CN104058672B - 一种具有去污功能的复合骨料植生混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有去污功能的复合骨料植生混凝土，包括水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒，其中水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒的质量百分比分别为：17%~31%、1%~4%、2%~3%、12%~62%、15%~52%。该植生混凝土制备方法为：将称量好的陶粒在水中浸泡30-60分钟，自然滤掉多余水份，将称量好的碎石、水泥、沸石粉连同湿润的陶粒一起放入搅拌机搅拌1分钟，然后边搅拌边加入水，等搅拌均匀后，将混凝土倒出，混凝土经装模成型、养护28天后即可。该植生混凝土具有空隙率高，透水效果好的特点，对SS、COD、TP、Pb、Zn等具有显著的吸附效果，同时，扎根于混凝土空隙中的植物又可以吸收有利于其生长的元素，一举两得。

Description

一种具有去污功能的复合骨料植生混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种植生混凝土，具体为一种具有去污功能的新型植生混凝土及其制备方法。

背景技术

我国城市化蓬勃发展的同时，对生态系统的干扰与破坏也在不断增大。频繁的工业生产、交通活动以及垃圾的堆放，导致大量的悬浮颗粒物、重金属、营养盐和有机物等污染物在地表积累，当降水形成地表径流，这些有害物质即被挟带排入水体或土壤，即造成受纳水体水质恶化和水生生态破坏以及周边土壤的重金属污染。

为了改善水生态系统，就地处理地表径流污染的措施作为一种高效、便捷的手段，受到越来越多的关注。目前已有应用的多孔型材料以及植被型混凝土材料，除污效果明显，但也存在一定程度的不足。植生混凝土技术是新兴的减小地表径流量的技术，将工程结构和植被有机结合起来，形成稳固而又有生态景观效应的结构体系。传统的植生混凝土主要强调绿化效果，并无净化水质的功能。

因此，需要一种新的植生混凝土。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有去污功能的植生混凝土及其制备方法，本发明材料来源广泛，制作工艺简单，不仅能去除水中的大量的悬浮物和悬浮物携带的污染物以及部分溶解态污染物，而且能够提供满足植物生长所需的水分和营养物质。

为解决上述问题，本发明一种具有去污功能的复合骨料植生混凝土，包括水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒，水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒的质量百分比分别为：17%~31%、1%~4%、2%~3%、12%~62%、15%~52%。

进一步地，所述水泥为强度等级42.5级或52.5级的普通硅酸盐水泥。

进一步地，所述沸石粉为天然沸石经粉磨而成的粉末，细度为80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%。

进一步地，所述碎石为粒径20~30mm单一粒径普通碎石，性能符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》规定。

进一步地，所述陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒、淤泥陶粒中的一种，粒径10mm，性能符合GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》规定。

一种制备具有去污功能的复合骨料植生混凝土的方法，包括以下步骤：

第一，按配比称量好水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒，其中水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒的质量百分比分别为：17%~31%、1%~4%、2%~3%、12%~62%、15%~52%，水泥为强度等级42.5级或52.5级的普通硅酸盐水泥；沸石粉为天然沸石经粉磨而成的粉末，细度为80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%；碎石为粒径20~30mm单一粒径普通碎石，性能符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》规定；陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒、淤泥陶粒中的一种，粒径10mm，性能符合GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》规定；

第二，将所述陶粒水中浸泡30-60分钟，用筛子滤掉多余水分；

第三，将所述碎石、湿润后的陶粒、水泥、沸石粉倒入拌合机预拌1分钟；

第四，边搅拌边加入所述水；

第五，待混凝土搅拌均匀、水泥浆完全包覆骨料碎石后，倒出混凝土；

第六，混凝土插捣成型、养护28天后，工程应用。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1、沸石粉离子交换能力强、化学性能稳定、可以与水中大量的阳离子进行交换降低水浊度值，除去水中的氟离子、氨氮离子等有害离子。

2、陶粒为多孔轻质材料，多孔结构使之可以存留大量的地表水、悬浮颗粒及污染物，存留的水和部分污染物可供给植物生长，轻质性能有利于降低材料运输成本。

3、本发明制作工艺简单，材料来源广泛，适于大规模生产应用。

4、本发明即可工厂预制，也可以现场浇筑，应用灵活。

具体实施方式

实施例1

①原材料：水泥采用扬州绿杨牌42.5级普通硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定；沸石粉选用产自河南巩义的沸石，经粉磨机加工而成，其细度为80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%；碎石采用粒径20~30mm单一粒径普通碎石，其性能指标满足JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》规定；陶粒选用浙江湖州鑫翔陶粒制品有限公司生产的粒径为10mm的粘土陶粒，其性能指标符合GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》的规定；

②按照下列质量份称取原材料：

水泥1.00份，沸石粉0.11份，碎石0.42份，陶粒1.68份，水0.07份

③制备：（a）按配比称量好各原材料；（b）将陶粒水中浸泡30分钟，滤掉多余水分；（c）将碎石、饱水后的陶粒、水泥、沸石粉倒入混凝土搅拌机搅拌1分钟；(d)边搅拌边加水；（e)待混凝土搅拌均匀，水泥浆完全包覆骨料碎石后，停止搅拌；(g)混凝土插捣成型，湿养护28天。

④去污效果测试：将养护完成的试件置于试件槽进行污染净化试验，并于试件槽底部的出水口收集待测水样。通过水样检测和分析，得到不同陶粒掺混量对路面污染物控制率。检测依据为国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》。

⑤测试结果：

实施例2

①原材料、③制备、④去污效果测试同实施例1

②按照下列质量份称取原材料：

水泥1.00份，沸石粉0.11份，碎石1.15份，陶粒1.72份，水0.07份

⑤测试结果：

实施例3

①原材料、③制备、④去污效果测试同实施例1

②按照下列质量份称取原材料：

水泥1.00份，沸石粉0.11份，碎石2.17份，陶粒1.46份，水0.15份

⑤测试结果：

实施例4

①原材料、③制备、④去污效果测试同实施例1

②按照下列质量份称取原材料：

水泥1.00份，沸石粉0.10份，碎石3.45份，陶粒0.86份，水0.17份

⑤测试结果：

实施例5

①原材料、③制备、④去污效果测试同实施例1

②按照下列质量份称取原材料：

水泥1.00份，沸石粉0.1份，碎石5份，陶粒0份，水0.30份。

⑤测试结果：

利用植生混凝土的透水功能，不仅能截留地表径流量，减少地表径流携带的污染物质进入水体，还可以利用植生混凝土丰富的内部空隙提供一个截留、吸附、存储污染物的空间。悬浮物和悬浮物携带的污染物以及部分溶解态污染物是地表径流的主要污染物，利用陶粒多孔结构可以达到吸附悬浮颗粒及污染物的效果，而沸石粉则利用其吸附性能好、离子交换能力强、化学性能稳定的特点，与水中大量的阳离子进行交换降低水浊度值，除去水中的氟离子和氨氮离子。而且，该体系所截留的无机盐还能供给植物生长。

Claims (2)

1.一种具有去污功能的复合骨料植生混凝土，包括水泥、水、碎石，其特征在于：所述混凝土还包括沸石粉、陶粒，其中所述水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒的质量百分比分别为：17%~31%、1%~4%、2%~3%、12%~62%、15%~52%；所述水泥为强度等级52.5级的普通硅酸盐水泥；所述沸石粉为天然沸石经粉磨而成的粉末，细度为80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%；所述碎石为粒径20~30mm单一粒径普通碎石，性能符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》规定；所述陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒或淤泥陶粒，粒径10mm，性能符合GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》规定。

2.一种制备具有去污功能的复合骨料植生混凝土的方法，其特征是，包括以下步骤：

第一，按配比称量好水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒，其中水泥、沸石粉、水、碎石、陶粒的质量百分比分别为：17%~31%、1%~4%、2%~3%、12%~62%、15%~52%，水泥为强度等级52.5级的普通硅酸盐水泥；沸石粉为天然沸石经粉磨而成的粉末，细度为80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%；碎石为粒径20~30mm单一粒径普通碎石，性能符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》规定；陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒、淤泥陶粒中的一种，粒径10mm，性能符合GBT17431.1-2010《轻集料及其试验方法》规定；

第二，将所述陶粒水中浸泡30-60分钟，用筛子滤掉多余水分；

第三，将所述碎石、湿润后的陶粒、水泥、沸石粉倒入拌合机预拌1分钟；

第四，边搅拌边加入所述水；

第五，待混凝土搅拌均匀、水泥浆完全包覆骨料碎石后，倒出混凝土；

第六，混凝土插捣成型、养护28天后，工程应用。