CN111074912A - 一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，由从下到上依次排布的多孔混凝土基础层、客土喷播层和植被层构成，按重量份计，所述多孔混凝土基础层由工程废渣1500份、生态胶凝材料300份、水48‑54份组成，所述客土喷播层由种植土992‑996份、生态胶结材料4‑8份组成；所述植被层由生态矩阵修复材料组成。本发明的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构充分利用工程废渣作为主要原材料，工程废渣利用率达150kg/㎡，同时有效改善组合结构的整体性、环境稳定性与耐久性；客土喷播层不需要添加任何肥料，操作简单，环保经济。

Description

一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构
技术领域
本发明涉及生态护坡技术领域，具体来说，涉及一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构。
背景技术
关于多孔混凝土的国内研究还处于起步阶段，目前已知的吉林省水利实业公司与三峡大学合作做了一些研究，他们采取的是利用建筑废砖作为多孔混凝土的骨架，抗压强度能达到1.6～2.7MPa。建筑废砖原材料相比粗骨料来说质量较轻，透水性能也比一般粗骨料好，但是最大的缺点就是抗压强度没有粗骨料大，与此类似的还有用陶粒作为骨架，以上两种原材料在价格上比较低廉，但是在强度上都有不足。
陈浩的《透水混凝土的力学性能及在护坡工程中的应用技术研究》(武汉理工大学.2013)主要是从透水混凝土的力学性能方面进行研究，而对于透水混凝土植生环境的改善并没有做进一步研究；薛冬杰，魏进发表的多孔质生态混凝土的制备与基本性能研究(《重庆建筑》.2017，第16卷总第170期，第56-58页)只是研发一种用于路面使用的多孔质生态混凝土，以缓解城市排水的压力，没有涉及到生态护坡技术。
日本在生态多孔混凝土绿化法方面做了大量的研究，强度比较高，防护作用好，但存在着为植物提供养分能力差以及成本过高等问题，不适合我国国情。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，由从下到上依次排布的多孔混凝土基础层、客土喷播层和植被层构成，按重量份计，所述多孔混凝土基础层由工程废渣1500份、生态胶凝材料300份、水48-54份组成，所述客土喷播层由种植土992-996份、生态胶结材料4-8份组成；所述植被层由生态矩阵修复材料组成。
优选地，所述多孔混凝土基础层的空隙率为25-40％。
优选地，所述多孔混凝土基础层的抗压强度为8-20MPa。
优选地，所述工程废渣的粒径为20-30mm。
优选地，所述工程废渣的吸水率＜2％。
本发明的有益效果：
本发明的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构的技术效益表现在：充分利用工程废渣作为主要原材料，工程废渣利用率达150kg/㎡，同时有效改善植被恢复组合结构的整体性、环境稳定性与耐久性；客土喷播层不需要添加任何肥料，操作简单，环保经济；
本发明的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构的的经济与社会效益表现在：通过工程加固技术、集排水技术、建植技术和养护技术一体化方案的实施，对基础设施建设过程中造成的坡面损毁和植被损坏进行植被恢复工程，最终引导植物群落实现自然演替，达到生态修复的目的，通过改善不合理的土地利用结构，提升我国生态环境质量，实现科技创造绿色价值的理念，有助于推进我国在生态文明、绿色公路等方面工程建设的创新发展，进而促进地方经济发展和社会进步，提高人民生活水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构的示意图；
图中：1、多孔混凝土基础层，2、客土喷播层，3、植被层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，根据本发明实施例所述的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，由从下到上依次排布的多孔混凝土基础层1、客土喷播层2和植被层3构成，所述多孔混凝土基础层1中工程废渣、生态胶凝材料、水的配比(每立方米)如表1所示，所述工程废渣的粒径为20-30mm，所述工程废渣的要求及试验结果如表2所示，所述客土喷播层2中种植土、生态胶结材料的重量比为992:8；所述植被层3由生态矩阵修复材料(厂家：VMGAustral ia Pty ltd；产品型号：ECM matrix)组成。
所述生态胶凝材料为多孔质护坡专用添加剂，主要为CH吸附剂，DEFT缓释剂。所述生态胶凝材料由以下重量份的原料制备而成：熟料15～25份，石膏3份，硅铝质活性材料60～75份，聚羧酸盐1～3份，制备方法为：将熟料、硅铝质活性材料、聚羧酸盐混合，一体化粉磨，制备成细度为80微米筛余不超过8％的生态胶凝材料。
生态胶结材料为土壤表层粘合剂(厂家：VMG Austral ia Pty ltd；产品型号：SOILSTICK EXTREM)，用于土壤表层喷播、稳定土和自然侵蚀控制，降低了土壤的容重，提高了抗剪强度。所述生态矩阵修复材料是采用特殊工艺制成的纤维材料，包含多种特殊功能的有益细菌和真菌，加入植物的种子后，通过先进的湿式喷播技术喷播在边坡表面，迅速形成植被保护层。
表1多孔混凝土基础层配比
Figure BDA0002320110060000031
表2工程废渣试验结果
Figure BDA0002320110060000032
Figure BDA0002320110060000041
对多孔混凝土基础层1的相关性能进行试验分析，多孔混凝土基础层性能指标试验结果如表3所示：
表3多孔混凝土基础层性能指标试验结果
Figure BDA0002320110060000042
实施例2
如图1所示，根据本发明实施例所述的用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，由从下到上依次排布的多孔混凝土基础层1、客土喷播层2和植被层3构成，所述多孔混凝土基础层1中工程废渣、生态胶凝材料、水的配比(每立方米)如表4所示，所述工程废渣与实施例1相同，所述客土喷播层2中种植土与生态胶结材料的重量比为996:4；所述植被层3由生态矩阵修复材料组成。
所述生态胶凝材料为多孔质护坡专用添加剂，主要为CH吸附剂，DEFT缓释剂。生态胶结材料为土壤表层粘合剂，用于土壤表层喷播、稳定土和自然侵蚀控制，降低了土壤的容重，提高了抗剪强度。所述生态矩阵修复材料是采用特殊工艺制成的纤维材料，包含多种特殊功能的有益细菌和真菌，加入植物的种子后，通过先进的湿式喷播技术喷播在边坡表面，迅速形成植被保护层。
表4多孔混凝土基础层配比
Figure BDA0002320110060000051
对多孔混凝土基础层1的相关性能进行试验分析，多孔混凝土基础层性能指标试验结果如表5所示：
表5多孔混凝土基础层性能指标试验结果
Figure BDA0002320110060000052
实施例1-2中，多孔混凝土基础层的具体施工方法为：按照配合比使用搅拌机进行搅拌，人工浇筑，厚度根据坡面情况进行设计。
客土喷播层的具体施工方法为：按照设计规定的比例加入喷播机罐体内进行搅拌混合，利用空压机把混合浆料通过喷枪或软管输送喷播到待喷的坡面上，通过对水量的控制，使喷射在岩面上的土壤稠度达到既能粘结在岩面上又不致产生流淌，厚度根据坡面情况进行设计。
植被层喷播的方法为：近距离实施喷播，以保证草籽播撒的均匀性；喷播采用自上而下的方式进行，喷播应覆盖均匀无遗漏，厚度应均匀一致，不露出土面为宜，喷播厚度达到设计值，完成厚度1～2cm。
作为高陡边坡植被恢复的多孔质混凝土组合结构，植被层为促进种子发芽，保水保温的生态矩阵修复材料,可以最大限度地保存自然降水，并具有夏季隔热和冬季保温的作用，保护植物的根系，抵御恶劣自然环境的变化；客土喷播层为掺入生态胶结材料的土壤，降低了土壤的容重，提高了抗剪强度,为植物前期生根提供良好的土壤环境；多孔质混凝土基础层由工程废渣、生态胶凝材料、水混合而成，具有一定的强度、空隙率和适合植物生长的pH值，为植物后期根系生长提供良好的环境。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过利用公路工程自身产生的工程废渣材料生产多孔混凝土基础层，在充分利用资源的同时，既能起到加固防护坡面的工程效果，又能满足植物生长，起到恢复生态环境和营造公路景观的作用，解决了是多孔混凝土为植物提供养分能力差、成本过高、强度不足等问题，推进了多孔混凝土在锚索框架结构进行加固的高陡边坡植被恢复上的应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于植被恢复的以多孔混凝土为基础层的组合结构，由从下到上依次排布的多孔混凝土基础层（1）、客土喷播层（2）和植被层（3）构成，其特征在于，按重量份计，所述多孔混凝土基础层（1）由工程废渣1500份、生态胶凝材料300份、水48-54份组成，所述客土喷播层（2）由种植土992-996份、生态胶结材料4-8份组成；所述植被层（3）由生态矩阵修复材料组成。
2.根据权利要求1所述的以多孔混凝土为基础层的组合结构，其特征在于，所述多孔混凝土基础层（1）的空隙率为25-40%。
3.根据权利要求1所述的以多孔混凝土为基础层的组合结构，其特征在于，所述多孔混凝土基础层（1）的抗压强度为8-20MPa。
4.根据权利要求1所述的以多孔混凝土为基础层的组合结构，其特征在于，所述工程废渣的粒径为20-30mm。
5.根据权利要求1所述的以多孔混凝土为基础层的组合结构，其特征在于，所述工程废渣的吸水率＜2%。
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