CN108046692B - 一种固土型覆土种植材料及其制备方法 - Google Patents

一种固土型覆土种植材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种固土型覆土种植材料及其制备方法，原料由5‑10份水泥、10‑15份浮石粉、5‑15份发泡剂、10‑20份水、3‑12份种子、15‑40份腐殖土、1‑3份土壤膨松剂组成，原料中水泥具有胶结性，能把各组分粘接在一起，通过将植物提前在温水中浸泡，减少种植材料中种子发芽时间，提高种子发芽率；通过发泡剂提高种植材料的孔隙率和浮石的多孔结构，得到一种能承受冲刷的种植材料。

Description

一种固土型覆土种植材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生态修复工程技术领域，尤其涉及一种固土型覆土种植材料及其制备方法。
背景技术
植生生态混凝土技术是在过去对混凝土的强度和耐久性要求的基础上，进一步结合环境问题，协调生态环境，降低环境负荷，保存及提高环境景观而发展起来的生态材料。植生生态混凝土呈米花糖状，内部存在大量的单独或连续的空隙，由于其自身的多孔性和良好的透气透水性,能实现植物和在其中的生长,起到固土护坡、改善景观和完善生态系统的多重功能，主要用于边坡治理(包括河流、大坝、蓄水池及道路两侧的倾斜面治理)、路面排水等。目前，植生混凝土的施工主要分两步：混凝土铺设和种植材料喷洒。该种植材料主要由土壤和种子组成，结构疏松。在植生混凝土服役期间，雨水和灌溉水的冲刷会造成混凝土上层的种植材料流失，导致种子大量缺失，而且流失的土壤也会污染路面，破坏景观,美化效果降低。因此，需要开拓一种能承受冲刷的种植材料来解决上述问题。
发明内容
由于覆土层太薄，保水性差，而种子发芽需要水分并持续一定时间来软化外壳，导致植生混凝土的种子发芽率低。本发明提供了一种固土型覆土种植材料及其制备方法，通过将植物提前在温水中浸泡，减少种植材料中种子发芽时间，提高种子发芽率；通过发泡剂提高种植材料的孔隙率和浮石的多孔结构，得到一种能承受冲刷的种植材料。
本发明所提供的一种固土型覆土种植材料，其由5-10份水泥、10-15份浮石粉、5-15份发泡剂、10-20份水、3-12份种子、15-40份腐殖土、1-3份土壤膨松剂制成。
所述固土型覆土种植材料，制备方法如下：
（1）将种子在30-40℃温水中浸泡20-50小时后，捞出沥干，并与腐殖土、土壤膨松剂混合得到种植坯料；
（2）将浮石和5-10份水拌合2-8分钟使浮石达到饱水状态，然后加入水泥和5-10份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在50-65℃，保温10-30分钟，再分3-6次加入发泡剂，搅拌2-12分钟，得到粘结料；
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成2-5公分厚、2-4公分高的围框；
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌2-12分钟，平铺于围框内，厚度在2-3公分。
优选地，步骤（2）中所用水泥为32.5普通硅酸盐水泥。
优选地，步骤（2）中所用发泡剂为铝粉。
优选地，步骤（2）中所用浮石为粉末状，比表面积为250-300m2/Kg。
本发明的优势：
（1）种植材料中的水泥具有胶结性，能把各组分粘接在一起，并形成强度，抵抗雨水和灌溉水的冲刷，防止种子和土壤流失；（2）浮石具有天然多孔结构，提前与水混合达到饱水状态，为发泡剂的水解储存足够水分，同时通过发泡剂提高种植材料的孔隙率和浮石的多孔结构，得到一种能承受冲刷的种植材料；（3）将植物提前在温水中浸泡，减少种植材料中种子发芽时间，提高种子发芽率；（4）由于雨水和灌溉水的冲刷力小，所用的水泥标号低，成本低，但早期水化较慢，因此，本发明将水泥与水预先混合，期望水泥有充足的时间发生水化，防止发泡剂水解产生的气泡溢出；（5）将种植材料和粘结料分开搅拌的目的在于防止水分被腐殖土吸收，影响水泥水化和发泡剂水解。
具体实施方式
本发明公开了一种固土型覆土种植材料及其制备方法，可有效防治种子和土壤流失，浮石可储存足够的水分，提高种子发芽率。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：
（1）将8份种子在35℃温水中浸泡30小时后，捞出沥干，并与30份腐殖土、2份土壤膨松剂混合得到种植坯料。
（2）将15份浮石和5份水拌合8分钟使浮石达到饱水状态，然后加入5份32.5普通硅酸盐水泥和5份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在60℃，保温20分钟，再分4次加入10份发泡剂铝粉，搅拌8分钟，得到粘结料。
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成4公分厚、3公分高的围框。
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌8分钟，平铺于围框内，厚度在2公分。
实施例2
（1）将12份种子在35℃温水中浸泡30小时后，捞出沥干，并与20份腐殖土、3份土壤膨松剂混合得到种植坯料。
（2）将12份浮石和10份水拌合8分钟使浮石达到饱水状态，然后加入10份32.5普通硅酸盐水泥和10份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在65℃，保温10分钟，再分6次加入15份发泡剂铝粉，搅拌12分钟，得到粘结料。
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成5公分厚、4公分高的围框。
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌12分钟，平铺于围框内，厚度在3公分。
实施例3
（1）将3份种子在30℃温水中浸泡20小时后，捞出沥干，并与15份腐殖土、1份土壤膨松剂混合得到种植坯料。
（2）将10份浮石和8份水拌6分钟使浮石达到饱水状态，然后加入8份32.5普通硅酸盐水泥和8份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在55℃，保温20分钟，再分5次加入5份发泡剂铝粉，搅拌10分钟，得到粘结料。
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成4公分厚、2公分高的围框。
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌8分钟，平铺于围框内，厚度在2公分。
实施例4最佳工艺
（1）将5份种子在34℃温水中浸泡42小时后，捞出沥干，并与22份腐殖土、1份土壤膨松剂混合得到种植坯料。
（2）将12.5份浮石和9份水拌合4分钟使浮石达到饱水状态，然后加入9份水泥和9份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在60℃，保温20分钟，再分4次加入发泡剂，搅拌7分钟，得到粘结料。
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成3公分厚、2.5公分高的围框。
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌5分钟，平铺于围框内，厚度在2公分。
实施例5对照例
将自然土过60目筛子后，直接覆盖于混凝土表层，厚度为2公分。
表1 粘结料抗压强度（MPa）
Figure 717297DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出，本发明制备的固土型覆土种植材料的抗压能力在随着时间的增加抗压强度也增加。采用最优工艺制得的固土型覆土材料28天后可以抗压强度达到10.6MPa。
表2 高压水枪下冲刷20分钟后种植材料厚度（公分）变化
Figure 141456DEST_PATH_IMAGE002
由表2可以看出，本发明制备的覆土种植材料在高压水枪下冲刷20分钟后固土效果明显好于对照组的结果。采用最优工艺制得的固土型覆土材料冲刷20分钟后厚度仅降低10%。

Claims (3)

1.一种固土型覆土种植材料，其特征性在于，由5-10份水泥、10-15份浮石粉、5-15份发泡剂、10-20份水、3-12份种子、15-40份腐殖土、1-3份土壤膨松剂制成；所述浮石粉为粉末状，比表面积为250-300m2/Kg；
所述的固土型覆土种植材料的制备方法，采用以下步骤：
（1）将种子在30-40℃温水中浸泡20-50小时后，捞出沥干，并与腐殖土、土壤膨松剂混合得到种植坯料；
（2）将浮石粉和5-10份水拌合2-8分钟使浮石达到饱水状态，然后加入水泥和5-10份水搅拌，同时开启红外灯加热，调控温度在50-65℃，保温10-30分钟，再分3-6次加入发泡剂，搅拌2-12分钟，得到粘结料；
（3）将粘结料沿着混凝土四边形成2-5公分厚、2-4公分高的围框；
（4）将种植坯料与粘结料混合搅拌2-12分钟，平铺于围框内，厚度在2-3公分。
2.根据权利要求1所述的一种固土型覆土种植材料，其特征在于，所述步骤（2）中所用水泥为32.5普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种固土型覆土种植材料，其特征在于，所述步骤（2）中所用发泡剂为铝粉。
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