CN111333381A - 一种生态混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态混凝土，涉及混凝土技术领域，由以下重量份数的原料制成：水泥80‑100份、水35‑42份、骨料260‑290份、减水剂0.9‑1.2份、可降解材料6‑8份、红土10‑15份、污泥10‑15份、聚合氯化铝3‑5份、聚丙烯酸钾3‑5份、海泡石粉15‑20份、硅酸钠5‑8份和聚醋酸乙烯乳液6‑10份。该生态混凝土比表面积大，具有很强的吸附和净化能力，且强度高，使用寿命长。

Description

一种生态混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其是涉及一种生态混凝土及其制备方法。
背景技术
生态混凝土是一种有着连续孔隙结构的多孔混凝土，具有较大的比表面积和良好的透水性，是一种集环保、支撑、透水以及净化作用的新型生态工程材料，可以用于路基河流两岸的护坡、绿化、水体净化等方面。其中在护坡绿化方面，即利用生态混凝土含有大量的连通孔隙，能够保水透水，有助于植物根系生长，一方面可以增强护坡的稳定性，还有助于改善生态环境。而在水体净化方面，一方面生态混凝土的多孔结构可以为水体中的微生物以及植物提供了附着生长空间，有利于水体生物多样性的增加，生态系统的完善，对污水水质净化具有重要意义；另一方面生态混凝土的比表面积比较大，其对水体中N、P等具有一定的吸附能力，另外混凝土本身含有的Mg、Al等也可以发挥净化作用。
陈志山在《生态混凝土技术处理生活污水》中利用生态混凝土为材料设计了推流式净水装置，该装置对生活污水有良好的处理效果，出水指标满足国家规定的城市二级污水处理厂排放标准的要求。纪荣平等《生态混凝土对富营养化水源地水质改善效果》中考察了生态混凝土对太湖梅梁湾水源地水质改善的效果，研究表明：总氮、总磷、总藻毒素和胞外藻毒素的去除率均较高。由此可见生态混凝土对于水体净化方面的作用是很显著的，现有技术中也在不断的改进生态混凝土的配方，以期增加其强度、透水性和吸附性能；例如中国专利文献（申请号201710051484 6）公开一种用于污水处理的大孔型生态混凝土，按重量份包括以下组分：骨料400-500份、普通硅酸盐水泥100-120份、赤泥20-30份、亚硝酸钠防冻剂10-20份、醋酸乙烯-乙烯共聚物5-10份、中聚羧酸减水剂0.03-0.08份、烷基苯磺酸钙5-15份、缓释性材料10-20份、丙烯酸共聚物5-15份、木质磺酸盐3-8份、生物质焦5-10份、稳泡剂3-10份、水60-80份；所述骨料为粒径为2.5-5mm砂石、粒径为10-25mm的花岗岩碎石和粒径为10-25mm的粘土陶粒的混合物；该生态混凝土通过改进骨料以及缓释性材料等配方，制备的生态混凝土吸附能力强，净水效果好，能够减少混凝土在流动水中钙离子的流失，提高大孔型生态混凝土的耐久性。但是该专利中采用的骨料如砂石、花岗岩碎石本身比表面积并不大，与陶粒混合后在混合间隙形成一些空隙结构，会影响其整体强度和吸附性能。
而腾冲具有大小火山锥97座，火山岩流的覆盖面积为1100多平方公里，平均深度达20米以上，除旅游保护区划外，火山岩储量大约为200亿立方米，资源十分丰富，且火山石其表面和内部含有大量的气孔，比表面积非常大，若作为生态混凝土的骨料，能够大大增加其吸附性能，降低生产成本。但是火山石密度强度不稳定，质地比较脆，在实际使用的过程中容易破碎，会大大影响生态混凝土的强度，因此如何合理的利用火山石，并确保生态混凝土的强度和吸附性能是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种生态混凝土及其制备方法，该生态混凝土强度高，孔隙率高，具有很好的水体净化效果。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥80-100份、水35-42份、骨料260-290份、减水剂0.9-1.2份、可降解材料6-8份、红土10-15份、污泥10-15份、聚合氯化铝3-5份、聚丙烯酸钾3-5份、海泡石粉15-20份、硅酸钠5-8份和聚醋酸乙烯乳液6-10份。
进一步的，所述骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
进一步的，所述改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1-2ml/g的盐酸溶液中1-2h，水洗至中性后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：4-6混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.5-0.8g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2-2.5倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾混合均匀，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.6-1g/g，常温晾干，得产品；所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
进一步的，所述可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1-2：1混合而成；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为9-11%水溶液，然后加入淀粉重量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.5-0.7%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；
所述土豆淀粉、丙烯酸重量比为1：1.5-2。
进一步的，所述污泥为脱水污泥，含水量≤10%。
一种生态混凝土生态混凝土的制备方法，包括以下步骤：将骨料、可降解材料、红土、污泥、聚合氧化铝、聚丙烯酸钾和海泡石粉混合后搅拌均匀，然后加入水泥充分混合，最后加入水、减水剂、硅酸钠和聚醋酸乙烯乳液搅拌均匀，放入模具中成型，常温养护，得产品。
本发明的有益效果是：
1、本申请公开一种生态混凝土，通过对混凝土的配方进行优化，对骨料火山石进行改性处理，制备的生态混凝土的孔隙率为20-30％，比表面积大，具有很强的吸附和净化能力，且强度高，使用寿命长，成本低廉。
2、本申请的生态混凝土采用的骨料是火山石，其中火山石中SiO2含量在55-60%，Fe2O3含量在8-9%，氧化铝含量在15-20%，氧化钙含量在5-8%，还含有MnO、MgO等，其表面和内部含有大量的气孔，比表面积非常大；本申请为了增强火山石的硬度和韧性，对火山石进行改性，先用酸对其进行活化处理，使其表面和内部氧化物的金属离子游离出来，还能增加其羟基的活性；然后喷洒硅酸钠溶液，使其在火山石表面以及内部孔隙表面形成硅酸钙或二氧化硅膜，能够增加火山石孔结构和表面的硬度；最后再喷洒甲基丙烯酸以及交联剂和引发剂混合液，对其表面和孔隙进行浸渍，甲基丙烯酸在交联剂等助剂的作用下进行交联聚合，最终能够在火山石表面以及孔隙面形成聚甲基丙烯酸膜，能够大大增强火山石的韧性；当与水泥等物质混合时，改性火山石表面未聚合的甲基丙烯酸还能与水泥中的氧化钙反应，与水泥互溶性好，且改性火山石表面的聚甲基丙烯酸吸水韧性好，从而大大提高水泥的抗压强度和抗拉强度；即该包覆膜不仅能增强火山石的韧性，还能提高其与水泥的粘结力，从而增强生态混凝土的强度。
3、本申请的生态混凝土中还添加有污泥和红土，其中污泥在使用前经过脱水处理，污泥中会含有少量的N、P等元素，有助于微生物的生长繁殖，且污泥成本低，还能解决资源利用的问题，降低生产成本。而红土中SiO2含量为60-70%，Al2O3 15-20%，Fe2O3 4.5-6%，其SiO2的含量高，分散性好，强度高，而且由于红土为铝质、游离铁等包裹，表面能比较大，且内部多孔含水，且吸水不易膨胀，掺杂在生态混凝土中，粘结性能好，强度高，能够增强混凝土的强度。
4、生态混凝土中还添加少量的聚合氯化铝和聚丙烯酸钾，能够改善水泥的粘结性能，减少水泥团聚，且聚合氯化铝和聚丙烯酸钾都具有一定的保水和絮凝作用，能够增加生态混凝土的水体净化的功能。
5、生态混凝土中添加了可降解材料，具体为改性淀粉和蛋白胨混合物，一方面有助于微生物和植物的生长繁殖，有助于生态环境平衡，且后续蛋白胨和改性淀粉缓慢降解后会在混凝土中形成连通孔，有助于进一步增加生态混凝土的比表面积，进一步增加其吸附性能；且本申请采用丙烯酸对淀粉进行改性，改性后淀粉形成固态网络，能够减少对水泥水化过程的影响，且改性后的淀粉包覆性和吸附能力增强，有助于微生物、植物等的繁殖。
6、另外本申请中还添加有聚醋酸乙烯乳液，与水泥水化产物形成网络结构，增加混凝土的粘结强度和抗压强度。
附图说明
图1为性能测试的装置图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥80份、水35份、骨料290份、聚羧酸减水剂0.9份、可降解材料6份、红土15份、污泥10份、聚合氯化铝3份、聚丙烯酸钾5份、海泡石粉15份、硅酸钠5份和聚醋酸乙烯乳液6份。
其中骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在足量的1ml/g的盐酸溶液中1h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：4混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.5g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，搅拌10min后，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.6g/g，常温晾干，得产品，所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1：1混合而成；
其中改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为9%水溶液，然后加入淀粉重量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.5%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，其中丙烯酸的中和度为65%，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；所述淀粉和丙烯酸的重量比为1：1.5。
其中污泥为脱水污泥，含水量≤10%。
一种生态混凝土生态混凝土的制备方法，包括以下步骤：将骨料、可降解材料、红土、污泥、聚合氧化铝、聚丙烯酸钾和海泡石粉混合后搅拌均匀，然后加入水泥充分混合，最后加入水、减水剂、硅酸钠和聚醋酸乙烯乳液搅拌均匀，放入模具中成型，常温养护，得产品。
实施例2
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥85份、水36份、骨料280份、减水剂1.0份、可降解材料6.5份、红土14份、污泥11份、聚合氯化铝3.5份、聚丙烯酸钾4.5份、海泡石粉16份、硅酸钠6份和聚醋酸乙烯乳液7份。
其中骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1.5ml/g的盐酸溶液中1.5h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：4混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.6g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2.2倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.7g/g，常温晾干，得产品，所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1：1混合而成；
其中改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为9%水溶液，然后加入淀粉质量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.5%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；所述淀粉、丙烯酸的重量比为1：1.6。
其他工艺与实施例1相同。
实施例3
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥90份、水38份、骨料270份、减水剂1.1份、可降解材料7份、红土13份、污泥12份、聚合氯化铝4份、聚丙烯酸钾4份、海泡石粉18份、硅酸钠6.5份和聚醋酸乙烯乳液8份。
其中骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1.8ml/g的盐酸溶液中2h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：5混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.7g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2.2倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.8g/g，常温晾干，得产品，所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1.5：1混合而成；
其中改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为10%水溶液，然后加入淀粉质量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.6%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；所述淀粉和丙烯酸的重量比为1：1.8。
其他工艺与实施例1相同。
实施例4
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥95份、水40份、骨料275份、减水剂1.0份、可降解材料7.5份、红土12份、污泥13份、聚合氯化铝4.5份、聚丙烯酸钾3.5份、海泡石粉19份、硅酸钠7份和聚醋酸乙烯乳液9份。
其中骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在2ml/g的盐酸溶液中1.5h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：5混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.8g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2.4倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.9g/g，常温晾干，得产品，所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1.5：1混合而成；
其中改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为10%水溶液，然后加入淀粉质量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.6%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；所述淀粉和丙烯酸的重量比为1：1.9。
其他工艺与实施例1相同。
实施例5
一种生态混凝土，由以下重量份数的原料制成：水泥100份、水42份、骨料260份、减水剂1.2份、可降解材料8份、红土10份、污泥15份、聚合氯化铝5份、聚丙烯酸钾3份、海泡石粉20份、硅酸钠8份和聚醋酸乙烯乳液10份。
其中骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1.9ml/g的盐酸溶液中1.5h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：6混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.6g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2.5倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为1g/g，常温晾干，得产品，所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比2：1混合而成；
其中改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为11%水溶液，然后加入淀粉质量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.7%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；所述淀粉和丙烯酸的重量比为1：2。
其他工艺与实施例1相同。
对比例1
对比例1与实施例5基本相同，不同之处在于：采用的骨料为火山石，没有进行改性。
对比例2
对比例2与实施例5基本相同，不同之处在于：
改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1.9ml/g的盐酸溶液中1.5h，水洗后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：6混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.6g/g，常温风干，得到改性火山石。
性能检测
将本申请实施例1-5以及对比例1-2的生态混凝土制备成150*150*150的试块，采用JYE-2000型液压式数显压力试验机测试试块28d抗压强度。孔隙率=（1-（m1-m2）/V）*100%，其中V为混凝土表观体积，m1为混凝土在水中浸泡24h的质量，m2为混凝土烘干至恒重的质量。
为考察本申请的净水性能，将该混凝土试块用于静态水质净化试验，具体方法为：实施例1-5以及对比例1-2分别对应编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#。在进行生态混凝土静态吸附试验前，先将以上生态混凝土试块浸泡在一定容积的自来水中，24h后取出，放入电热鼓风干燥箱中进行烘干，以备后期试验使用。准备七个塑料圆桶，每个桶内装10L配置的污水，将编号1-7#试件分别放置7个桶内，试验的装置如图1所示（2#、3#、4#、5#、6#、7#与该图相同，不另绘出），将试验桶放置在室内，窗户24h小时打开，72h时间后取适量水样进行监测，监测指标、方法和选用标准见表1，根据试验前后总氮、总磷和氨氮的差值计算去除率。
表1 污水水质指标
Figure 63789DEST_PATH_IMAGE002
表2性能检测结果
Figure 781209DEST_PATH_IMAGE003
由表1可知，本申请实施例1-5制备的生态混凝土的抗压强度为11.4-16.3Mpa，孔隙率为20-30%，静态吸附实验表明其对总N的去除率为43-52%，对总P的去除率为75-86%，说明本申请的生态混凝土强度高，净水效果显著。
而对比文件1中的火山石没有经过改进处理，其孔隙率要高于实施例5，但是相应的抗压强度要远远低于实施例5，说明不经过改性的火山石制备生态混凝土，其孔隙率比较高，但是其抗压强度还是偏低的；另外实施例2中进行了两层改性，其抗压强度有一定程度的提高。
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，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种生态混凝土，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：水泥80-100份、水35-42份、骨料260-290份、减水剂0.9-1.2份、可降解材料6-8份、红土10-15份、污泥10-15份、聚合氯化铝3-5份、聚丙烯酸钾3-5份、海泡石粉15-20份、硅酸钠5-8份和聚醋酸乙烯乳液6-10份。
2.根据权利要求1所述的一种生态混凝土，其特征在于：所述骨料为改性火山石，所述骨料的粒径为16-25mm、26-35mm、36-50mm的改性火山石按重量比1：1：1混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种生态混凝土，其特征在于：所述改性火山石的改性方法包括以下步骤：
（1）火山石浸泡在1-2ml/g的盐酸溶液中1-2h，水洗至中性后烘干，得到活化火山石；
（2）硅酸钠与水按重量比1：4-6混合，均匀喷洒在活化火山石上，喷洒量为0.5-0.8g/g，常温风干，得到改性骨料Ⅰ；
（3）甲基丙烯酸加2-2.5倍水溶解后，加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾混合均匀，喷洒在改性骨料Ⅰ上，喷洒量为0.6-1g/g，常温晾干，得产品；所述甲基丙烯酸、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠的质量比为20：0.2：0.2。
4.根据权利要求1所述的一种生态混凝土，其特征在于：所述可降解材料为改性淀粉和蛋白胨按重量比1-2：1混合而成；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：土豆淀粉配置成质量分数为9-11%水溶液，然后加入淀粉重量3%的过硫酸钠、淀粉重量0.5-0.7%的N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及丙烯酸，50-60℃下搅拌反应2h，常温风干，得改性淀粉；
所述土豆淀粉、丙烯酸重量比为1：1.5-2。
5.根据权利要求1所述的一种生态混凝土，其特征在于：所述污泥为脱水污泥，含水量≤10%。
6.一种权利要求1所述的生态混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将骨料、可降解材料、红土、污泥、聚合氧化铝、聚丙烯酸钾和海泡石粉混合后搅拌均匀，然后加入水泥充分混合，最后加入水、减水剂、硅酸钠和聚醋酸乙烯乳液搅拌均匀，放入模具中成型，常温养护，得产品。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105165A (zh) * 2021-03-02 2021-07-13 山西农业大学 一种生态护坡材料及其制备方法
CN113666770A (zh) * 2021-08-18 2021-11-19 顾青林 一种水利工程保温材料及其制备方法
CN114685924A (zh) * 2022-04-25 2022-07-01 张敏 基于天然油脂加工副产物制备可生物降解材料的方法
CN115650664A (zh) * 2022-10-19 2023-01-31 中建商品混凝土有限公司 一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000056373A (ko) * 1999-02-19 2000-09-15 고연표 다공질 자연석 생태블럭
CN102850077A (zh) * 2012-08-21 2013-01-02 西南科技大学 一种污泥基生态混凝土制品的生产方法
CN104628282A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 淮安市建筑工程检测中心有限公司 一种再生骨料表面处理剂及其使用方法
CN104878721A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 暨南大学 一种多孔生态混凝土系统在重金属和/或氮磷污染底泥修复中的应用
CN106830832A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 重庆工商职业学院 用于污水处理的大孔型生态混凝土
CN108219069A (zh) * 2017-12-15 2018-06-29 天津城建大学 一种可降解改性淀粉基聚合物井壁防塌材料及其制备方法
CN110407544A (zh) * 2019-07-17 2019-11-05 华新水泥股份有限公司 一种生态多孔混凝土及其制备方法与应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000056373A (ko) * 1999-02-19 2000-09-15 고연표 다공질 자연석 생태블럭
CN102850077A (zh) * 2012-08-21 2013-01-02 西南科技大学 一种污泥基生态混凝土制品的生产方法
CN104628282A (zh) * 2015-01-30 2015-05-20 淮安市建筑工程检测中心有限公司 一种再生骨料表面处理剂及其使用方法
CN104878721A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 暨南大学 一种多孔生态混凝土系统在重金属和/或氮磷污染底泥修复中的应用
CN106830832A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 重庆工商职业学院 用于污水处理的大孔型生态混凝土
CN108219069A (zh) * 2017-12-15 2018-06-29 天津城建大学 一种可降解改性淀粉基聚合物井壁防塌材料及其制备方法
CN110407544A (zh) * 2019-07-17 2019-11-05 华新水泥股份有限公司 一种生态多孔混凝土及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
天津大学土木工程系编: "《二级注册结构工程师专业考试复习教程 第3版》", 30 June 2006, 北京：中国建筑工业出版社 *
李梦茜等: "改性火山石对氟离子的吸附性能研究", 《山西化工》 *
杨医博等: "《土木工程材料 第2版》", 31 December 2016, 广州：华南理工大学出版社 *
项伟等: "《土工试验状态控制方法论》", 21 March 2010, 北京：地质出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105165A (zh) * 2021-03-02 2021-07-13 山西农业大学 一种生态护坡材料及其制备方法
CN113666770A (zh) * 2021-08-18 2021-11-19 顾青林 一种水利工程保温材料及其制备方法
CN114685924A (zh) * 2022-04-25 2022-07-01 张敏 基于天然油脂加工副产物制备可生物降解材料的方法
CN114685924B (zh) * 2022-04-25 2023-12-12 张敏 基于天然油脂加工副产物制备可生物降解材料的方法
CN115650664A (zh) * 2022-10-19 2023-01-31 中建商品混凝土有限公司 一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法

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