CN106759107B - 一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法 - Google Patents

一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法，属于护坡砖制备技术领域。本发明通过将苔藓负载在多孔载体砖上，铺置后苔藓可在地表生根，利用其垂直根系起到预应力锚杆的作用，增加砖体稳定性，多孔砖体结构和负载在其表面的苔藓能使部分降雨在到达破面前被截留使其重新蒸发，从而减少土粒飞溅，达到稳定边坡体的目的，同时，苔藓能抑制地表径流并削弱雨滴溅蚀以控制土壤流失，恢复生态环境，不仅稳定性高而且景观效果优异，具有极佳的应用前景。

Description

一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法，属于护坡砖制备技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展，全国范围内的高速公路、道路、河道治理及其它生态环境改善工程的规模也在不断增大和速度的加快，在这些工程的建设过程中，大量以六棱花饰砖为代表的生态植草砖被广泛地应用到护坡工程中去。毋庸置疑，这些护坡砖经过一定时期的植被恢复，确实起到了一定的改善生态环境的效果，但是，通过长期的试验观测和调查发现，目前以六棱护坡砖为护坡材料的生态护坡工程在施工完成后的一至三年内存在着极其严重的土壤流失现象。
现有技术为保证边坡的稳定，用特殊稳固的材料限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌（加固作用），或将落石控制于一定范围内运动（围护作用）。现有的边坡防护类型有护面墙，分为孔窗式、拱式、肋式；土钉墙；植物防护分为种植、铺草皮的方式；以及柔性支护，分为三维植被网、钢绳网。这几种防护类型，护面墙和土钉墙这两种工程措施护坡，往往过分追求强度功效，破坏了生态自然，景观效果差，而且随着时间的推移，混凝土面、浆砌片石面会风化、老化，甚至造成破坏，后期整治费用高。
在植物防护上，种植和铺草皮的方式不仅稳定性差而且植物种类的选择较少，也不易养护。而且采用植物群落固坡、保持土壤的作用是有一定限度的，它不能涉及到深层土壤的坍塌或极其厚重土层的滑动。对于高陡边坡，若不采取工程措施，植物生长基质则难以附于坡面，植物便无法生长。在新型防护技术上，柔性防护措施——生态袋，考虑了生态、绿化功能，但是整体稳定性也较差，后期植被的生存条件也受限制，而且需要大量的锚杆固定生态袋。
因此，植被护坡技术必须是植物措施与工程措施相结合，发挥二者各自的优势，才能有效地解决边坡工程防护与生态环境破坏的矛盾，既保证了边坡的稳定，又可实现坡面植被的快速恢复。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对现有的护坡方式主要分为护面墙和植物防护两大类，护面墙中使用的护坡砖景观效果差，随时间增长会出现极其严重的土壤流失，而植物防护存在整体稳定性差，生存条件受限，成本高昂的缺陷。提供了一种利用多孔透气粘土和麦秆混后制得砖泥，注模烧制得到多孔载体砖，再将载体砖和自制改性浆混合发酵改性，最后制得防土壤流失绿化护坡砖。本发明通过将苔藓负载在多孔载体砖上，铺置后苔藓可在地表生根，利用其垂直根系起到预应力锚杆的作用，增加砖体稳定性，多孔砖体结构和负载在其表面的苔藓能使部分降雨在到达坡面前被截留使其重新蒸发，从而减少土粒飞溅，达到稳定边坡体的目的，同时，苔藓能抑制地表径流并削弱雨滴溅蚀以控制土壤流失，恢复生态环境，不仅稳定性高而且景观效果优异，具有极佳的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，称取20～30份高岭土、15～20份蛭石、25～35份紫砂泥和20～30份蒙脱土以及5～10份麦秆依次装入球磨机中研磨20～30min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼5～6遍，得到砖泥；
（2）将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用3～5MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干20～30天；
（3）将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1200～1400℃的温度烧制10～12天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；
（4）将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎15～20min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；
（5）将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液，控制室内空气相对湿度为70～80%，温度为22～25℃， 15～20天后将载体砖翻面，继续每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液15～20天；
（6）待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
本发明的应用方法：将本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖均匀平铺在15～20°的待护坡面上，不需任何粘结剂，铺设完毕后每天向护坡砖表面淋洒3～5次生活污水，养护2～3周后即可，经检测，利用本发明制得的护坡砖进行防护的坡面，1～3年后土壤流失率低于3%，并且整体稳定性强，遭遇暴雨后无整体滑坡现象，具有优异的景观效果。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖整体稳定性强，可增加土体强度，抑制地表径流并削弱雨滴刻蚀，防止土壤流失，恢复被破坏的生态环境；
（2）本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖不仅能起到护坡作用，并且景观效果优异，可以起到美化环境的作用；
（3）本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖制备步骤简单易操作，成本低廉。
具体实施方式
按重量份数计，称取20～30份高岭土、15～20份蛭石、25～35份紫砂泥和20～30份蒙脱土以及5～10份麦秆依次装入球磨机中研磨20～30min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼5～6遍，得到砖泥；将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用3～5MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干20～30天；将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1200～1400℃的温度烧制10～12天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎15～20min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液，控制室内空气相对湿度为70～80%，温度为22～25℃， 15～20天后将载体砖翻面，继续每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液15～20天；待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
实例1
按重量份数计，称取20份高岭土、15份蛭石、25份紫砂泥和20份蒙脱土以及5份麦秆依次装入球磨机中研磨20min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼5遍，得到砖泥；将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用3MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干20天；将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1200℃的温度烧制10天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎15min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔3h向载体砖上淋洒200mL沼气液，控制室内空气相对湿度为70%，温度为22℃， 15天后将载体砖翻面，继续每隔3h向载体砖上淋洒200mL沼气液15天；待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
将本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖均匀平铺在15°的待护坡面上，不需任何粘结剂，铺设完毕后每天向护坡砖表面淋洒3次生活污水，养护3周后即可，经检测，利用本发明制得的护坡砖进行防护的坡面，1年后土壤流失率低于3%，并且整体稳定性强，遭遇暴雨后无整体滑坡现象，具有优异的景观效果。
实例2
按重量份数计，称取25份高岭土、18份蛭石、30份紫砂泥和25份蒙脱土以及8份麦秆依次装入球磨机中研磨25min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼5遍，得到砖泥；将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用4MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干25天；将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1300℃的温度烧制11天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎18min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔4h向载体砖上淋洒250mL沼气液，控制室内空气相对湿度为75%，温度为24℃， 18天后将载体砖翻面，继续每隔4h向载体砖上淋洒250mL沼气液18天；待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
将本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖均匀平铺在18°的待护坡面上，不需任何粘结剂，铺设完毕后每天向护坡砖表面淋洒4次生活污水，养护2周后即可，经检测，利用本发明制得的护坡砖进行防护的坡面，2年后土壤流失率低于3%，并且整体稳定性强，遭遇暴雨后无整体滑坡现象，具有优异的景观效果。
实例3
按重量份数计，称取30份高岭土、20份蛭石、35份紫砂泥和30份蒙脱土以及10份麦秆依次装入球磨机中研磨30min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼6遍，得到砖泥；将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用5MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干30天；将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1400℃的温度烧制12天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎20min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔5h向载体砖上淋洒300mL沼气液，控制室内空气相对湿度为80%，温度为25℃， 20天后将载体砖翻面，继续每隔5h向载体砖上淋洒300mL沼气液20天；待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
将本发明制得的防土壤流失绿化护坡砖均匀平铺在20°的待护坡面上，不需任何粘结剂，铺设完毕后每天向护坡砖表面淋洒5次生活污水，养护3周后即可，经检测，利用本发明制得的护坡砖进行防护的坡面， 3年后土壤流失率低于3%，并且整体稳定性强，遭遇暴雨后无整体滑坡现象，具有优异的景观效果。

Claims (1)

1.一种防土壤流失绿化护坡砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，称取20～30份高岭土、15～20份蛭石、25～35份紫砂泥和20～30份蒙脱土以及5～10份麦秆依次装入球磨机中研磨20～30min得到混合粉末，再按质量比为1:1将混合粉末和去离子水倒入搅拌池中，人力翻泥和炼5～6遍，得到砖泥；
（2）将上述得到的砖泥注入不锈钢模具中，用3～5MPa的压力压实后拆模，得到边长为20cm，厚度为5cm，表面均匀分布有4个直径为2cm贯穿圆孔的正方形砖坯，将得到的砖坯阴干20～30天；
（3）将上述阴干后的砖坯移入焙烧窑中，用液压顶顶升进焙烧窑加热处，以1200～1400℃的温度烧制10～12天，待烧制结束后缓慢熄火，使砖体自然冷却至室温，得到载体砖，备用；
（4）将细叶小羽藓、精枝青藓、大羽藓和大凤尾藓按等质量比混合后用组织粉碎机粉碎15～20min得到苔藓粉碎浆，捞取河底淤泥并将苔藓粉碎浆和河底淤泥按质量比为3:1混合后得到自制砖体改性浆；
（5）将备用的载体砖以间隔3cm的距离均匀的排放在发酵室中，用上述制得的砖体改性浆堆覆在载体砖上直至将载体砖完全覆盖住，并每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液，控制室内空气相对湿度为70～80%，温度为22～25℃， 15～20天后将载体砖翻面，继续每隔3～5h向载体砖上淋洒200～300mL沼气液15～20天；
（6）待上述载体砖表面生长出一层负载生物膜的苔癣后，用水将残留的改性浆冲洗干净，得到表面负载苔藓的砖体，即为防土壤流失绿化护坡砖。
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