CN110092620B - 一种营养土内置的植生混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种营养土内置的植生混凝土，包括由自密实混凝土材料制成的基料层，基料层内分布有含有植物种子的固结营养土块。与现有技术中在基料层中预留种植孔的植生混泥土结构相比，本发明中，基层材料与内部的固结营养土块紧密结合，因此，即使在植物生长前及生长初期，整个植生混凝土也拥有较好的结构强度及抗冲刷能力；并且，由于植物种子被包裹在固结营养土块内，因此，植物种子不会直接受到冲刷，不会出现现有技术中植物种子被冲刷带走的情况，保证了植物的良好生长。

Description

一种营养土内置的植生混凝土
技术领域
本发明涉及水利工程材料与结构领域，提供了一种营养土内置的植生混凝土。
背景技术
近年来，在我国南方地区的河道易发生洪涝灾害，河道岸坡水土流失加剧，导致边坡稳定性降低，泥石流坍塌灾害易发生，生态环境受到了严重的污染，纯靠混凝土筑造的渠道护坡等水利工程对生态系统的破坏越来越引起人们的关注。
植生混凝土，又称为生态混凝土或无砂混凝土，是近年来发展起来的新型生态绿色环保材料，其本身既具有传统混凝土坚硬、耐久的性能，同时又能达到生态可植生的需求，具有显著的生态效益和社会效益，在海绵城市、生态都市建设中运用广泛，并且逐渐获得水利行业生态化的青睐，与现有施工技术相结合灵活运用在生态护坡、亲水阶梯、河岸净水、河畔路面等多个领域。
现有技术中，制备植生混凝土一般是采用在多孔混凝土中种草的方法，但是多孔混凝土在植物成长之前强度普遍偏低，抗冲刷能力有限，且由于前期营养土、草种容易被水流等冲刷带走导致植物长势不佳。
因此，如何提高植生混凝土的前期强度，保证植生混凝土中的植物能够正常生长，成为了本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提高植生混凝土的前期强度，保证植生混凝土中的植物能够正常生长。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种营养土内置的植生混凝土，包括由自密实混凝土材料制成的基料层，基料层内分布有含有植物种子的固结营养土块。
优选地，基料层由胶凝材料和细集料经过自密实混凝土浇筑工艺浇筑而成。
优选地，胶凝材料包括早强水泥。
优选地，固结营养土块外表面包裹有可降解膜。
优选地，固结营养土块为球状，直径为10mm至40mm。
优选地，固结营养土块之间的间距为5mm至40mm。
优选地，基料层的厚度等于球状固结营养土块的直径。
综上所述，本发明公开了一种营养土内置的植生混凝土，包括由自密实混凝土材料制成的基料层，基料层内分布有含有植物种子的固结营养土块。与现有技术中在基料层中预留种植孔的植生混泥土结构相比，本发明中，基层材料与内部的固结营养土块紧密结合，因此，即使在植物生长前及生长初期，整个植生混凝土也拥有较好的结构强度及抗冲刷能力；并且，由于植物种子被包裹在固结营养土块内，因此，植物种子不会直接受到冲刷，不会出现现有技术中植物种子被冲刷带走的情况，保证了植物的良好生长。
附图说明
图1是本发明公开的一种营养土内置的植生混凝土的结构示意图；
图2是本发明公开的一种营养土内置的植生混凝土处于植物生长初期的结构示意图；
图3是本发明公开的一种营养土内置的植生混凝土处于植物完全生长的结构示意图。
附图标记说明：1-胶凝材料；2-细集料；3-固结营养土块；4-植物。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述说明。
如图1至图3所示，本发明公开了一种营养土内置的植生混凝土，包括由自密实混凝土材料制成的基料层，基料层内分布有含有植物种子的固结营养土块。
与现有技术中在基料层中预留种植孔的植生混泥土结构相比，本发明中，基层材料与内部的固结营养土块紧密结合，因此，即使在植物生长前及生长初期，整个植生混凝土也拥有较好的结构强度及抗冲刷能力；并且，由于植物种子被包裹在固结营养土块内，因此，植物种子不会直接受到冲刷，不会出现现有技术中植物种子被冲刷带走的情况，保证了植物的良好生长。
为进一步优化上述技术方案，基料层由胶凝材料和细集料经过自密实混凝土浇筑工艺浇筑而成。
为了保证固结营养土块与基料层的紧密结合，使植生混凝土具有较强的结构强度，因此本发明中使用能胶结其他物料的凝胶材料作为基料层的主要材料，再添加细集料浇筑成基料层。
为进一步优化上述技术方案，胶凝材料包括早强水泥，能使基料层快速达到目标强度，节省养护时间。
为进一步优化上述技术方案，固结营养土块外表面包裹有可降解膜。
为了便于固结营养土块的成型，保证在浇筑基料层之前固结营养土块的结构强度，可以在固结营养土块外表包裹可降解膜。在植物种子发芽生长以后，可降解膜已经降解，也不会影响植物的正常生长。
为进一步优化上述技术方案，固结营养土块为球状，直径为10mm至40mm。
为进一步优化上述技术方案，固结营养土块之间的间距为5mm至40mm。
球形固结营养土间距由植草生长最佳间距及抗冲刷性决定，固结营养土块间距推荐20mm。抗冲刷性根据不同区域流速确定，流速较大的区域可以减小间距。
为进一步优化上述技术方案，基料层的厚度等于固结球状营养土块的直径。
为了保证整个植生混凝土的结构强度以及植草的生长，因此，基料层应该将固结营养土块包裹在内，因此，基料层的厚度等于球状固结营养土块的直径。
本发明中，该植草混凝土内的固结营养土块可由两种浇筑工艺组成，可预制可现浇，分别适应于不同的浇筑场地。首先将含种子的营养土固结成球状，外层包裹可降解薄膜，形成类似于粗骨料的结构形式。本发明中的植生混凝土将用固结后的固结营养土块取代粗骨料。两种浇筑工艺均不含粗骨料，第一种主要是将固结后的营养土作为粗骨料，然后加砂与水泥混合搅拌，类似于普通混凝土的浇筑工艺，区别在于其中的粗骨料用固结的营养土加以代替。基料层浇筑成型后的混凝土厚度等于固结球状营养土块的直径，形成连续平面即可。第二种方式是将含草种的固结后的营养土放于模具或者施工场地，固结营养土之间存在一定的距离，距离可由模板或隔板控制，然后在其中浇筑自密实高性能混凝土（不含粗骨料），使之形成密实混凝土结构。本发明因采用含有草种的营养土快代替粗骨料，所以浇筑成本更低，工艺简单，经济适用，既省去粗骨料运输搬运的繁琐，又达到了节约石材的目的。同时，由于草种在营养土中生长，省去了普通植生混凝土的降碱工艺。此外，可以通过提高胶凝材料的强度来减小基料层的厚度，减轻边坡负载。本发明可以通过球状固结营养土结构来控制草种分布从而满足植物最好的生长环境。本发明因草种已内置不再需要考虑孔隙率与强度的矛盾关系，对于草种的生长问题，因不存在石子这种粗骨料且混凝土厚度与球状固结营养土直径相适宜，不会破坏混凝土结构的整体性，种子可从混凝土内部固结营养土中冒出，根部钻入护坡土壤，使护坡与混凝土之间形成接触良好的类整体结构。本发明采用的是自密实混凝土，浇筑工艺更加方便，且形成的混凝土更加致密，较一般护坡大孔隙混凝土具有更良好的抗冲刷以及整体性。本发明因营养土与草种已内置，草种与营养土避免了水流的冲刷，对草种及营养土形成了切实有效的保护。
如图1所示，本发明的主体是普通自密实混凝土（优先采用自密实早强混凝土）。其具备短时成型无需振捣，早强的特性，在混凝土浇筑成型时，可采用预制或者现浇的形式。第一种主要是将固结后的营养土作为粗骨料，然后加砂与水泥混合搅拌，类似于普通混凝土的浇筑工艺，区别在于其中的粗骨料用固结的营养土加以代替。此营养土内置的植草混凝土浇筑成型后的混凝土厚度等于球状固结营养土的直径，形成连续平面即可。第二种方式是将含草种的固结后的营养土放于模具或者施工场地，固结营养土之间存在一定的距离，距离可由模板或隔板控制，然后在其中浇筑自密实高性能混凝土（不含粗骨料），使之形成密实混凝土结构。
如图2所示，草种存在于营养土内，初步生长从营养土内顶出混凝土表层，形成长势良好的植物，其根部钻出混凝土钻入护坡土壤，使混凝土与护坡形成一个良好的整体。
如图3所示，为草种成长示意图，在正常养护且按时浇水的前提下，植物会逐渐生长出混凝土表面。当植物进一步生长，其根系会将混凝土包裹，增加其与护坡的粘结性，更多的根部将深入地下土壤，将混凝土固定在护坡之上，从而形成良好的抗冲刷的整体部分。
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，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (3)

1.一种营养土内置的植生混凝土，其特征在于，包括由自密实混凝土材料制成的基料层，基料层内分布有含有植物种子的固结营养土块，用固结后的固结营养土块取代粗骨料；
固结营养土块外表面包裹有可降解膜；
固结营养土块为球状，直径为10mm至40mm；
固结营养土块之间的间距为5mm至40mm；
基料层的厚度等于球状固结营养土块的直径。
2.如权利要求1所述的营养土内置的植生混凝土，其特征在于，基料层由胶凝材料和细集料经过自密实混凝土浇筑工艺浇筑而成。
3.如权利要求2所述的营养土内置的植生混凝土，其特征在于，胶凝材料包括早强水泥。
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