CN103553505A - 一种肥效缓释型硅酸盐水泥基胶凝材料 - Google Patents

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宫晨琛
邵主贵
黄庆亮
王守德
芦令超
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Abstract

本发明公开了一种肥效缓释型硅酸盐水泥基胶凝材料，其所用的各原料及其重量分数如下：水泥50.0～70.0、矿渣5.0～25.0、钢渣5.0～20.0和营养组分2.0～12.5；本发明公开的胶凝材料具有缓释肥效的功能，为植物根系穿过混凝土到达土壤前提供足够养分，保证植物正常生长；胶凝材料所贡献的力学性能满足制备植生混凝土要求；原料易得，工艺简单，成本低廉。

Description

一种肥效缓释型硅酸盐水泥基胶凝材料
技术领域
本发明涉及一种适用于植生混凝土的硅酸盐水泥基胶凝材料，属于环保建材领域。
技术背景
目前，水库、河川岸堤所用的现场浇筑或预制混凝土由于不透水、不透气，阻断了土壤和空气之间固有的物质和能量交换，降低了生物的多样性，严重破坏了坡面上植物生长、动物生存所需要的空间和生态环境。而具有多孔结构的植生混凝土不但可引导植物根系穿过混凝土基体深入到土壤获得养分，而且循环植物生长所需的水、气、热、肥等，保持生态平衡。在日本、美国和欧洲诸国，多孔植生混凝土已被广泛关注，并逐渐使用于加固和绿化边坡、河堤护岸和水利枢纽等工程。
但是，植生混凝土是由表面包覆一层水泥浆的粗骨料堆砌而成的的特种功能性建筑材料，其内部无营养组分，在植物根系到达土壤前，植物可能由于水分不足、营养不良易干黄、枯萎甚至死亡，无法起到浅根加筋、深根锚固的稳定土壤作用。而在混凝土表层直接喷洒肥料，则肥效周期短，效果差，成本高。因此，植生混凝土的广泛应用被严重限制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种肥效缓释型硅酸盐水泥基胶凝材料。掺入该胶凝材料中的营养组分能为植物根系到达土壤前提供足够养分，保证植物正常生长。
本发明的技术方案如下：
一种肥效缓释型胶凝材料，由以下重量份的原料制备而成：
水泥                            50.0～70.0
矿渣                             5.0～30.0
钢渣                             5.0～20.0
营养组分                     2.0～12.5
本发明所述水泥为PO.42.5硅酸盐水泥，其比表面积介于320～370m2/Kg；矿渣，其比表面积介于300～350m2/Kg；钢渣，为热焖钢渣，其比表面积介于280～320m2/Kg；营养组分为尿素，其中氮含量≥46.3%。
本胶凝材料的制备方法是将矿渣、钢渣和营养组分按重量比例混合并粉磨15分钟，然后封装备用。
本发明的突出优点在于：
（1）胶凝材料的营养组分溶出缓慢，可保证植物从发芽后到根系到达土壤期间所需的营养成分；
（2）胶凝材料28天胶砂强度达到32MPa以上，满足制备植生混凝土要求；
（3）原料易得，工艺简单，成本低廉。
具体实施方式
实施例1
胶凝材料的制备及其各原料重量份数：
水泥                            67.0
矿渣                            20.0
钢渣                             8.0
营养组分                     5.0
将矿渣、钢渣和营养组分按重量比例混合并粉磨15分钟，制备出肥效缓释型胶凝材料。按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测得3天抗压强度为18.3MPa，28天抗压强度为40.6MPa。浸水30天氮累积释放量达45.2%，60天氮累积释放量达72.8%。
实施例2
胶凝材料的制备及其各原料重量份数：
水泥                             63.0
矿渣                             20.0
钢渣                             10.0
营养组分                        7.0
将矿渣、钢渣和营养组分按重量比例混合并粉磨15分钟，制备出肥效缓释型胶凝材料。按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测得3天抗压强度为16.3MPa，28天抗压强度为38.6MPa。浸水30天氮累积释放量达50.4%，60天氮累积释放量达75.7%。
实施例3
胶凝材料的制备及其各原料重量份数：
水泥                             58.0
矿渣                             22.0
钢渣                             10.0
营养组分                     10.0
将矿渣、钢渣和营养组分按重量比例混合并粉磨15分钟，制备出肥效缓释型胶凝材料。按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测得3天抗压强度为14.4MPa，28天抗压强度为34.6MPa。浸水30天氮累积释放量达52.0%，60天氮累积释放量达73.1%。

Claims (5)

1.一种肥效缓释型硅酸盐水泥基胶凝材料，其特征在于各原料及其重量分数分别如下：
水泥                           50.0～70.0
矿渣                             5.0～30.0
钢渣                             5.0～20.0
营养组分                     2.0～12.5                                                             。
2.权利要求1所述水泥为：PO.42.5硅酸盐水泥，其比表面积介于320~370m2/Kg。
3.权利要求1所述矿渣，其比表面积介于300～350m2/Kg。
4.权利要求1所述钢渣，为热焖钢渣，其比表面积介于280～320m2/Kg。
5.权利要求1所述的营养组分为尿素，其中氮含量≥46.3%。
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