CN106800387A - 一种碱激发地聚合物假山石及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碱激发地聚合物假山石及制备方法。所述的地聚合物假山石包括地聚物假山外壳、多孔植被层、内置土壤和耐碱种子。所述的地聚物假山外壳材料为碱激发地聚合物混凝土，碱激发地聚合物混凝土原料为：粉煤灰、偏高岭土、冶炼炉渣、超微细粉、细骨料、粗骨料、水玻璃、缓凝剂和水；所述的多孔植被层为多孔碱激发聚合物砂浆，多孔碱激发聚合物砂浆为：粉煤灰、偏高岭土、重钙粉、冶炼炉渣、细骨料、水玻璃、三聚磷酸钠和发泡剂。所述方法按如下步骤进行：1、外壳制备；2、多空植被层制备；3、填充内置土壤；4、种植耐碱种子。该假山石环保性强，开发一种自然山石可替代资源；采用地聚物体系，区别一般水泥基体系，节能减排，且抗侵蚀和耐久性好。

Description

一种碱激发地聚合物假山石及制备方法
技术领域：
本发明涉及到土木建筑和环境领域，具体涉及到一种碱激发地聚合物假山石及制备方法。
背景技术：
伴随着市政环境工程需求，园林建设假山装置需求量越来越大，由于山石资源开发限制及搬运不便，现多采用水泥基胶凝材料混凝土、钢架、塑料泡沫等材质制备假山。由于假山多处于流水侵蚀环境，水泥基胶凝材料容易在流水环境中耐久性差，容易开裂破坏；而钢架塑料组合由于自重小，容易被强风吹动。
国际上对地聚合物材料的研究始于上世纪80年代。通常以偏高岭土为主要原料，可用粉煤灰取代偏高岭土，采用水玻璃、碳酸钠、硫酸钠等碱激发外加剂确保粉体可迅速溶解出可自由移动的Si、Al单体，溶解下来的单体在碱性溶液中发生重构、组织，构建成一种由AlO4和SiO4四面体结构单元组成三维立体网状结构的无机聚合物铝硅酸交联型水化产物，凝结硬化。
专利CN 104859365 A公开了涉及一种通过自然石制作柱状假山景观的方法，涉及园林景观工程领域。该方法通过合理技术将自然石与钢筋混凝土柱融为一体，保证了柱状假山景观的安全性，因为采用自然石，所以颜色与形态更接近自然。
专利CN 105128591 A公开了一种植生假山石，包括外壳、排水孔、植生孔、种植草以及填料，所述外壳为彩色全轻骨料纤维混凝土外壳，所述填料为泡沫陶粒水泥土填料组成，本发明外壳为彩色，环境相容性好；做外壳的混凝土材料及做填料的材料均为轻质材料，可大大降低假山石自重，有利于施工；泡沫水泥土除填充外，兼具植生士的功能，且通过掺加陶粒后，有效提高了储水性能。
专利CN 102476397A公开了一种仿制岩石的制品，由于对天然岩石的过度开采，造成大自然植被的破坏，这和国家倡导的绿色环保理念相违背，很多地方己禁止开采，本发明是一种实体的和真岩石重量相似的替代品。
发明内容：
本发明目的在于提供一种碱激发地聚合物假山石及制备方法。有鉴于此，本发明的地聚物混凝土及砂浆具备高抗侵蚀、高耐久性，此外多孔地聚物砂浆具备一定保水性能，可最大程度上预留植物生长所需的适当水分。
为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的地聚合物假山石包括地聚物假山外壳、多孔植被层、内置土壤和耐碱种子。
所述的地聚物假山外壳材料为碱激发地聚合物混凝土，碱激发地聚合物混凝土原料的重量份配比为：
粉煤灰：80-150份；偏高岭土：50-150份；
冶炼炉渣：35-75份；超微细粉：50-100份；
细骨料：550-750份；粗骨料：1050-1200份；
水玻璃：30-70份；缓凝剂：10-30份：
水：170-220份；
其中冶炼炉渣为钢渣、电石渣、碱渣、磷渣、铬渣、硼渣具备热历史过程的工业废渣，优选为达到具备一定缓凝效应的工业废渣，即磷渣、铬渣、硼渣中的一种或任意几种组合；所述细骨料为符合国家标准《建筑用砂》（GB/T 14684-2011）的细骨料，优选为细度模数在2.2～2.5的河砂；所述超微细粉为重钙、轻钙的一种或两种的混合物；所述粗骨料为符合国家标准《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）的粒径大于5mm的骨料；所述水玻璃为模数为2.5-3.0的水玻璃粉体；所述缓凝剂为三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸的一种或任意几种组成。
所述的多孔植被层为多孔碱激发聚合物砂浆，多孔碱激发聚合物砂浆的重量份配比为：
粉煤灰：60-110份；偏高岭土：50-100份；
重钙粉：50-100份；冶炼炉渣：60-120份；
细骨料：600-700份；水玻璃：20-50份；
三聚磷酸钠：5-10份；发泡剂：2-5份。
其中冶炼炉渣为钢渣、电石渣、碱渣中的一种或任意几种组合；所述细骨料为符合国家标准《建筑用砂》（GB/T 14684-2011）的细骨料，优选为细度模数为2.5～3.0的河砂；所述粗骨料为符合国家标准《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）的粒径大于5mm的骨料；所述水玻璃为模数为2.5-3.0的水玻璃粉体；所述发泡剂为双氧水、铝粉的一种或两种组成。
所述的内置土壤为山地黄壤、红壤、赤红壤、红色石灰土、黑色石灰土中的一种或任意几种混合物。
所述的耐碱种子为经过液体石蜡表面包裹处理的植被种子，所述液体石蜡为轻质液体石蜡C9～C13和/或重质液体石蜡C14～C16的一种或两种组成，优选为重质液体石蜡C14～C16。
一种碱激发地聚合物假山石的制备方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行：
1、外壳制备：将碱激发地聚合物混凝土填充于模具中，经过养护后脱模具而成；
2、多空植被层制备：将多孔碱激发聚合物砂浆，涂抹于地聚物假山外壳中，厚度控制在5-10mm；
3、填充内置土壤：将内置土壤填充于多孔植被层中，内置土壤上层用多孔碱激发聚合物砂浆掩埋，并用在该多孔碱激发聚合物砂浆层插孔，预留植生孔；
4、种植耐碱种子：将经过液体石蜡表面包裹处理的植被种子，种植于内置土壤中。
本发明的积极效果为
1、该假山石环保性强，开发一种自然山石可替代资源；采用地聚物体系，区别一般水泥基体系，节能减排，且抗侵蚀和耐久性好；
2、本发明的多孔地聚物植被层设计具备一定蓄水能力，可确保植物的正常生长，一定程度上减轻了人工灌溉的人力投入和水资源消耗；该砂浆层还可反复填充新的植被种子，并在填充处通过地聚物砂浆修补，并在表层预留植生孔；
3、本发明中的内置土壤和植被种子在地聚物砂浆涂抹中即可填充进去，考虑地聚物砂浆成型过程中，为碱性环境，对植被种子进行石蜡包裹处理，该石蜡在雨水冲刷下可溶性碱性溶液浸泡下，具备一定耐碱保护作用。
具体的实施方式
下面结合实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1：
在模具中倒入碱激发地聚物混凝土，该地聚物混凝土方配合比如下：
高钙粉煤灰：100份；偏高岭土：80份；钢渣：50份；重钙粉：80份；模数2.4的河砂：720份；碎石：1100份；水玻璃：60份；葡萄糖酸钠：15份水：180份。
脱模自然养护后，在该地聚物混凝土表层涂抹一层厚度为8mm的砂浆层，该砂浆层吨配比为：
高钙粉煤灰：100份；偏高岭土：50份；重钙粉：80份；冶炼炉渣：98份；细骨料：639份；水玻璃：25份；三聚磷酸钠：6份；铝粉：2份。
在该地聚物砂浆层未凝固前，预埋一定量的山地黄壤，山地黄壤中撒入一定量的用重质液体石蜡（C14～C16）包裹处理的植被种子，再在表层掩埋地聚物砂浆层，并预留植生孔。
实施例2
在模具中倒入碱激发地聚物混凝土，该地聚物混凝土方配合比如下：
低钙粉煤灰：120份；偏高岭土：60份；电石渣：75份；轻钙粉：80份；模数2.3的河砂：720份；碎石：1060份水玻璃：45份；柠檬酸：22份水：190份。
脱模自然养护后，在该地聚物混凝土表层涂抹一层厚度为10mm的砂浆层，该砂浆层吨配比为：
低钙粉煤灰：80份；偏高岭土：77份；重钙粉：66.5份；冶炼炉渣：80份；细骨料：650份；水玻璃：35份；三聚磷酸钠：8份；双氧水：3.5份。
在该地聚物砂浆层未凝固前，预埋一定量的赤红壤，赤红壤中撒入一定量的用重质液体石蜡（C14～C16）包裹处理的植被种子，再在表层掩埋地聚物砂浆层，并预留植生孔。
实施例3
在模具中倒入碱激发地聚物混凝土，该地聚物混凝土方配合比如下：
低钙粉煤灰：135份；偏高岭土：120份；电石渣：35份；轻钙粉：80份；模数2.2的河砂：735份；碎石：1158份；水玻璃：60份；三聚磷酸钠：25份；水：190份。
脱模自然养护后，在该地聚物混凝土表层涂抹一层厚度为10mm的砂浆层，该
砂浆层吨配比为：
低钙粉煤灰：100份；偏高岭土：80份；重钙粉：50份；冶炼炉渣：105.5份；细骨料：608份；水玻璃：42份；三聚磷酸钠：10份；铝粉：4.5份。
在该地聚物砂浆层未凝固前，预埋一定量的黑色石灰土，黑色石灰土中撒入一定量的用重质液体石蜡（C14～C16）包裹处理的植被种子，再在表层掩埋地聚物砂浆层，并预留植生孔。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有配方和制备方法，除了互相排斥的特征和/或配方、制备方法以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅是发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的地聚合物假山石包括地聚物假山外壳、多孔植被层、内置土壤和耐碱种子。
2.根据权利要求1所述的碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的地聚物假山外壳材料为碱激发地聚合物混凝土，碱激发地聚合物混凝土原料的重量份配比为：
粉煤灰：80-150份；偏高岭土：50-150份；
冶炼炉渣：35-75份；超微细粉：50-100份；
细骨料：550-750份；粗骨料：1050-1200份；
水玻璃：30-70份；缓凝剂：10-30份：
水：170-220份；
其中冶炼炉渣为钢渣、电石渣、碱渣、磷渣、铬渣、硼渣具备热历史过程的工业废渣，优选为达到具备一定缓凝效应的工业废渣，即磷渣、铬渣、硼渣中的一种或任意几种组合；所述细骨料为细度模数在2.2～2.5的河砂；所述超微细粉为重钙、轻钙的一种或两种的混合物；所述粗骨料为粒径大于5mm的骨料；所述水玻璃为模数为2.5-3.0的水玻璃粉体；所述缓凝剂为三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸的一种或任意几种组成。
3.根据权利要求1所述的碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的多孔植被层为多孔碱激发聚合物砂浆，多孔碱激发聚合物砂浆的重量份配比为：
粉煤灰：60-110份；偏高岭土：50-100份；
重钙粉：50-100份；冶炼炉渣：60-120份；
细骨料：600-700份；水玻璃：20-50份；
三聚磷酸钠：5-10份；发泡剂：2-5份；
其中冶炼炉渣为钢渣、电石渣、碱渣中的一种或任意几种组合；所述细骨料为细度模数为2.5～3.0的河砂；所述粗骨料为粒径大于5mm的骨料；所述水玻璃为模数为2.5-3.0的水玻璃粉体；所述发泡剂为双氧水、铝粉的一种或两种组成。
4.根据权利要求1所述的碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的内置土壤为山地黄壤、红壤、赤红壤、红色石灰土、黑色石灰土中的一种或任意几种混合物。
5.根据权利要求1所述的碱激发地聚合物假山石，其特征在于：所述的耐碱种子为经过液体石蜡表面包裹处理的植被种子，所述液体石蜡为轻质液体石蜡C9～C13和/或重质液体石蜡C14～C16的一种或两种组成，优选为重质液体石蜡C14～C16。
6.一种碱激发地聚合物假山石的制备方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行：
（1）外壳制备：将碱激发地聚合物混凝土填充于模具中，经过养护后脱模具而成；
（2）多空植被层制备：将多孔碱激发聚合物砂浆，涂抹于地聚物假山外壳中，厚度控制在5-10mm；
（3）填充内置土壤：将内置土壤填充于多孔植被层中，内置土壤上层用多孔碱激发聚合物砂浆掩埋，并用在该多孔碱激发聚合物砂浆层插孔，预留植生孔；
（4）种植耐碱种子：将经过液体石蜡表面包裹处理的植被种子，种植于内置土壤中。
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