CN107056329A - 植生型生态混凝土高陡边坡结构 - Google Patents

植生型生态混凝土高陡边坡结构 Download PDF

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CN107056329A CN201710059103.9A CN201710059103A CN107056329A CN 107056329 A CN107056329 A CN 107056329A CN 201710059103 A CN201710059103 A CN 201710059103A CN 107056329 A CN107056329 A CN 107056329A
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Abstract

本发明公开了一种植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态混凝土，所述坡面表面设置有镀锌铁线网；生态混凝土包括再生混凝土骨料、普通硅酸盐水泥、十二烷基苯硫酸钠、亚硝酸钠防冻剂、醋酸乙烯‑乙烯共聚物、中聚羧酸减水剂、烷基苯磺酸钙、油酸、丙烯酸共聚物、活性掺合料等通过种植植物，利用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然植被的生态治理方法，同，时又形成与周围环境相协调，与现代文明城市发展相适应的开放性生态系统。

Description

植生型生态混凝土高陡边坡结构
技术领域
本发明涉及一种边坡，特别涉及植生型生态混凝土高陡边坡结构。
背景技术
传统的高陡边坡治理措施主要有厚层基材绿化法、喷混凝土、SNS柔性防护系统、锚杆、挡土墙防护以及浆砌块石护面墙等技术。喷混凝土、锚杆能够解决山体浅层稳定性问题，SNS柔性防护系统、挡土墙防护能在一定范围内阻绝山体落石，这些技术又被统称为“钢性”技术。但是，它们有一个共同的缺陷，即无法满足边坡生态恢复要求，并且造价高，有的措施还会造成生态环境的进一步污染。厚层基材绿化法虽然采取挂网锚固等措施，试图使土壤能很好地附着于坡面，但是因为边坡高陡和土壤的自重，使喷植层无法抵抗暴雨冲刷和烈日暴晒，最终引起沟蚀、片蚀，甚至坡面整体垮塌，不能解决固土这一根本问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种植生型生态混凝土高陡边坡结构，既能满足植物生长的需求，又能提高土壤与岩石的黏结能力，经过反复试验后，得出了各种成分的最佳配合比，不仅具有利于植物生长的天然土壤性能，可为植物生长提供必需的营养和水分，而且又可以使其很好地附着在岩石层上，在短期内具备了很强的抗冲刷能力。通过种植植物，利用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然植被的生态治理方法，同时又形成与周围环境相协调，与现代文明城市发展相适应的开放性生态系统。
本发明的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆，所述钢筋混凝土格构内填充有生态混凝土，所述坡面表面设置有镀锌铁线网；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料500-600份、普通硅酸盐水泥100-200份、十二烷基苯硫酸钠20-30份、亚硝酸钠防冻剂10-20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物5-10份、中聚羧酸减水剂0.03-0.08份、烷基苯磺酸钙5-15份、油酸10-20份、丙烯酸共聚物5-15份、活性掺合料5-15份、木质磺酸盐3-8份、氯化钙5-10份、吸水树脂10-20份、玉米酒糟15-25份、稳泡剂3-10份、水60-80份、有机堆肥50-100份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物；所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向盐酸和硫酸的混合酸中加入粉煤灰和NaCl，于18-25℃下搅拌反应60-70min后在100-105℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰；
进一步，所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料550份、普通硅酸盐水泥150份、十二烷基苯硫酸钠25份、亚硝酸钠防冻剂15份、醋酸乙烯-乙烯共聚物8份、中聚羧酸减水剂0.05份、烷基苯磺酸钙10份、油酸15份、丙烯酸共聚物10份、活性掺合料10份、木质磺酸盐6份、氯化钙7份、吸水树脂15份、玉米酒糟20份、稳泡剂7份、水70份、有机堆肥80份；
进一步，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向盐酸和硫酸的混合酸中加入粉煤灰和NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰；
进一步，按重量份粉煤灰20份、NaCl1份、混合酸20份；盐酸和硫酸的积比为1:3；
进一步，所述再生混凝土骨料为粒径为4-10mm、15-20mm与25-35mm的混合物；
进一步，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得；
进一步，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物；
进一步，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为30-40mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于700-800℃温度下煅烧0.8-1.5小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选；
进一步，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为35mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于750℃温度下煅烧1.2小时。
本发明的有益效果：本发明的植生型生态混凝土高陡边坡结构，边坡上的生态生态混凝土能形成一个个“蜂窝状”空隙,既利于植被根系生长,又能为植被生长所必需的养分提供存储空间具有强度高，稳定性和耐久性持久，各组分之间协同作用，在保证生态混凝土强度的同时，又能降低水泥水化浆体的PH值，混凝土块体孔隙内(水环境)的pH＝7.5～8.1,适合植物生长环境,，与植物的相容性好，经过反复试验后，得出了各种成分的最佳配合比，不仅具有利于植物生长的天然土壤性能，可为植物生长提供必需的营养和水分，而且又可以使其很好地附着在岩石层上，在短期内具备了很强的抗冲刷能力。通过种植植物，利用植物与岩土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然植被的生态治理方法，同时又形成与周围环境相协调，与现代文明城市发展相适应的开放性生态系统。本发明的边坡结构可适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的公路、铁路边坡。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的钢筋混凝土格构结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构5内填充有生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料500份、普通硅酸盐水泥100份、十二烷基苯硫酸钠20份、亚硝酸钠防冻剂10份、醋酸乙烯-乙烯共聚物5份、中聚羧酸减水剂0.03份、烷基苯磺酸钙5份、油酸10份、丙烯酸共聚物5份、活性掺合料5份、木质磺酸盐3份、氯化钙5份、吸水树脂10份、玉米酒糟15份、稳泡剂3份、水60份、有机堆肥50份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。钢筋混凝土格构5的主要作用是将坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆，然后通过锚杆传递给稳定地层，从而使边坡在锚杆提供的锚固力的作用下处于稳定状态。钢筋混凝土格构5科布置为方型、菱型、人字型、弧型。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为4mm、15mm与25mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为30mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于700℃温度下煅烧0.8小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
实施例二
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构5内填充有生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料600份、普通硅酸盐水泥200份、十二烷基苯硫酸钠30份、亚硝酸钠防冻剂20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物10份、中聚羧酸减水剂0.08份、烷基苯磺酸钙15份、油酸20份、丙烯酸共聚物15份、活性掺合料15份、木质磺酸盐8份、氯化钙10份、吸水树脂20份、玉米酒糟25份、稳泡剂10份、水80份、有机堆肥100份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为10mm、20mm与35mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为40mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于800℃温度下煅烧1.5小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
实施例三
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料500份、普通硅酸盐水泥200份、十二烷基苯硫酸钠20份、亚硝酸钠防冻剂20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物5份、中聚羧酸减水剂0.08份、烷基苯磺酸钙5份、油酸20份、丙烯酸共聚物5份、活性掺合料15份、木质磺酸盐3份、氯化钙10份、吸水树脂10份、玉米酒糟25份、稳泡剂3份、水80份、有机堆肥50份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为4mm、20mm与25mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为30mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于800℃温度下煅烧0.8小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
实施例四
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料600份、普通硅酸盐水泥100份、十二烷基苯硫酸钠30份、亚硝酸钠防冻剂10份、醋酸乙烯-乙烯共聚物10份、中聚羧酸减水剂0.03份、烷基苯磺酸钙15份、油酸10份、丙烯酸共聚物15份、活性掺合料5份、木质磺酸盐8份、氯化钙5份、吸水树脂20份、玉米酒糟15份、稳泡剂10份、水60份、有机堆肥100份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为10mm、15mm与35mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为40mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于700℃温度下煅烧1.5小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
实施例五
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料550份、普通硅酸盐水泥150份、十二烷基苯硫酸钠20份、亚硝酸钠防冻剂20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物8份、中聚羧酸减水剂0.03份、烷基苯磺酸钙15份、油酸15份、丙烯酸共聚物5份、活性掺合料15份、木质磺酸盐6份、氯化钙5份、吸水树脂20份、玉米酒糟20份、稳泡剂3份、水80份、有机堆肥80份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为8mm、18mm与25mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为35mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于800℃温度下煅烧0.8小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
实施例六
本实施例的植生型生态混凝土高陡边坡结构，包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构5，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆1，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态生态混凝土2，所述坡面表面设置有镀锌铁线网3；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料550份、普通硅酸盐水泥150份、十二烷基苯硫酸钠25份、亚硝酸钠防冻剂15份、醋酸乙烯-乙烯共聚物8份、中聚羧酸减水剂0.05份、烷基苯磺酸钙10份、油酸15份、丙烯酸共聚物10份、活性掺合料10份、木质磺酸盐6份、氯化钙7份、吸水树脂15份、玉米酒糟20份、稳泡剂7份、水70份、有机堆肥80份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物。
本实施例中，所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向积比为1:3的盐酸和硫酸的混合酸20份中加入20份粉煤灰和1份NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
本实施例中，所述再生混凝土骨料为粒径为4mm、20mm与25mm的混合物。
本实施例中，所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得
本实施例中，所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
本实施例中，所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为35mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于750℃温度下煅烧1.2小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
上述实施例中，还可加入5～10重量份的中草药营养剂，所述中草药营养剂的原料药包括黄芪、白术、鸡血藤、石斛、蛇床子、刺五加、皂角刺、陈皮、金银花、黄连、百部、白酒草、桑寄生、姜黄和豨莶草的混合物。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：包括设置于边坡坡面上的钢筋混凝土格构，沿所述格构的结点向坡面内植入锚杆，所述钢筋混凝土格构格构内填充有生态混凝土，所述坡面表面设置有镀锌铁线网；所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料500-600份、普通硅酸盐水泥100-200份、十二烷基苯硫酸钠20-30份、亚硝酸钠防冻剂10-20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物5-10份、中聚羧酸减水剂0.03-0.08份、烷基苯磺酸钙5-15份、油酸10-20份、丙烯酸共聚物5-15份、活性掺合料5-15份、木质磺酸盐3-8份、氯化钙5-10份、吸水树脂10-20份、玉米酒糟15-25份、稳泡剂3-10份、水60-80份、有机堆肥50-100份；所述活性掺合料为稻谷灰、改性粉煤灰和硅灰的混合物；所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向盐酸和硫酸的混合酸中加入粉煤灰和NaCl，于18-25℃下搅拌反应60-70min后在100-105℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述生态混凝土的制备原料按重量份包括以下组分：再生混凝土骨料550份、普通硅酸盐水泥150份、十二烷基苯硫酸钠25份、亚硝酸钠防冻剂15份、醋酸乙烯-乙烯共聚物8份、中聚羧酸减水剂0.05份、烷基苯磺酸钙10份、油酸15份、丙烯酸共聚物10份、活性掺合料10份、木质磺酸盐6份、氯化钙7份、吸水树脂15份、玉米酒糟20份、稳泡剂7份、水70份、有机堆肥80份。
3.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述改性粉煤灰采用下列方式制得：向盐酸和硫酸的混合酸中加入粉煤灰和NaCl，于22℃下搅拌反应65min后在103℃下烘干并碾碎制得改性粉煤灰。
4.根据权利要求3所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：按重量份粉煤灰20份、NaCl1份、混合酸20份；盐酸和硫酸的积比为1:3。
5.根据权利要求1所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述再生混凝土骨料为粒径为4-10mm、15-20mm与25-35mm的混合物。
6.根据权利要求5所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述吸水树脂为通过醋酸乙烯与丙烯酸甲酯共聚后用碱皂化制备获得。
7.根据权利要求6所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述稳泡剂为大豆豆柏、高碳醇、氢氧化钠、三乙醇胺和水的混合物。
8.根据权利要求7所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为30-40mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于700-800℃温度下煅烧0.8-1.5小时，将煅烧后的废弃混凝土块经碾磨分级筛选。
9.根据权利要求8所述的植生型生态混凝土高陡边坡结构，其特征在于：所述再生混凝土骨料通过下述方式制备：将废弃混凝土块破碎成粒径为35mm的块状，再将破碎后的废弃混凝土块在焙烧设备中于750℃温度下煅烧1.2小时。
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