CN110372273A - 一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法 - Google Patents

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杨悦舒
许阳
许文年
刘黎明
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D17/20Securing of slopes or inclines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

一种植生水泥土生态修复基材,所述基材包括以下重量份配比的组份:种植土95~105、水泥4.5~5.5、磷石膏粉4~6、钛石膏粉0.2~0.8、氟石膏粉0.6~1.2、硅溶胶1~3、聚乳酸0.2~0.8、聚羧酸高效减水剂0.4~0.8、有机物料8~11、植生水泥土活化剂5.5~6.5、生物炭2.25~2.75、纤维1.5~2.5、聚丙烯酰胺1.6~2.2。本发明提供的一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法,可以解决物料利用率低、未能有效利用工业废渣的问题,利用多种工业副产品或工业废弃物之间的物理、化学性能,不但可消耗大量磷石膏等工业废弃物,还可以减少制品中水泥用量,降低生产成本。

Description

一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法
技术领域
本发明涉及边坡生态防护领域,尤其是一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法。
背景技术
大规模工程建设对工程所在地环境造成了空前压力,导致工程扰动区出现水土流失加剧、水分涵养功能减弱、生物多样性降低、景观不协调等一系列生态环境问题,严重阻碍了工程扰动区及其周边区域景观与环境的可持续发展。目前,多种生态护坡技术已广泛应用于工程边坡的生态治理,取得了较好的社会效应与生态效益。
植被混凝土生态防护技术能有效兼顾边坡特别是高陡岩质边坡的植被修复和浅层防护,目前已广泛应用于全国20多个省市自治区。植生水泥土生境构筑技术是在植被混凝土生态防护技术的基础上,针对55°以下的稳定边坡(含土质边坡、碎石边坡、土石混合边坡),考虑恢复效果、施工效率与经济成本等因素经过技术和工艺改良、研究和试验、示范形成了一项较为成熟的新技术。该技术可提升生态基材的抗冲刷能力,成本明显下降,能够经济高效的解决较缓边坡的生态治理难题。
工业副产石膏是指工业生产过程中因化学反应而生成的以硫酸钙为主要成分的副产品或废渣,主要包括磷石膏、氟石膏、钛石膏等。例如磷石膏主要是磷酸厂、洗涤剂厂等化肥、日化系统湿法制取磷酸时产生的固体废渣。截止2017年我国磷石膏累计堆存量约为4.6亿吨,其大量堆积除占用大面积土地外,还会带来粉尘污染、地下水和土壤污染等环境问题。其资源化利用对于提高资源利用率,缓解环境压力具有重要现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法,可以解决物料利用率低、未能有效利用工业废渣的问题,利用多种工业副产品或工业废弃物之间的物理、化学性能,制得的植生水泥土生态修复基材不仅具有胶凝作用,缓凝作用,还有效提高了基材的抗压强度和抗冻性能,调节了基材pH值;不但可消耗大量磷石膏等工业废弃物,还可以减少制品中水泥用量,降低生产成本。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种植生水泥土生态修复基材,所述基材包括以下重量份配比的组份:
各组份的重量份为:
种植土中砂粒的质量含量不超过5%,最大粒径小于8mm,含水量不超过20%。
磷石膏粉磨细度控制为80um方孔筛筛余不大于12%,比表面积为370m2/kg。
钛石膏粉磨细度不大于2mm,45℃下烘干后过筛至粒度不大于850um。
氟石膏粉磨细度控制在80um,方孔筛筛余在10%~16%。其CaO质量含量不大于40%,SO3质量含量不大于57%,Al2O3质量含量不大于0.35%,CaF2质量含量不大于2%。
硅溶胶由微硅粉与有机乳液拌和而成,微硅粉的细度均粒径在0.1~0.3um,微硅粉的比表面积为22~26m2/g。
有机物料采用稻壳、椰糠、酒糟中的一种或多种混合,酒糟在基材配置前应进行自然发酵处理。
生物炭选用秸秆类生物炭或木质类生物炭。
纤维为植物纤维,如秸秆纤维或椰纤维。
一种上述植生水泥土生态修复基材的制备方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:将上述重量份的磷石膏粉、钛石膏粉以及氟石膏粉混合,制得混合石膏料A;
步骤2:将上述重量份的生物炭、纤维、聚丙烯酰胺混合均匀,制得混合有机料B;
步骤3:将步骤1制得的混合石膏料A、步骤2制得的混合有机料B与上述重量份的有机物料搅拌均匀,制得混合料C;
步骤4:将上述重量份的硅溶胶采用聚乳酸拌和,将水作为拌合水,稀释于拌合水中,再加入混合料C中搅拌均匀,制得浆料D;
步骤5:用水将上述重量份聚羧酸高效减水剂充分混合,并且与步骤4制得的浆料D、上述重量份的种植土、水泥以及植生水泥土活化剂混合搅拌2-5分钟,再加入植物种子和水混拌均匀,即得到所述植生水泥土生态修复基材。
本发明提供的一种植生水泥土生态修复基材,各组份的作用如下:
磷石膏:磷石膏为生产磷酸过程中产生的工业废弃物,CaSO4-2H20含量通常都在85%以上,提高磷石膏掺量不仅可保证浆体中有足够的SO4 2-离子。硫酸盐经过雨水溶蚀迁移后可形成孔隙结构,其长期强度更高、水稳性更好,这有利于进一步在植生水泥土生态修复工程中提高坡面岩土体保持水分性,促进坡面植被生长。
氟石膏:氟石膏为用硫酸与氟石制取氟化氢的副产品,主要为无水硫酸钙。氟石膏作缓凝剂、泵送剂、减水剂的植生水泥土进行了研究,以凝结时间、流动度、经时损失、强度等为考察指标。研究结果表明,发挥氟石膏胶凝活性,通常采用磨细或添加激发剂(硅溶胶(又称为二氧化硅胶体))的方式激发活化氟石膏,改善其水化性能。采用氟石膏作缓凝剂生产的水泥适应性比天然石膏生产的水泥更好,流动度经时损失更小。配制的植生水泥土生态修复基材坍落度正常,力学性能稳定,28d抗压强度均超过设计强度25%以上。
钛石膏:钛石膏为弱碱性无机固体废弃物,杂质成分较多。其对Cd2+的吸附主要包括氢氧化铁胶体的吸附、共沉淀或合作用。吸附过程符合Langmuir方程,在pH=6时的最大吸附量为18.29mg/g,并且吸附量随pH下降而下降。钛石膏自身ANC较高,加入土壤能够有效提高土壤的pH,有利于降低镉的活性。钛石膏添加量为4%时下降幅度最大为39%,有利于降低植物吸收镉的含量,降低镉的生物有效性。在植生水泥土生态修复工程中钛石膏是土壤镉污染治理的一种有效改良剂,不会对土壤产生重金属污染,且富含植物所需中微量元素,有助于提高土壤肥力,促进植物生长。
纤维:纤维的加筋作用能分散土体内应力,减少应力集中,从而抑制膨胀与收缩应变,降低裂隙数量和裂缝宽度。而天然植物纤维在生态防护工程完建初期可替代植物根系形成“纤维加筋效应”,掺入后,起增稠、稳定的作用;具有粘性、保护胶体性,可提高纵向强度和平滑度,配制的混凝土浆流体具有良好的降失水性、抑制性、较高的耐温性,阻止高寒气候条件下的冻融崩解。随着植被根系尤其是须根快速发育,活的植物根系将取代不具生命体征的植物纤维,从而可实现较长久的加筋效应,且植物纤维的逐渐分解还可为植物生长提供部分养分来源,切合了生态修复工程的绿色环保理念。
植生水泥土活化剂:植生水泥土活化剂用于改善植生水泥土微生物环境和pH值、肥力、保水性、结构等理化性状的细粒状物质。植生水泥土活化剂可以为植物提供养分,还可利用微生物对有机质的分解以及对矿质元素的释放的作用,增加土壤的养分活化速度,增加土壤肥力。
生物炭:生物炭为生物质在缺氧条件下通过热化学转化得到的固态产物。生物炭作为碱性、多孔性、高比表面积和含大量的表面负电荷及营养元素的高度生化稳定性材料,能长期存在于环境中而难以彻底矿化,在增加土壤碳库储量、改善土体质量等方面能够发挥重要作用。
聚羧酸高效减水剂:聚羧酸高效减水剂为混凝土工程中的一种分散剂,掺入植生水泥土混合料后,具有很好的耐久性。在充填性、稳定性、强度密实性、抗硫酸盐腐蚀性、抗冻性方面表现优异。聚羧酸系高效减水剂克服了传统减水剂一些弊端,具有掺量低、保坍性能好、减小水泥水化的化学减缩、分子结构上可调性强。
聚乳酸:聚乳酸属于聚酯是疏水性物质,降低了它的生物兼容性,可作为硅溶胶的溶质。聚乳酸是淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。选择粒径适当的硅溶胶溶液并配以聚乳酸乳液,可以获得贮存稳定并具备柔韧性的胶结涂料。掺入后增加了植生水泥土混合料的生命周期内的柔性和控制松散颗粒的能力,与硅溶胶形成具有降低pH的优点,良好的调节植生水泥土生态修复基材的pH。也有助于阻碍基材的冻融崩解。
种植土:种植土的作用是组成基材的骨架。
水泥:水泥的作用是各个组成部分胶结材料。
有机物料:有机物料的作用是为植物提供养分。
本发明提供的一种植生水泥土生态修复基材及其制备方法,可以解决物料利用率低、未能有效利用工业废渣的问题,利用多种工业副产品或工业废弃物之间的物理、化学性能,制得的植生水泥土生态修复基材不仅具有胶凝作用,缓凝作用,还有效提高了基材的抗压强度和抗冻性能,调节了基材pH值;本发明不但可消耗大量磷石膏等工业废弃物,还可以减少制品中水泥用量,降低生产成本。符合国家提出的节能、减排、降耗的经济发展方向,对资源的合理化利用和建材工业及生态文明建设的可持续发展具有重要意义。
经实验测定,使用本制备方法处理后的植生水泥土pH值为6.6~8.7,总孔隙率为33%~46%,无侧限抗压强度大于0.30MPa;适用于55°以下的稳定边坡(含土质边坡、碎石边坡、土石混合边坡)。
具体实施方式
实施例一
一种植生水泥土生态修复基材,所述基材包括以下重量的组份:
上述植生水泥土生态修复基材的制备方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:将上述重量份的磷石膏粉、钛石膏粉以及氟石膏粉用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合石膏料A;
步骤2:将上述重量份的生物炭、纤维、聚丙烯酰胺用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合有机料B;
步骤3:将步骤1制得的混合石膏料A、步骤2制得的混合有机料B与上述重量份的有机物料用搅拌机混拌3-12分钟搅拌均匀,制得混合料C;
步骤4:将上述重量份的硅溶胶采用聚乳酸拌和,取10kg水作为拌合水,稀释于拌合水中,再加入混合料C中搅拌均匀,制得浆料D;
步骤5:用10kg水将上述重量份聚羧酸高效减水剂充分混合,并且与步骤4制得的浆料D、上述重量份的种植土、水泥以及植生水泥土活化剂混合搅拌2-5分钟,再加入植物种子和12kg水混拌均匀,即得到所述植生水泥土生态修复基材。
实施例二
一种植生水泥土生态修复基材,所述基材包括以下重量的组份:
上述植生水泥土生态修复基材的制备方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:将上述重量份的磷石膏粉、钛石膏粉以及氟石膏粉用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合石膏料A;
步骤2:将上述重量份的生物炭、纤维、聚丙烯酰胺用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合有机料B;
步骤3:将步骤1制得的混合石膏料A、步骤2制得的混合有机料B与上述重量份的有机物料用搅拌机混拌3-12分钟搅拌均匀,制得混合料C;
步骤4:将上述重量份的硅溶胶采用聚乳酸拌和,取10kg水作为拌合水,稀释于拌合水中,再加入混合料C中搅拌均匀,制得浆料D;
步骤5:用10kg水将上述重量份聚羧酸高效减水剂充分混合,并且与步骤4制得的浆料D、上述重量份的种植土、水泥以及植生水泥土活化剂混合搅拌2-5分钟,再加入植物种子和12kg水混拌均匀,即得到所述植生水泥土生态修复基材。
实施例三
一种植生水泥土生态修复基材,所述基材包括以下重量的组份:
上述植生水泥土生态修复基材的制备方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:将上述重量份的磷石膏粉、钛石膏粉以及氟石膏粉用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合石膏料A;
步骤2:将上述重量份的生物炭、纤维、聚丙烯酰胺用搅拌机混拌3-12分钟混合均匀,制得混合有机料B;
步骤3:将步骤1制得的混合石膏料A、步骤2制得的混合有机料B与上述重量份的有机物料用搅拌机混拌3-12分钟搅拌均匀,制得混合料C;
步骤4:将上述重量份的硅溶胶采用聚乳酸拌和,取10kg水作为拌合水,稀释于拌合水中,再加入混合料C中搅拌均匀,制得浆料D;
步骤5:用10kg水将上述重量份聚羧酸高效减水剂充分混合,并且与步骤4制得的浆料D、上述重量份的种植土、水泥以及植生水泥土活化剂混合搅拌2-5分钟,再加入植物种子和12kg水混拌均匀,即得到所述植生水泥土生态修复基材。
上述实施例一-实施例三中,磷石膏粉磨细度控制为80um方孔筛筛余不大于12%,比表面积为370m2/kg。
钛石膏粉磨细度不大于2mm,45℃下烘干后过筛至粒度不大于850um。
氟石膏粉磨细度控制在80um,方孔筛筛余在10%~16%。其CaO质量含量不大于40%,SO3质量含量不大于57%,Al2O3质量含量不大于0.35%,CaF2质量含量不大于2%。
硅溶胶由微硅粉与有机乳液拌和而成,微硅粉的细度均粒径在0.1~0.3um,微硅粉的比表面积为22~26m2/g。
有机物料采用稻壳、椰糠、酒糟中的一种或多种混合,酒糟在基材配置前应进行自然发酵处理。
生物炭选用秸秆类生物炭或木质类生物炭。
纤维为植物纤维,如秸秆纤维或椰纤维。
步骤5加入的植物种子为狗牙根30g/m2,紫穗槐5g/m2,多花木兰5g/m2
上述实施例一-实施例三中,制备完成所述植生水泥土生态修复基材后,其施工和养护方法如下:
S1:在边坡坡面布设滴灌养护系统;
S2:将制备的植生水泥土生态修复基材,采用PZ-5喷播机加入植生水泥土生态修复基材搅拌5分钟使浆液充分混合后,方可均匀喷射于坡面。
使用时必须辅助一定的保温措施,植生水泥土生态修复基材出罐温度不低于7℃。喷射植生水泥土生态修复基材完毕后,立即用纤维毯和120g的营养土工布覆盖,加强植生水泥土生态修复基材的保温、保湿效果,人工养护时间不少于60天。
实施例四
为了证明所述基材的特性,特做对比实验如下:
对照组:一种生态修复基材,其制备方法如下:
步骤a:材料的称取:称取种植土100kg,水泥5kg,有机物料9kg,植生水泥土活化剂5kg,秸秆纤维2kg;
步骤b:制备混合干料:将种植土,水泥,有机物料,植生水泥土活化剂,秸秆纤维用搅拌机混拌5分钟直至均匀;
步骤c:制备生态修复基材:将混合干料和植物种子(狗牙根30g,紫穗槐5g,多花木兰5g)和40kg自来水加入搅拌机混拌5分钟直至均匀,得到生态修复基材。
其施工和养护方法如下:
坡面布设滴灌养护系统。
将步骤c所制备生态修复基材,采用PZ-5喷播机加入生态修复基材搅拌5分钟使浆液充分混合后,方可均匀喷射于坡面。使用时必须辅助一定的保温措施,生态修复基材出罐温度不低于7℃。喷射生态修复基材完毕后,立即用纤维毯和120g的营养土工布覆盖,加强生态修复基材的保温、保湿效果,人工养护时间不少于60天。
上述对照组与实施例一-实施例三样地的测试各指标如表1所示:
表1
试验方法及参考标准:pH根据森林土壤pH值的测定标准(GB 7859-1987),采用雷磁PHS-3E型pH计测定;孔隙率根据土工试验方法标准(GB/T 50123-1999),采用密度试验方法测定;无侧限抗压强度试验根据土工试验方法标准(GB/T50123-1999),采用微机控制电液伺服万能试验机测定;植被盖度采用采样针刺法,计算植物群落总体或各个体的地上部份的垂直投影面积与样方面积之比的百分数;有机质根据土壤学大辞典:科学出版社,2013.10,采用重铬酸钾容量法(稀释热法)测定;株高采用以毫米为计量单位测量长度的尺子测定。
与对照组比较,实施例一样地添加的磷石膏、钛石膏、氟石膏、硅溶胶、聚乳酸,硅溶胶作为氟石膏的激发剂,对强度有提高作用,对比7天和28天强度分别提高了8.3%和10.3%;同时添加的部分硅溶胶作为聚乳酸的溶质,混合后的基材柔性,使7天和28天pH分别降低了pH值分别降低了0.62和0.17;而且对纤维、生物炭、磷元素有粘合作用。有机质分别提高了5.22g/kg和2.81g/kg,植被盖度分别提高了15%和6%。
与对照组比较,实施例二样地添加的磷石膏、钛石膏、氟石膏、硅溶胶、聚乳酸,硅溶胶作为氟石膏的激发剂,对强度有提高作用,对比7天和28天强度分别提高了19.4%和27.5%;同时添加的部分硅溶胶作为聚乳酸的溶质,混合后的基材柔性,使7天和28天pH分别降低了pH值分别降低了0.89和0.92;而且对纤维、生物炭、磷元素有粘合作用。有机质分别提高了15.38g/kg和10.27g/kg,植被盖度分别提高了20%和14%。
与对照组比较,实施例三样地添加的磷石膏、钛石膏、氟石膏、硅溶胶、聚乳酸,硅溶胶作为氟石膏的激发剂,对强度有提高作用,对比7天和28天强度分别提高了22.2%和17.2%;同时添加的部分硅溶胶作为聚乳酸的溶质,混合后的基材柔性,使7天和28天pH分别降低了pH值分别降低了0.85和0.80;而且对纤维、生物炭、磷元素有粘合作用。有机质分别提高了5.99g/kg和6.89g/kg,植被盖度分别提高了12%和5%。
上述的实施例二样地试验所得各项指标与对照组、实施例一样地、实施例三样地比较,在强度和促进植物生长等方面均为最佳,且基材长期有机质含量更高。
上述实施例一-实施例四中,
所用植生水泥土活化剂为适用于植生水泥土生态修复基材的活化添加剂,所述活化添加剂包括以下质量份配比的各组份:
所述活化添加剂包括以下质量份配比的各组份:
含丛枝菌根真菌活性物的培养基质100份、腐植酸18份、枯草芽孢杆菌8份、纤维素分解菌6份、磷酸钙9份、尿素7份、微量元素粉剂0.25份、植物生长调节剂2份、蛭石11份、高岭土9份、粘结剂6份、红壤土9份。
所述含丛枝菌根真菌活性物的培养基质的有效活性孢子数密度为50~90个/g基质,培养基质水分质量含量为10%及以下。
所述丛枝菌根真菌为摩西球囊霉(Glomus mosseae)或根内球囊霉(Glomusintraradices)中的任一种或两种。
所述含丛枝菌根真菌活性物的培养基质的制备方法如下:将丛枝菌根真菌菌种接种到蒸汽灭菌后的苗床培养基中,撒播宿主植物,经过培育管理,最终形成的培养基质,它是一种丛枝菌根真菌活性物与培养基的混合物。
所述微量元素粉剂由以下步骤制得:将硫酸亚铁水溶液、碘化钾水溶液、硼酸水溶液、硫酸锰水溶液、硫酸锌水溶液、钼酸钠水溶液、硫酸铜水溶液、氯化钴水溶液混匀得到微量元素混合液,然后挥发蒸干混合液水分,形成初级粉末;再将所得初级粉末与干淀粉按质量比1:100的比例混合均匀后制备成微量元素粉剂;其中:所述微量元素混合液中各组份浓度为:硫酸亚铁65~80mg/L、碘化钾0.5~0.8mg/L、硼酸5~6mg/L、硫酸锰0.18~0.35mg/L、硫酸锌0.53~0.78mg/L、钼酸钠0.02~0.03mg/L、硫酸铜0.02~0.035mg/L、氯化钴0.002~0.0035mg/L。
所述植物生长调节剂由以下步骤制得:将维生素B2水溶液、维生素B3水溶液、维生素B6水溶液、赖氨酸水溶液、乙二胺四乙酸二钠水溶液混匀得到植物生长调节剂制备液,然后将所述制备液挥发蒸干水分,形成一级粉末;再将所得一级粉末、天然芸苔素内酯、干淀粉按质量比1:(25~30):100混合均匀后制备成植物生长调节剂;其中:所述植物生长调节剂制备液中各组份浓度为:维生素B2 10~15mg/L、维生素B3 0.6~1.0mg/L、维生素B6 0.3~0.9mg/L、赖氨酸120~150mg/L、乙二胺四乙酸二钠120~150mg/L。
所述粘结剂由质量比为100:(5~8):(2~5):(3~6)的水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠、硼砂组成。
上述适用于植生水泥土生态修复基材的活化添加剂的制备方法具体包括如下步骤:
1)将含丛枝菌根真菌活性物的培养基质、腐植酸、磷酸钙、尿素、蛭石、高岭土、红壤土按质量比组合,搅拌混合均匀,获得一级混合物;
2)将枯草芽孢杆菌粉剂与纤维素分解菌粉剂按质量比加入水中,制备成混悬液,将该混悬液喷洒至步骤1)所得初级混合物中,边喷洒边翻拌,搅拌均匀后堆放6~8h,获得二级混合物;
3)按质量比例,将微量元素粉剂以及植物生长调节剂加入到步骤2)所得的二级混合物中,搅拌均匀,获得三级混合物;
4)按质量比例,将粘结剂加入到所述步骤3)所得三级混合物中,边加边搅拌,混匀后,摊开至10~15cm厚,自然风干,控制水分含量在10%及以下,获得四级混合物;
5)将步骤4)所得的四级混合物过2~3mm筛,不能通过的粉碎后过筛,使全部通过2~3mm筛,获得本发明所述的活化添加剂,最后装袋。
与现有技术相比,适用于植生水泥土生态修复基材的活化添加剂及其制备方法和应用具有如下有益效果:
(1)操作简便,对操作环境和操作手段的要求较低,可进行大批量生产,有利于将所得产品投入实际工程的应用。
(2)活化添加剂包括含丛枝菌根真菌活性物的培养基质,利用丛枝菌根真菌提高宿主植物营养状况及生长能力,增强宿主植物对胁迫的耐受能力。菌根的发育能有效改善土壤团粒结构、透气性、蓄水性和透水性,有效改善植物根际环境。
(3)活化添加剂包括枯草芽孢杆菌菌剂,枯草芽孢杆菌可刺激植物生长发育,提高植物在胁迫下的生长质量,增强植物抗逆性及其对病原菌的免疫能力。并且枯草芽孢杆菌能够促进丛枝菌根真菌的孢子萌发和菌丝生长,在联合接种条件下能够提高植物生物量,提高土壤多酚氧化酶酶及过氧化氢酶活性,增加植物代谢活力。
(4)活化添加剂包括纤维素分解菌菌剂,纤维素分解菌可提高堆肥处理纤维素及半纤维素的分解率,增强土壤纤维素酶、多酚氧化酶、脲酶活性,提高基材的生物肥力。
(5)活化添加剂包括微量元素粉剂,微量元素可参加和激活植物发育过程中酶的活性,提高植物激素和维生素的合成效率,增强植物生理机能,有利于植物对大量元素的吸收利用。
(6)活化添加剂包括植物生长调节剂,植物生长调节剂可有效调控植物的生长和发育,改善植物品质、增强植物抗逆性。
(7)活化添加剂包括成分为水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠、硼砂的粘结剂,增强活化添加剂中各组份的粘结强度,提高活化添加剂的稳定性。
(8)将含丛枝菌根真菌活性物的培养基质与其他物料有机结合,实际操作简便,且该技术的应用使植生水泥土生态修复基材的碱性得到调和,有助于改善植生水泥土生态修复基材物理化学性质,调节修复植物物种生长发育,提高基材生态修复效果。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于所述基材包括以下重量份配比的组份:
2.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于各组份的重量份为:
3.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于:种植土中砂粒的质量含量不超过5%,最大粒径小于8mm,含水量不超过20%。
4.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于:磷石膏粉磨细度控制为80um方孔筛筛余不大于12%,比表面积为370m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于:钛石膏粉磨细度不大于2mm,45℃下烘干后过筛至粒度不大于850um。
6.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于:氟石膏粉磨细度控制在80um,方孔筛筛余在10%~16%。其CaO质量含量不大于40%,SO3质量含量不大于57%,Al2O3质量含量不大于0.35%,CaF2质量含量不大于2%。
7.根据权利要求1所述的一种植生水泥土生态修复基材,其特征在于:硅溶胶由微硅粉与有机乳液拌和而成,微硅粉的细度均粒径在0.1~0.3um,微硅粉的比表面积为22~26m2/g。
8.一种上述权利要求1-7中任一项所述的植生水泥土生态修复基材的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1:将上述重量份的磷石膏粉、钛石膏粉以及氟石膏粉混合,制得混合石膏料A;
步骤2:将上述重量份的生物炭、纤维、聚丙烯酰胺混合均匀,制得混合有机料B;
步骤3:将步骤1制得的混合石膏料A、步骤2制得的混合有机料B与上述重量份的有机物料搅拌均匀,制得混合料C;
步骤4:将上述重量份的硅溶胶采用聚乳酸拌和,将水作为拌合水,稀释于拌合水中,再加入混合料C中搅拌均匀,制得浆料D;
步骤5:用水将上述重量份聚羧酸高效减水剂充分混合,并且与步骤4制得的浆料D、上述重量份的种植土、水泥以及植生水泥土活化剂混合搅拌2-5分钟,再加入植物种子和水混拌均匀,即得到所述植生水泥土生态修复基材。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110892857A (zh) * 2019-12-03 2020-03-20 大连交通大学 一种用于边坡绿化的污泥改良基材及其制备方法
CN111837871A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 天津绿茵景观生态建设股份有限公司 一种喷播基质及其应用
CN114793770A (zh) * 2022-06-02 2022-07-29 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 一种人工干预促进边坡生态恢复的方法
CN115162375A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 岭南生态文旅股份有限公司 一种缓释型生物碳生态护坡系统及构建方法
CN115885806A (zh) * 2022-09-14 2023-04-04 北京师范大学 一种用于土地复垦的替代表土材料
CN117263629A (zh) * 2023-09-25 2023-12-22 石家庄市长安育才建材有限公司 高强植生材料及制备方法和应用
CN117356393A (zh) * 2023-11-14 2024-01-09 湖南仁义环保建材科技有限公司 一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130047B1 (ko) * 2012-01-20 2012-03-28 주식회사 에코탑 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물
CN103510488A (zh) * 2013-10-10 2014-01-15 三峡大学 一种抗冻型生态护坡基材
CN105297745A (zh) * 2014-07-18 2016-02-03 青岛润国生态科技发展有限公司 一种高陡边坡生态修复技术的防护方法
CN105414163A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 四川龙蟒钛业股份有限公司 一种修复镉污染土壤的方法
CN107352936A (zh) * 2017-08-09 2017-11-17 成都理工大学 磷石膏/硅溶胶生态护坡复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130047B1 (ko) * 2012-01-20 2012-03-28 주식회사 에코탑 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물
CN103510488A (zh) * 2013-10-10 2014-01-15 三峡大学 一种抗冻型生态护坡基材
CN105297745A (zh) * 2014-07-18 2016-02-03 青岛润国生态科技发展有限公司 一种高陡边坡生态修复技术的防护方法
CN105414163A (zh) * 2015-11-09 2016-03-23 四川龙蟒钛业股份有限公司 一种修复镉污染土壤的方法
CN107352936A (zh) * 2017-08-09 2017-11-17 成都理工大学 磷石膏/硅溶胶生态护坡复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANGMING LUO: "《Experiments on a New Material for the Ecological Protection of Rock Slopes》", 《ENERGY PROCEDIA》 *
刘希涛: "《活化过硫酸盐在环境污染控制中的应用》", 31 May 2018, 中国环境科学出版社 *
刘龙: "《水泥工厂实用新技术 立窑篇》", 31 January 2000, 武汉工业大学出版社 *
汪多仁: "《现代日用化工产品》", 31 March 2000, 冶金工业出版社 *
潘春梅: "《微生态制剂生产及应用》", 30 September 2014, 中国农业大学出版社 *
许文年: "《植被混凝土力学性能研究方法探讨》", 《中国水土保持》 *
黄佳乐: "《钛石膏作土壤镉污染改良剂的可行性分析》", 《无机盐工业》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110892857A (zh) * 2019-12-03 2020-03-20 大连交通大学 一种用于边坡绿化的污泥改良基材及其制备方法
CN111837871A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 天津绿茵景观生态建设股份有限公司 一种喷播基质及其应用
CN114793770A (zh) * 2022-06-02 2022-07-29 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 一种人工干预促进边坡生态恢复的方法
CN115162375A (zh) * 2022-07-18 2022-10-11 岭南生态文旅股份有限公司 一种缓释型生物碳生态护坡系统及构建方法
CN115162375B (zh) * 2022-07-18 2024-03-12 岭南生态文旅股份有限公司 一种缓释型生物炭生态护坡系统及构建方法
CN115885806A (zh) * 2022-09-14 2023-04-04 北京师范大学 一种用于土地复垦的替代表土材料
CN117263629A (zh) * 2023-09-25 2023-12-22 石家庄市长安育才建材有限公司 高强植生材料及制备方法和应用
CN117356393A (zh) * 2023-11-14 2024-01-09 湖南仁义环保建材科技有限公司 一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法
CN117356393B (zh) * 2023-11-14 2024-04-30 湖南仁义环保建材科技有限公司 一种利用工业废渣生产的植物生长营养土及其生产方法

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