CN107816048A - 一种绿化护坡的基质砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绿化护坡的基质砖及其制备方法，砖体材料采用水泥、骨料、掺合料、孔隙材料和肥料，包括透水混凝土，所述透水混凝土内部嵌有基质块。制备方法包括：农业废弃物高温堆肥、稻壳和秸秆的烧灰和粉碎揉丝、基质含水率和pH值调节、压缩基质块、透水混凝土配制、入模分层制基质砖、养护和脱模等几个主要步骤，本发明提供的基质砖生产工艺简单、成本低，便于运输和施工管理，适合规模化生产。

Description

一种绿化护坡的基质砖及其制备方法
技术领域
本发明属于农业废弃物资源化利用技术领域，具体涉及种绿化护坡的基质砖及其制备方法。
背景技术
我国是农业和畜禽养殖业生产大国，每年产生大量的作物秸秆、稻壳和畜禽粪等，这些被称为“放错位的资源”若处置不当，造成环境污染情况日趋严重。
由于道路和河流的边坡缺乏适于植物生长的土壤，常发生滑坡和径流等灾害，并加剧河流水体污染。护坡常用的石笼技术或岩石边坡技术，块石成本高，重量大，不便施工，且绿化效果和坡体径流净化效果不佳。因此，需使用农业废弃物结合少量水泥等研发绿化效果佳，固坡效果好，成本低，质量轻，便于搬运和施工的绿化护坡基质砖。
发明内容
基于上述现有技术存在的不足，本发明提供一种具有高透水性的绿化护坡基质砖及其制备方法，具有生产工艺简单、成本低，便于运输和施工管理，适合规模化生产等优点。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种绿化护坡的基质砖，包括透水混凝土，所述透水混凝土内部嵌有基质块。
上述方案中，所述透水混凝土上设有若干第一通孔，每个所述第一通孔连接至所述透水混凝土内部的基质块。
上述方案中，所述透水混凝土和所述基质块的横截面均由四条相同的线段和四条相同的内凹圆弧段构成，其中每条线段的一端与每条内凹圆弧段的一端彼此相连共同围成一个封闭的平面图形。
上述方案中，所述第一通孔的横截面位于每条线段和每条内凹圆弧段的中心。
上述方案中，每个所述基质砖的中心设有第二贯穿孔，每个所述基质砖的表面分布若干种植孔。
上述方案中，基质块由经过高温堆肥腐熟后的稻壳、粉碎稻壳、丝状秸秆和畜禽粪混合搅拌压缩而成。
上述方案中，所述透水混凝土由水泥、碎石或炉渣、农作物秸秆颗粒、农作物秸秆或谷壳的燃烧物、水构成的混合浆料干燥而成。
本发明还提供了一种绿化护坡的基质砖的制备方法，包括下列步骤：1）燃烧农作物秸秆或农作物谷壳，得到农作物秸秆灰或农作物谷壳灰；2）使用秸秆揉丝机将高温堆肥腐熟农作物秸秆进行揉搓成丝状；3）使用锤片粉碎机将部分高温堆肥腐熟的农作物谷壳粉碎；4）将高温堆肥腐熟后的农作物谷壳、粉碎的农作物谷壳、丝状农作物秸秆和畜禽粪混合搅拌均匀；5）使用液压压缩机压块，干燥后得基质块；6）将未堆肥的农作物秸秆使用粉碎机粉碎；7）将水泥、农作物秸秆颗粒、农作物秸秆灰或农作物谷壳灰、碎石或炉渣和水搅拌混合均匀，形成混合浆料；8）将混合浆料倒入定制模具中，把基质块放入模具中，再把混合浆料倒入模具，直至混合浆料没过基质块上表面；9）在自然条件下，喷水养护，脱去模型后，在自然条件下干燥成基质砖。
上述方案中，步骤4）中，高温堆肥腐熟采用条垛式堆肥，调节含水率在40%～60%之间，碳氮比在20～30之间，pH在6～8之间，农作物谷壳、粉碎的农作物谷壳、丝状农作物秸秆和畜禽粪混合搅拌均匀后质总孔隙度为55%～70%，有机质含量29%～55%，EC值为0.63～1.85 ms/cm，pH值为6.1～7.2，调节含水率为20%～30%；步骤5）中，基质块的压缩比为3～5：1；步骤6）中，将农作物秸秆粉碎成0.5cm的秸秆颗粒；步骤8）中，混合浆料倒入定制模具中的厚度0.5～1cm，混合浆料没过基质块表面0.5～1cm。
本发明的有益效果：（1）本发明以水泥、碎石或炉渣，稻壳、粉碎稻壳、丝状秸秆和畜禽粪制作道路或河流坡体加固和绿化用基质砖，将农业废弃物变废为宝，不但减少其对环境的污染，且能创造新的价值，增加农民收入。（2）基质块嵌在透水混凝土内部，便于运输和施工管理（3）本发明的基质砖为由基质砖和透水混凝土层构成，砖体具有用于定植作物或固定砖体位置的第二贯穿孔，砖体表面具有定植作物的种植孔，砖体周边具有深至内部基质块的第一通孔，不但具有减缓沿道路或河流坡体水体的流动速度，净化水体的作用，砖体内部的基质块还能长期为植物提供养分。（4）多块基质砖体使用时进行拼接，相邻两块砖体的内凹圆弧处形成大孔，整个砖体表面成孔较多，可定植较多植物，绿化效果较好。（5）基质砖的透水混凝土表面由水泥、碎石或炉渣、农作物秸秆颗粒、农作物秸秆或谷壳的燃烧物、水构成的混合浆料干燥而成，毛糙的基质砖表面有助于紧密咬合地面，防止水土流失，有利于附着微生物，同时表明孔隙度较大，透水性好，砖体内部的基质块营养丰富，保水性好。
附图说明
图1为本发明基质砖的结构示意图。
图中：1. 基质块；2. 透水混凝土；3. 第一通孔；4. 第二贯穿孔；5. 种植孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示的绿化护坡基质砖，包括透水混凝土2，所述透水混凝土2内部嵌有基质块1。所述透水混凝土2和所述基质块1的横截面均由四条相同的线段和四条相同的内凹圆弧段构成，其中每条线段的一端与每条内凹圆弧段的一端彼此相连共同围成一个封闭的平面图形。所述透水混凝土2上设有若干第一通孔3，所述第一通孔3的横截面位于每条线段和每条内凹圆弧段的中心，每个所述第一通孔3连接至所述透水混凝土2内部的基质块1，使得基质块中水分具有流动性，保证定植的植物生长良好，所述基质砖的中心设有第二贯穿孔4，可用于定植植物，也可用于插入木桩，固定基质砖，每个所述基质砖的表面分布若干种植孔5。
下面对本实施例提供的基质砖的制备方法进行详细的介绍。本实施例的基质砖的原材料包括水泥、骨料、掺合料、孔隙材料和肥料，所述水泥为硅酸盐水泥；骨料为碎石或炉渣；所述的掺合料为稻壳、玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆等燃烧后剩余的残渣,主要成分是无机盐和二氧化硅，既有一定肥效，还能调节酸碱度。孔隙材料为；稻壳和玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆中的一种或几种混合物；肥料为鸡粪、猪粪和牛粪中的一种或几种混合物。
所述的掺合料、孔隙材料和肥料均为农业生产的废弃物，实现了农业废弃物资源化利用，并降低了基质砖生产成本。所述的孔隙材料,用于生产基质块的材料，如：稻壳、秸秆和畜禽粪便，在使用前均需经过高温堆肥腐熟。将稻壳、秸秆和畜禽粪分别于相应腐熟菌剂均匀混合，条垛式堆肥，调节含水率在40%～60%之间，碳氮比在20～30之间，pH在6～8之间。高温堆肥腐熟的目的是把易分解的有机质转变为稳定的腐殖质，同时杀灭病原菌和寄生虫等。
本实施例的绿化护坡的基质砖的制备方法，包括下列步骤：1）燃烧部分稻壳、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆中的一种或几种混合物，得到稻壳灰、玉米秸秆灰、水稻秸秆灰和小麦秸秆灰中的一种或几种混合物。2）使用秸秆揉丝机将高温堆肥腐熟秸秆进行揉搓成丝状。丝状秸秆长度为5～8 cm。3）使用锤片粉碎机将部分高温堆肥腐熟稻壳粉碎，即有利于成型又增加保水性（越细越好成型，保水性越好），还能保持透气性。4）将高温堆肥腐熟后的稻壳、粉碎稻壳、丝状秸秆和畜禽粪混合搅拌均匀，调节最佳成型含水率区间，设置为20%～30%；5）使用液压压缩机压块，干燥后得基质块.6）将未堆肥的秸秆使用粉碎机粉碎至0.5cm的秸秆颗粒。7）将水泥、秸秆颗粒、稻壳灰和秸秆灰中的一种或几种混合物、碎石或炉渣和水搅拌混合均匀，形成混合浆料。8）将混合浆料倒入定制模具中，厚度0.5～1cm，把基质块放入模具中，再把混合浆料倒入模具，直至混合浆料没过基质块表面0.5～1cm。9）在自然条件下，适当喷水养护，防止养护过程中水分快速流失，导致开裂，脱去模型后，在自然条件下干燥成基质砖。其中，混合浆料干燥后就是具有透水性能的透水混凝土2。
优选的，步骤2）中丝状秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆和棉花秸秆的一种或一种以上混合物。揉搓成5～8 cm长的丝状秸秆在基质块中交错编织，有效降低运输及施工过程中造成的基质块破碎。步骤4）中的混合基质总孔隙度为55%～70%。有机质含量29%～55%，EC值为0.63～1.85 ms/cm，pH值为6.1～7.2，基质理化特性适宜作物生长。步骤5）中的基质块的压缩比为3～5：1，形成的基质块的横截面均由四条相同的线段和四条相同的内凹圆弧段构成，其中每条线段的一端与每条内凹圆弧段的一端彼此相连共同围成一个封闭的平面图形，基质块中心有一个直径3～8cm的第二贯穿孔4，可用于定植植物，也可用于插入木桩，固定基质砖。步骤9）中的基质砖实际分为上中下三层，上下两层为透水混凝土2，其主要用来固定砖的形状，防止内部基质块淋雨后会发散破碎，同时淋雨后水能通过透水混凝土2进入砖下土壤，不形成径流，中间为基质块1，主要为栽培植物提供养分，减轻砖质量，便于搬运和运输，实现废弃物再利用，基质砖的规格为厚度10～20cm，周长40～80cm。步骤9）中透水混凝土2的横截面也是由四条相同的线段和四条相同的内凹圆弧段构成，其中每条线段的一端与每条内凹圆弧段的一端彼此相连共同围成一个封闭的平面图形，透水混凝土2上设有若干直径2～4cm的第一通孔3，所述第一通孔3的横截面位于每条线段和每条内凹圆弧段的中心，每个所述第一通孔3连接至所述透水混凝土2内部的基质块1，使得基质块中水分具有流动性，保证定植的植物生长良好。步骤9）中的基质砖中心有一个直径3～8cm的第二贯穿孔4，可用于定植植物，也可用于插入木桩，固定基质砖。基质砖表面分布直径1～4cm、数量4到8个的种植孔5，其厚度为0.5～1cm（即表面透水混凝土厚度），可用于定植植物，减缓沿道路或河流坡体水体的流动速度，同时净化水体。步骤9）中的基质砖内的基质块保水性好，基质逐渐分解过程还可为植物提供养分。步骤9）中的基质砖表面的透水混凝土间隙度大，表面透水性好，表面毛糙，与地面咬合紧密,防止砖体滑动和坡面水土流失。

Claims (9)

1.一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，包括透水混凝土2，所述透水混凝土2内部嵌有基质块1。
2.根据权利要求1所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，所述透水混凝土2上设有若干第一通孔3，每个所述第一通孔3连接至所述透水混凝土2内部的基质块1。
3.根据权利要求1或2所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，所述透水混凝土2和所述基质块1的横截面均由四条相同的线段和四条相同的内凹圆弧段构成，其中每条线段的一端与每条内凹圆弧段的一端彼此相连共同围成一个封闭的平面图形。
4.根据权利要求3所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，所述第一通孔3的横截面位于每条线段和每条内凹圆弧段的中心。
5.根据权利要求1或2所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，每个所述基质砖的中心设有第二贯穿孔4，每个所述基质砖的表面分布若干种植孔5。
6.根据权利要求1或2所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，所述基质块1由经过高温堆肥腐熟后的稻壳、粉碎稻壳、丝状秸秆和畜禽粪混合搅拌压缩而成。
7.根据权利要求1或2所述的一种绿化护坡的基质砖，其特征在于，所述透水混凝土2由水泥、碎石或炉渣、农作物秸秆颗粒、农作物秸秆或谷壳的燃烧物、水构成的混合浆料干燥而成。
8.一种绿化护坡的基质砖的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
1）燃烧农作物秸秆或农作物谷壳，得到农作物秸秆灰或农作物谷壳灰；
2）使用秸秆揉丝机将高温堆肥腐熟农作物秸秆进行揉搓成丝状；
3）使用锤片粉碎机将部分高温堆肥腐熟的农作物谷壳粉碎；
4）将高温堆肥腐熟后的农作物谷壳、粉碎的农作物谷壳、丝状农作物秸秆和畜禽粪混合搅拌均匀；
5）使用液压压缩机压块，干燥后得基质块；
6）将未堆肥的农作物秸秆使用粉碎机粉碎；
7）将水泥、农作物秸秆颗粒、农作物秸秆灰或农作物谷壳灰、碎石或炉渣和水搅拌混合均匀，形成混合浆料；
8）将混合浆料倒入定制模具中，把基质块放入模具中，再把混合浆料倒入模具，直至混合浆料没过基质块上表面；
9）在自然条件下，喷水养护，脱去模型后，在自然条件下干燥成基质砖。
9.根据权利要求8所述的一种绿化护坡的基质砖的制备方法，其特征在于，步骤4）中，高温堆肥腐熟采用条垛式堆肥，调节含水率在40%～60%之间，碳氮比在20～30之间，pH在6～8之间，农作物谷壳、粉碎的农作物谷壳、丝状农作物秸秆和畜禽粪混合搅拌均匀后质总孔隙度为55%～70%，有机质含量29%～55%，EC值为0.63～1.85 ms/cm，pH值为6.1～7.2，调节含水率为20%～30%；步骤5）中，基质块的压缩比为3～5：1；步骤6）中，将农作物秸秆粉碎成0.5cm的秸秆颗粒；步骤8）中，混合浆料倒入定制模具中的厚度0.5～1cm，混合浆料没过基质块表面0.5～1cm。
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