4）预湿处理：将固化剂水溶液25重量份，淀粉20重量份，糖10重量份，水溶性粘结剂5重量份，水40重量份的粘结溶液按每立方米5kg的标准喷撒在植物纤维粒以及营养种子粒上，促进植物纤维粒以及营养种子粒能有效地与混凝土砂浆材料粘结在一起，后期也能在一定微生物环境下分解成植物营养成份；

（5）将制备好的干硬性无沙再生混凝土与进行预湿处理过的营养种子粒、植物纤维粒均匀地送进需要进行生态性硬化保护的河堤、水坝、公路边坡、甚至停车场、路面等现场，经过一次落料，再经过反复布料整平，既要保证营养种子粒、植物纤维粒充分拌匀，同时使其不被再生骨料混凝土中的砂浆包裹，以至与空气隔绝。经自然养护后，得生态植被护坡。

以上所述的再生骨料可以由石粉、炉渣、废弃陶瓷、建筑固体废弃物等中的一种或多种组成；农作物剩余物可由桔杆、稻草、稻壳、麦秆中的一种或多种组成；泥炭可以是草炭、种植土、腐叶土或其他有机腐质酸中的一种或多种；造粒的方式可以采用机械或手工方式中的任何一种；野草种子可以为具有自播能力强、耐旱涝、种子较小、根系发达、生命力较强的粒径小于3mm的稗、葎草、飞蓬、藜、牛筋草、狗尾草、狗芽根、茅草等野草种子中的一种或多种。

在造粒过程中，以下组分在所述范围内皆为可行的：粘土30-39重量份，泥炭20-30重量份，废弃硅藻土10-20重量份，缓释剂3-5重量份，氮、磷、钾水溶液10-15重量份，野草种子18-25重量份。

本发明采用用废弃陶瓷、建筑砖瓦、废弃混凝土制作再生骨料，也可以用碎石及陶粒代替，利用上述材料作为骨料生产的再生混凝土，其制品的空隙率大，吸水率高于普通沙石混凝土制品，可以为植物提供空气、水份及生长空间；其次再生骨料干硬性无沙混凝土可以大量利废，减少固体废弃物的排放。

在造粒过程中，将富含氮、磷、钾水溶液、缓释剂与粘土、泥炭土、硅藻土搅拌混合，形成植物营养成份的粘稠包膜，将植物种子包裹住，由于这层营养包膜可以构成一个对水份快速渗透的阻隔，所以在较短时限下，即使在水浸润或一定的温度下， 营养种子粒不会霉变或很快地萌芽，生长，可以确保营养种子粒（分布于护坡中间）在混凝土护坡生产和短期养护过程中对种子进行保护， 另一方面可以使护坡安装在自然环境中，长期与水、生物等接触，营养种子粒在适宜的温度下恢复生机，并从包膜中得到生长所需要的营养，其中食品企业废弃滤料（主要成份为硅藻土）可以起到储存营养，缓释控释营养成份的作用，以确保种子发芽后能得到充足的营养供应。

泥炭土、草炭土富含有机腐殖酸，在种子生产过程中呈一定的弱酸性，对混凝土护坡的弱碱性有一定改善作用，从而保证了植物的正常生长发育环境。

本发明在机械化生产生态植被护坡时，将植物种子、植物纤维粒一并加入到生态植被混凝土护坡之中，把循环利废、农业种植、生态保护多种体系进行工业化技术结合，提高了生产及生态保护效率。该植被护坡施工后，在一定的养护条件下（如覆膜保水、保温），生态植被混凝土护坡内的植物纤维粒能够很快进行发酵分解，变成有机质，并在内形成相互贯通的小孔洞，种子也能够很快发芽，借助于植物纤维发酵与营养包膜的营养，可以迅速地生长，植物根系可以通过中的大量孔洞纵横交织，对采用柔性安装相互联锁的进行植物的二次联锁，加固护坡体系，并起到快速绿化作用。本发明最典型的应用是采用前述方法制得的护坡砌块，其通过砌块成型机成型后可以广泛地应用在地表或者斜坡上，其对植被的保护及地下水系的保护起到很好的效果。特别在是机械化生产时，由于营养种子粒有一层坚硬的包膜，可以长期存放，即便是早期预制成任何形状护坡砌块，都能确保种子不会在生产制作过程中被破坏，更不会因短期的外部环境变化（如产品养护）而生长或者霉变。在上述实施例中，如果生态植被混凝土直接用于铺设即现场浇筑的话，则再生骨料的粒径可以大一些，如粒径大于6cm的不超过再生骨料总重的8%，如果生态植被混凝土通过砌块成型机预成型后再用于铺设路面或者斜坡，则再生骨料的粒径大于6cm会导致抗压强度不稳定，一般选择粒径大于3cm的不超过再生骨料总重的8%。废弃硅藻土主要来源于食品厂废弃滤料。

在本发明中预湿处理所用的粘结溶液可以确保所述固化剂、淀粉、糖、粘结剂都能很好溶于水中（必要时可进行加热，使之充分溶解），且在喷撒在植物纤维粒、营养种子粒上以后，水份能较快被植物纤维粒、营养种子粒吸附，而固化剂、淀粉、糖、粘结剂可以与混凝土胶结材料相粘结，形成较好的胶结力；同时由于水溶性的有机和无机粘结材料共同组方，可以让护坡在自然环境下，长期受阳光、空气、水份等外因的共同作用，特别是可吸引小生物及滋生微生物参与吸食或分解植物纤维、促进植物纤维腐化，改善混凝土护坡内部植物生长环境（包括产生腐植酸、降低混凝土的碱性，提供植物生长所需要的营养成份，加快形成更多孔隙与空间）。

预湿后的植物纤维粒、营养种子粒含水率控制在15-20%，进而使其在步骤4）中混合时，确保其不大于干硬性混凝土的含水量18-22%，所以在落料布料的搅拌过程中植物纤维粒、营养种子粒上的粘结材料与干硬性混凝土水泥胶凝材料相互作用时，一方面不会使再生骨料上的胶凝材料被过多转移，不会包裹植物纤维粒、营养种子粒，并使其部分暴露在空气中，利于其与外部环境接触；另一方面，使三者在两种结合材料下能够紧密结合，有利于护坡更加坚固，同时预湿后的植物纤维料、营养种子粒也不会夺取混凝土的反应用水，确保水化反应有足够的水份，促进水化石进一步硬化。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (10)

1.一种生态植被护坡的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）制备干硬性无沙混凝土；

2）制备植物纤维粒；

3）制备营养种子粒；

4）将步骤1）制得的干硬性无沙混凝土、步骤2）制得的植物纤维粒和步骤3）制得的营养种子粒混合均匀后制得生态植被混凝土，该生态植被混凝土通过现场浇注或者砌块成型机压制成型，经自然养护后，制得生态植被护坡。

2.如权利要求1所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，在步骤1）中，所述制备干硬性无沙混凝土的具体步骤为：以再生骨料、水泥、水、外加剂等为原料，采用公知干硬性混凝土制作方法混合均匀制得抗压强度不低于Cc25的干硬性无沙混凝土。

3.如权利要求2所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，所述再生骨料为石粉、炉渣、废弃陶瓷、建筑固体废弃物中的任意一种或两种以上的任意重量比混合物，所述再生骨料粒径大于3cm或小于0.3cm部分分别不超过再生骨料总重的8%。

4.如权利要求1所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，在步骤2）中，所述制备植物纤维粒的具体步骤为：将各种农作物剩余物收集起来，晒干，粉碎成植物纤维粒。

5.如权利要求4所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，所述植物纤维粒的粒径为3-10mm。

6.如权利要求4或5所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，所述农作物剩余物为农作物的茎、叶、杆、壳、果、根、渣中的任意一种或两种以上任意重量比混合物。

7.如权利要求1所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于在步骤3）中，所述制备营养种子粒的具体步骤为：将粘土30-39重量份，泥炭20-30重量份，废弃硅藻土10-20重量份，缓释剂3-5重量份，氮、磷、钾复合肥水溶液10-15重量份混合均匀制得粘稠包膜，再将18-25重量份的野草种子与该粘稠包膜混合均匀并造粒，自然晒干制得营养种子粒，所述氮、磷、钾复合肥水溶液中复合肥的重量百分比含量为0.5-8%。

8.如权利要求7所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，所述泥炭为草炭、种植土、腐叶土或其他有机腐质物中的一种或两种以上任意重量比混合物；所述缓释剂为松香或者石蜡；所述野草种子为稗、葎草、飞蓬、藜、牛筋草、狗尾草、狗芽根、茅草中的一种或两种以上任意重量比混合物，所述野草种子的粒径小于5mm。

9.如权利要求1所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于，在步骤4）中，所述植物纤维粒和所述营养种子粒与干硬性无沙混凝土混合之前，先进行预湿处理；所述预湿处理的具体方法为：将含有固化剂水溶液20-30重量份，淀粉15-25重量份，糖5-15重量份，水溶性粘结剂3-8重量份，水30-50重量份的粘结溶液按每立方米5±1kg的标准均匀喷撒在植物纤维粒以及营养种子粒上。

10.如权利要求9所述的生态植被护坡的制作方法，其特征在于,所述粘结溶液的配方为固化剂水溶液25重量份，淀粉20重量份，糖10重量份，水溶性粘结剂5重量份，水40重量份。