CN102584127A

CN102584127A - 一种再生骨料型植生生态混凝土及其制备方法

Info

Publication number: CN102584127A
Application number: CN2012100471759A
Authority: CN
Inventors: 徐荣进; 刘荣桂; 贡经海; 薛冬杰
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种建筑材料及其应用，尤其是涉及一种再生骨料型植生生态混凝土及其制备方法。所述混凝土是由再生骨料1420-1580重量份、再生细骨料80-100重量份、水泥300-350重量份、水50-70重量份、ZS-2专用外加剂6-10.5份重量份的物料搅拌、浇筑成型，成型后的生态混凝土具有米花糖状连续连通型的结构孔隙，有效孔隙率在25%以上，pH值在10左右。该混凝土制备工艺包括以下步骤：将制备好的再生骨料与水泥、水、ZS-2专用外加剂等按照配比搅拌、现场浇筑成型，覆盖表层客土，进行养护。本发明利用废弃混凝土制备成再生骨料替代天然砂石，不但使得废弃混凝土得以利用，而且减少天然砂石等不可再生资源的使用，降低植生型生态混凝土成本，实现废弃混凝土资源化利用。本发明适用于道路、水利等工程的边坡治理及绿化。

Description

一种再生骨料型植生生态混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料及其应用，尤其是涉及一种再生骨料型植生生态混凝土及其制备方法。

背景技术

目前，全世界混凝土的年产量约28亿立方米，我国的混凝土年产量约占世界总量的45%，约13-14亿立方米，混凝土原材料中其骨料占混凝土总量的75%；由此可推断，其骨料的使用量很多，我国每年需要消耗石子和砂子达数十亿吨，这两种材料的消耗量可能占整个建筑材料资源需要量的一半以上，由此对资源、能源和环境产生重大影响；所以，开展对再生骨料混凝土的研究和推广应用有着十分重要的意义。

植生型生态混凝土是一种能够适应植物生长、调节生态平衡、美化环境、协调人与自然的和谐发展的新型混凝土材料；该混凝土应用于边坡工程中，除了具有普通混凝土的护坡功能之外，还由于其大孔隙结构，有着透水、透气、适合植物生长的功能，使大气与地面的能量交换顺畅循环，缓解城市“热岛”现象，在促进自然生态环境的改善以及营造城市景观的同时，也有效地保护了城市的生态环境。

进人21世纪，人类对环境的要求越来越高，环保意识也越来越强，人与自然环境的和谐发展成为倍受关注的主题；再生骨料混凝土和植生型生态混凝土同属于环保型混凝土的范围，不仅拥有传统结构材料的基本功能，更赋予了混凝土新的特征；将废弃混凝土回收利用与开发新型环保材料结合在一起，形成一种新型的再生骨料型植生生态混凝土，既利用了城市废弃物，减少对天然砂石的过度利用，降低混凝土的成本，节约了反复生产的能源，又美化和保护了生态环境，是一类符合国家产业政策的具有良好应用前景的新型混凝土。

发明内容

本发明的目的就是提供一种再生骨料型植生生态混凝土。该混凝土不但可充分大量利用废弃混凝土，又能够达到边坡治理和绿化的效果，相对于可广泛应用于水利、道路等边坡工程。

本发明的另一个目的就是提供上述再生骨料型植生生态混凝土的制备方法。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

本发明一种再生骨料型植生生态混凝土，是由以下重量份的物料组合而成的：

再生粗骨料：1420-1580份；再生细骨料：80-100份；水泥：300-350份；水：50-70份；ZS-2专用外加剂：6-10.5份

所述再生骨料是由废弃混凝土破碎、筛分、分级而来；粒径范围20-40mm为再生粗骨料，粒径范围2.5-3.5mm为再生细骨料。

所述水泥品种为普通硅酸盐425或者525水泥。

所述ZS-2外加剂为混凝土外加剂，是由以下重量份的物料复配而成：碳酸钙5-10份、硅石粉40-50份、木质素磺酸5-8份、早强剂1-3份、减水剂1-3份、保水剂0.3-0.4份、引气剂0.01-0.02份。

所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）将废弃混凝土块经颚式破碎机破碎、振动筛筛分，选择粒径范围为20-40mm的再生骨料和粒径范围为2.5-3.5mm的再生细骨料，用水进行冲洗处理，分离骨料中的粉尘、泥土杂质后备用，制成植生型生态混凝土用的再生骨料；

（2）将物料按照配比进行生态混凝土搅拌、运输、现场浇筑成型及养护；

（3）将由草种、土壤和缓释肥料构成的营养土加水润湿搅拌均匀后填充于生态混凝土孔隙之中；

（4）生态混凝土上部覆盖5-10cm的表层客土，养护。

与现有技术相比，本发明利用废弃混凝土制备成再生骨料替代天然砂石，不但使得废弃混凝土得以利用，而且减少天然砂石等不可再生资源的使用，降低植生型生态混凝土成本，实现废弃混凝土资源化利用。本发明适用于道路、水利等工程的边坡治理及绿化。

附图说明

图1 一种再生骨料型植生生态混凝土护坡结构示意图；

1、植物；2、表层客土；3、植物根系；4、框格梁；5、再生骨料；6、自然土；7、水泥砂浆。

具体实施方式

下面结合附图，来详细说明再生骨料型植生生态混凝土具体制备工艺。

（1）框格梁浇筑

在制备浇筑生态混凝土之前，先进行施工现场坡面平整，自然土6夯实，除去施工处的浮石等杂物；然后浇筑框格梁4，框格梁高度、宽度15~25cm，框格梁4边框间距2-3m，待框格梁4达到设计强度后即可进行再生骨料型植生生态混凝土的浇筑。

（2）再生骨料型植生生态混凝土搅拌、运输、现场浇筑成型及养护

1）再生骨料型植生生态混凝土搅拌

采用自落式搅拌机时，先投入水泥、再生细骨料、水和ZS-2专用外加剂搅拌1～2分钟制备成水泥砂浆7，然后加入20-40mm级配的再生粗骨料5搅拌2~3分钟；

采用强制式搅拌机时，先将再生粗、细骨料和50%用水量加入强制式搅拌机搅拌30s，再加入水泥、ZS-2外加剂搅拌60s，最后加入剩余用水量搅拌60s以上；

搅拌结束后，通过肉眼观察，当水泥砂浆7呈光亮色，均匀的包裹在再生粗骨料5周围，厚度0.1～0.2cm，即可出料。

2）再生骨料型植生生态混凝土运输

用手推车或者翻斗车等工具将搅拌好的再生骨料型植生生态混凝土运输到施工现场；运输距离控制在1个小时之内，温度在250度以上，必须在20~30分钟内浇筑完毕；生态混凝土拌合物运输时要防止离析，应注意保持拌合物的湿度，必要时采取遮盖、喷水等措施，防止水分过快挥发造成混凝土拌合物干硬。

2）再生骨料型植生生态混凝土浇筑成型。

生态混凝土拌合物摊铺时，以人工均匀摊铺，根据模板找准平整度，摊铺厚度应考虑其摊铺系数，其摊铺系数宜为1.2，摊铺厚度控制在6～8cm；摊铺后采用平板锹拍打平整即可，使得再生骨料型植生生态混凝土成型厚度在5～6cm；根据现场试验数据表明，该生态混凝土孔隙率达到18-30%，孔隙连通，有利于植物1的根部提供足够的生长空间，并且养料能够填充在孔隙中，为植物1生长提供养分。

3）再生骨料型植生生态混凝土养护

再生骨料型植生生态混凝土施工结束后，进行自然养护；养护时间根据强度增长情况而定，养护时间不宜少于7天；养护过程中不得行人，覆盖其他设备；未达到设计强度前不允许投入使用，再生骨料型植生生态混凝土坡面的强度，应以试块强度为依据。

（3）填充营养土。

将土壤与缓释肥料按7:3比例配制的营养土喷水搅拌成润湿状态，然后均匀喷洒草种后备用；将配制好的含有草种的营养土填充于生态混凝土孔隙之中，确保植物根系3在穿透混凝土达到混凝土下方自然土6的生长过程中具备足够的养料。

（4）表层客土覆盖。

在生态混凝土的表面铺设5-10cm左右的表层客土2，选用自然土或者营养土，为植物种子发芽后初期生长提供养分，同时也可以防止混凝土硬化体内的水分蒸发过快；为了防止表层客土的流失，可以在客土中加入适量的粘结剂进行喷射覆盖。

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

将制备好的再生骨料、水泥、水、ZS-2外加剂按下面配合比（见表1）进行再生骨料型植生生态混凝土的制备，同时进行覆土植生；同时为了更好的说明本发明的优势，对再生骨料型植生生态混凝土进行28天抗压强度、pH值、孔隙率等性能参数的测定，性能参数试验参照日本标准《多孔混凝土的体积比重、含水率、吸水率及抗压强度的试验方法》（JIS A1161-1994），具体试验结果见表2。

表1 再生骨料型植生生态混凝土的不同配合比

表2 不同配合比的再生骨料型植生生态混凝土性能参数

实施例	抗压强度	pH值	孔隙率
				实施例1	10.7MPa	10.6	22.5%
实施例2	12.8 MPa	10.1	22.8%
				实施例3	14.6 MPa	9.7	22.6%
实施例4	10.6 MPa	10.4	25.3%
				实施例5	11.9 MPa	10.0	26.2%
实施例6	12.5 MPa	9.6	26.1%
				实施例7	14.2 MPa	12.3	20.2%
实施例8	15.3 MPa	12.0	20.1%
				实施例9	16.2 MPa	11.4	19.6%

从不同配合比的再生骨料型植生生态混凝土性能参数可以得知，该再生骨料型植生生态混凝土孔隙率可以控制在25%左右，强度控制在10 MPa以上，pH值控制在10左右，可以满足一般性植物生长和护坡要求，可以应用于道路、水利等工程的边坡治理及绿化。

Claims

1.一种再生骨料型植生生态混凝土，其特征在于：所述生态混凝土是由以下重量份的物料组合而成的：再生粗骨料：1420-1580份；再生细骨料：80-100份；水泥：300-350份；水：50-70份；ZS-2专用外加剂：6-10.5份。

2.如权利要求1所述的一种再生骨料型植生生态混凝土，其特征在于：所述再生骨料是由废弃混凝土破碎、筛分、分级而来；粒径范围20-40mm为再生粗骨料，粒径范围2.5-3.5mm为再生细骨料。

3.如权利要求1所述的一种再生骨料型植生生态混凝土，其特征在于：所述水泥品种为普通硅酸盐425或者525水泥。

4.如权利要求1所述的一种再生骨料型植生生态混凝土，其特征在于：所述ZS-2外加剂为混凝土外加剂，是由以下重量份的物料复配而成：碳酸钙5-10份、硅石粉40-50份、木质素磺酸5-8份、早强剂1-3份、减水剂1-3份、保水剂0.3-0.4份、引气剂0.01-0.02份。

5.如权利要求1所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，包括框格梁浇筑的步骤、制备再生骨料的步骤、将物料按照配比进行生态混凝土搅拌、运输、现场浇筑成型及养护的步骤、将由草种、土壤和缓释肥料构成的营养土加水润湿搅拌均匀后填充于生态混凝土孔隙之中的步骤和生态混凝土上部覆盖表层客土养护的步骤，其特征在于：所述制备再生骨料的步骤为：将废弃混凝土块经颚式破碎机破碎、振动筛筛分，选择粒径范围为20-40mm的再生骨料和粒径范围为2.5-3.5mm的再生细骨料，用水进行冲洗处理，分离骨料中的粉尘、泥土杂质后备用，制成植生型生态混凝土用的再生骨料；所述再生骨料型植生生态混凝土搅拌的步骤为：采用自落式搅拌机时，先投入水泥、再生细骨料、水和ZS-2专用外加剂搅拌1～2分钟制备成水泥砂浆，然后加入20-40mm级配的再生粗骨料5搅拌2~3分钟；或采用强制式搅拌机，先将再生粗、细骨料和50%用水量加入强制式搅拌机搅拌30s，再加入水泥、ZS-2外加剂搅拌60s，最后加入剩余用水量搅拌60s以上；搅拌结束后，通过肉眼观察，当水泥砂浆7呈光亮色，均匀的包裹在再生粗骨料5周围，厚度0.1～0.2cm，即可出料。

6.如权利要求5所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：所述框格梁浇筑的步骤为：先进行施工现场坡面平整，自然土夯实，除去施工处的浮石，然后浇筑框格梁，框格梁高度、宽度15~25cm，框格梁边框间距2-3m，待框格梁达到设计强度后再进行再生骨料型植生生态混凝土的浇筑。

7.如权利要求5所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：所述再生骨料型植生生态混凝土运输的步骤为：用手推车或者翻斗车等工具将搅拌好的再生骨料型植生生态混凝土运输到施工现场；运输距离控制在1个小时之内，温度在250度以上，必须在20~30分钟内浇筑完毕。

8.如权利要求5所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：所述再生骨料型植生生态混凝土浇筑成型的步骤为：生态混凝土拌合物摊铺时，以人工均匀摊铺，根据模板找准平整度，其摊铺数宜为1.2，摊铺厚度控制在6～8cm；摊铺后采用平板锹拍打平整即可，使得再生骨料型植生生态混凝土成型厚度在5～6cm。

9.如权利要求5所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：所述再生骨料型植生生态混凝土养护的步骤为：再生骨料型植生生态混凝土施工结束后，进行自然养护；养护时间不宜少于7天，养护过程中不得行人，覆盖其他设备；未达到设计强度前不允许投入使用。

10.如权利要求5所述的一种再生骨料型植生生态混凝土的制备方法，其特征在于：所述将由草种、土壤和缓释肥料构成的营养土加水润湿搅拌均匀后填充于生态混凝土孔隙之中的步骤为：将土壤与缓释肥料按7:3比例配制的营养土喷水搅拌成润湿状态，然后均匀喷洒草种后备用，将配制好的含有草种的营养土填充于生态混凝土孔隙之中；所述生态混凝土上部覆盖表层客土养护的步骤为：在生态混凝土的表面铺设5-10cm的表层客土，表层客土选用自然土或者营养土，为了防止表层客土的流失，在客土中加入粘结剂进行喷射覆盖。