CN112028584A - 一种植生混凝土砌块及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植生混凝土砌块及制备方法，属于建筑材料领域，包括如下质量份的各物质：重烧氧化镁40‑60份，镍铁渣骨料150‑170份，硅质、硅铝质掺合料5‑20份，可再分散乳胶粉0.2‑0.8份，释水材料1‑2份，磷酸二氢钾8‑10份，高效减水剂0.5‑1份，拌和水5‑10份；制备方法包括：配制磷酸二氢钾饱和溶液作为喷雾液，其余原材料配料、搅拌、振动成型、喷雾处理、拆模、喷雾养护、检验、成品堆放等工序。本发明胶结材料硬化后物相稳定、结构致密，具有良好的抗碳化性能、抗冲磨性能和抗蚀性能，其弱碱性的特点赋予其好的生物相容性，和其物相结构、多孔结构一起赋予其优越的水质改善功能。

Description

一种植生混凝土砌块及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是一种植生混凝土砌块及制备方法。
背景技术
植生混凝土砌块是一种能将工程防护和生态修复很好结合起来的新型护坡材料，要求具有适应植物生长、改善生态条件功能。
通用硅酸盐水泥混凝土的强度来源主要是水泥水化产物C-S-H凝胶、氢氧化钙、钙矾石相、低硫型水化硫铝酸盐相等，需要在高碱度下才能稳定存在，硬化后孔隙溶液的pH值高达12以上。若使用这种高碱度的硅酸盐水泥混凝土，作为护坡材料时，由于大部分植物适宜的pH值为3.5-8.5，故而只能选择少量适合高耐碱的植物。我国地域辽阔，气候条件不同，植物生长具有多样性，高碱度硅酸盐水泥基护坡材料植物由于选择范围的窄小，从而不利于这种材料的推广应用。
为了进一步降低混凝土的碱度，目前采取的主要方式如下：
1、掺加粉煤灰、矿渣等掺合料的方式。这种降碱方式，一般只能将碱度从pH12～13降低到pH8～9，依然高于适宜大部分植物生长要求的碱度，不合适该类护坡材料的应用。
2、采用FeSO4、草酸等溶液浸泡的方式中和碱。这种降碱方式，硬化硅酸盐水泥石具有维持自身高碱度的能力，当孔隙溶液中碱度降低后，高碱度的水化产物会脱钙分解，以维持自身的高碱度；若持续浸泡降碱，则会影响混凝土的强度和整体性。工程中对混凝土持续浸泡降碱，实施难度很大。另外，当采用硅酸盐水泥混凝土的砌块硬化后，流水、硫酸盐、镁盐、钠盐等均会对硬化的水化石产生物理化学作用，造成水泥基砌块强度来源羟钙石的溶解和C-S-H凝胶、水化铝酸钙等水化物相分解，碱度减低，胶结性降低。
3、采用低碱胶凝材料、中性胶凝材料来配制低碱度混凝土。这种降碱方式，存在材料成本高，配套施工技术欠缺等问题。
磷酸盐水泥基材料硬化后的孔隙溶液为弱碱性，通常pH在7～7.6之间，比硅酸盐水泥基材料碱度低很多，适宜多种植物生长。然而，磷酸盐水泥凝结时间短，往往几分钟就已经硬化，为了采用现有施工技术操作，包括配料、搅拌、浇注等主要工序，通常需要掺加硼砂作为缓凝剂。但硼砂作为缓凝剂用于配制磷酸盐水泥也存在问题，如硼酸盐掺量少时缓凝作用不明显，凝结硬化时间增长几分钟；掺量多时对磷酸盐的后期强度及其耐水性均有不利影响。而植生混凝土要求其具有较好的耐水性。
镍铁渣是我国是继铁渣、钢渣、赤泥之后的第四大工业废弃物。国内冶炼镍铁合金的企业大多将渣堆存、填埋处理，不仅占用了越来越多的土地，还会造成严重的环境破坏。
镍铁渣是指在冶炼镍铁过程中排放的一种固体废渣，其主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3、CaO等。由于原料和冶炼工艺的不同，镍铁渣化学组成也有所差异。通常，镍铁渣含有较高的SiO2，较低的CaO和Al2O3，活性较低；磨成细粉，单独与水拌和时，水化反应极慢，胶结性低。镍铁渣含有较高的MgO，通常高于20％，有可能对水泥混凝土安定性产生不良影响。因此，镍铁渣未能得到广泛的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种植生混凝土砌块及制备方法，该植生混凝土砌块及制备方法所用为破碎、筛分过的粒径在10-20mm的镍铁渣。该砌块碱度接近中性，远低于硅酸盐水泥混凝土，适合大多数植物生长。本发明胶结材料硬化后物相稳定、结构致密，具有良好的抗风化性能、抗碳化性能和抗冲磨性能，其弱碱性的特点赋予其好的生物相容性，和其物相结构、多孔结构一起赋予其优越的水质改善功能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种植生混凝土砌块，包括如下质量份的物质组分：
重烧氧化镁 20-50份；
镍铁渣骨料 150-170份；
硅质、硅铝质掺合料 0.5-20份；
可再分散乳胶粉 0.2-0.8份；
释水材料 1-2份；
工业级磷酸二氢钾 6-10份；
高效减水剂 0.5-1份；
拌和水 10-15份；
镍铁渣骨料中MgO含量在20％以上，骨料粒径10～20mm。
重烧氧化镁中的MgO含量在90％以上，重烧氧化镁的勃氏比表面积在500m2/kg以上。
硅质、硅铝质掺合料的勃氏比表面积在500m2/kg以上，硅质、硅铝质掺合料为微硅粉、粉煤灰或矿粉中的一种、两种或组合；其中，粉煤灰为Ⅱ级以上粉煤灰；矿粉为S95以上矿粉。
释水材料为具有架状结构或层状结构的硅酸盐矿物或铝硅酸盐矿物，释水材料的勃氏比表面积为500m2/kg以上。
释水材料为硅藻土或钠基膨润土。
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：称取设定配方的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，工业级磷酸二氢钾，高效减水剂和拌和水。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
步骤一中，工业级磷酸二氢钾溶解时，为加快溶解速度，预先将工业级磷酸二氢钾磨成细粉，再进行溶解或者采用加热溶解的方式。
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在90％、勃氏比表面积550m2/kg的重烧氧化镁40份，MgO含量25％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料150份，勃氏比表面积550m2/kg的S105矿粉20份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500m2/kg的硅藻土1份，工业级磷酸二氢钾10份，聚羧酸高效减水剂0.5份，拌和水10份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置2h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在92％、勃氏比表面积500m2/kg的重烧氧化镁20份，MgO含量27％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料170份，勃氏比表面积3000m2/kg微硅粉0.5份，可再分散乳胶粉0.8份，勃氏比表面积500m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾6份，聚羧酸高效减水剂1份，拌和水12份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，称取设定配方的MgO含量在92％、勃氏比表面积500m2/kg的重烧氧化镁30份，MgO含量28％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料160份，勃氏比表面积550m2/kgⅠ级粉煤灰7份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾8份，聚羧酸高效减水剂1份和拌和水15份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提出了一种新的制备方法，将磷酸盐水泥的酸碱中和反应的发生放在成型工序后，且以雾化形式参与酸碱中和反应；并利用其凝结速度快的特点，快速脱模，加快模具周转，提高生产效率。搅拌时不掺加磷酸盐，故而在搅拌、成型时不会发生酸碱中和反应，即该材料在搅拌和成型时，不具备硬化能力。无须使用缓凝剂，操作时间可根据需要调整，从而具有足够的操作时间。这种制备方法在材料组分选择上很好地规避了常用缓凝剂缓凝效果不好和对强度、耐久性影响的问题。另外，本发明的主要物相是磷酸镁钾晶体(MgKPO4·6H2O，MKP)，也即为磷酸盐水泥基材料，故而碱度低，pH值在7～7.6，满足大部分植物生长的要求。因此，本发明的植生混凝土砌块材料的应用范围明显超过硅酸盐水泥护坡材料。
(2)磷酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，成本高，还面临着砂石资源紧缺的问题，故而用固体废弃物做集料是解决问题的一个技术途径。本发明固体废弃物镍铁渣用量大，质量比可占60％左右。镍铁渣是高温熔融态急冷产物，具有较好的坚固性，耐磨。植生混凝土需要具有透水透气性能，以满足植物生生长需要，同时又要具有一定的强度和耐水性。透水透气性能要求混凝土具有较大的孔隙率，较大的孔隙率会造成混凝土强度低、耐水性差。因此，合适的孔隙率是配制植生混凝土的关键参数之一。本发明采用10-20mm粒径的镍铁渣正是为了满足混凝土的强度、耐水性和透水透气性能要求。粒径大，超过20mm，孔隙率容易得到保证，但颗粒间的接触点少了，即骨料间通过胶凝材料的连接作用减弱，导致强度不足；粒径小，10mm以下，孔隙率不容易保证，混凝土致密，强度高，但透水透气性能减弱，不利于植物生长。连续级配的骨料，如5～20mm连续级配，细颗粒的填充效应会使得混凝土致密，利于强度保证，不利于透水透气性能。
(3)本发明提出的制备方法，无须混凝土拌和物具有高流动性，用水量减少；同时，高效减水剂的分散、润湿、润滑作用，使得混凝土拌和物在低用水量条件下，依然满足成型所需要的和易性。低水固比，只有硅酸盐水泥植生混凝土的50％左右，硬化后的胶结料结构致密，同时和骨料之间界面过渡区得到强化，有利于混凝土强度的保证；镍铁渣具有稍许活性，经过破碎，骨料表面会露出些许活性组分，如活性氧化钙、氧化铝和氧化镁等，可进行水化反应，或参与胶结料的酸碱中和反应，成为主要物相带有六个结晶水的磷酸镁钾晶体(MgKPO4·6H2O，MKP)的组成部分或形成无定型非晶态物相，有利于植生混凝土在高孔隙率条件下，满足强度要求。
酸碱中和反应通常认为是溶液-扩散机理，溶于水的磷酸二氢钾首先电离，其电离过程是分步进行的，电离方程式如下：
Figure BDA0002632948070000061
Figure BDA0002632948070000062
Figure BDA0002632948070000063
氧化镁与水反应生成Mg(OH)2，氢氧化镁在水中发生电离：
MgO+H2O→Mg(OH)2
Mg(OH)2→Mg2++2OH-
H++OH-→H2O
Mg2++K++PO4 3-+6H2O→MgKPO4·6H2O
上述电离过程中，发生如下反应：①磷酸二氢钾溶于水中后迅速电离出磷酸二氢根离子；②重烧MgO溶解在弱酸性溶液中电离出Mg2+，镁离子与水分子结合为水合镁离子，水合镁离子再与H2PO4 -、K+迅速反应，形成磷酸镁钾晶体；③磷酸镁钾晶体慢慢生长，互相连结在一起，呈网状或堆叠为层状结构。
(4)抗冲磨性能好、抗蚀性能好。硅酸盐水泥植生混凝土强度来源主要是水泥水化产物C-S-H凝胶、氢氧化钙、钙矾石相、低硫型水化硫铝酸盐相等，需要在高碱度下才能稳定存在，流水、硫酸盐、镁盐、钠盐等均会对硬化水化石产生物理化学作用。本发明胶结料结构致密、强度高，界面过渡区得到强化，主要物相不溶。因此，具有良好的抗冲磨性能和抗蚀性能。本发明中的主要物相除了MKP，还有少量的钙、镁、铝的氢氧化物。另外，本发明胶结料结构是可再分散乳胶粉聚合物网络与MKP晶体的增强结构，配制时采用的水固比低，抗冲磨、耐蚀；镍铁渣骨料坚固性好，不易磨损，活性低，不易被侵蚀。
(5)优越的净水功能。硅酸盐水泥植生混凝土水泥石对有害离子的吸附作用远低于本发明，本发明中的具有架状结构或层状结构的硅酸盐、铝硅酸盐矿物，不仅能吸附有害离子，有害离子还能进入释水材料架状结构或层状结构中。本发明骨料之间存在着大孔，且联通，具有适合植物生长的透水透气性能。
(6)抗碳化性能优越。天然水中总会有碳酸(H2CO3)存在，空气中的CO2溶于水、生物化学作用所形成的CO2，会与水泥石发生作用，造成水泥基砌块强度来源羟钙石的溶解和C-S-H凝胶、水化铝酸钙等水化物相分解，碱度减低，胶结性降低。本发明主要物相是磷酸镁钾晶体(MgKPO4·6H2O，MKP)在碳酸条件下，MKP晶体结构稳定，不易发生物理化学作用。本发明硬化后胶结料致密、强度高，抗碳化性能好，因为水固比低和可再分散乳胶粉的网络结构增强作用。
附图说明
图1显示了小粒径骨料(如低于5mm)堆积示意图。
图2显示了大粒径骨料(如大于20mm)堆积示意图。
具体实施方式
下面就具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种植生混凝土砌块，包括如下质量份的物质组分：
重烧氧化镁 20-50份；
镍铁渣骨料 150-170份；
硅质、硅铝质掺合料 0.5-20份；
可再分散乳胶粉 0.2-0.8份；
释水材料 1-2份；
工业级磷酸二氢钾 6-10份；
高效减水剂 0.5-1份；
拌和水 10-15份。
上述重烧氧化镁中的MgO含量在90％以上，重烧氧化镁的勃氏比表面积优选在500m2/kg以上。
镍铁渣骨料中MgO含量优选在20％以上，骨料粒径10～20mm。
植生混凝土需要具有透水透气性能，以满足植物生生长需要，同时又要具有一定的强度和耐水性。透水透气性能要求混凝土具有较大的孔隙率，而较大的孔隙率会造成混凝土强度低、耐水性差。因此，合适的孔隙率是配制植生混凝土的关键参数之一，通常孔隙率在22％-35％之间比较合适。本发明采用10-20mm粒径的镍铁渣正是为了满足混凝土的强度、耐水性和透水透气性能要求。粒径超过20mm时，大孔居多，透水透气性能容易得到保证，但颗粒间总接触点少了，即骨料间通过胶凝材料的连接作用减弱，导致强度不足；粒径在10mm以下时，孔隙尺寸减小，混凝土相对致密，强度高，但透水透气性能减弱，不利于植物生长，关于骨料粒径和孔隙间关系见示意图1和图2。连续级配的骨料，如5～20mm连续级配，细颗粒的填充效应会使得混凝土致密，利于强度保证，不利于透水透气性能。150-170份的要求，也是为了满足孔隙率、强度要求。当10～20mm骨料超过170份时，孔隙率得到了保证，但强度降低；当10～20mm骨料低于150份时，强度高，但孔隙率降低，不利于植物生长。连通的孔隙不仅是透水透气性能的保证，还是本发明的强度保证，孔隙率大，连通的孔隙多，雾化的饱和磷酸二氢钾才能比较均匀的附着在砌块毛坯表面，并渗入毛坯，发生酸碱中和反应，凝结硬化；释水材料能够保证酸碱中和反应所需要的水分。本发明的制备方法正是基于组分特性和砌块功能提出的，即制备方法与组分性能、砌块功能相匹配。
硅质、硅铝质掺合料的勃氏比表面积在500m2/kg以上，硅质、硅铝质掺合料为微硅粉、粉煤灰或矿粉等中的一种、两种或组合；其中，粉煤灰优选为Ⅱ级以上粉煤灰；矿粉优选为S95以上矿粉。
释水材料的勃氏比表面积为500m2/kg以上，释水材料为具有架状结构或层状结构的硅酸盐矿物或铝硅酸盐矿物，优选为硅藻土或钠基膨润土等。
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：称取设定配方的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，工业级磷酸二氢钾，高效减水剂和拌和水。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
步骤一中，工业级磷酸二氢钾溶解时，为加快溶解速度，预先将工业级磷酸二氢钾磨成细粉，再进行溶解或者采用加热溶解的方式。
下面结合五种较佳实施方式对本发明作再次的详细的说明。
实施例1
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在90％、勃氏比表面积550m2/kg的重烧氧化镁40份，MgO含量25％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料150份，勃氏比表面积550m2/kg的S105矿粉20份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500m2/kg的硅藻土1份，工业级磷酸二氢钾10份，聚羧酸高效减水剂0.5份，拌和水10份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置2h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
实施例2
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在92％、勃氏比表面积500m2/kg的重烧氧化镁20份，MgO含量27％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料170份，勃氏比表面积3000m2/kg微硅粉0.5份，可再分散乳胶粉0.8份，勃氏比表面积500m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾6份，聚羧酸高效减水剂1份，拌和水12份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
实施例3
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，称取设定配方的MgO含量在92％、勃氏比表面积500m2/kg的重烧氧化镁30份，MgO含量28％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料160份，勃氏比表面积550m2/kgⅠ级粉煤灰7份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾8份，聚羧酸高效减水剂1份和拌和水15份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
实施例4
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在90％、勃氏比表面积600m2/kg的重烧氧化镁40份，MgO含量25％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料170份，勃氏比表面积550m2/kg的Ⅰ级粉煤灰10份、勃氏比表面积550m2/kg的S105矿粉10份，可再分散乳胶粉0.4份，勃氏比表面积500m2/kg的硅藻土1份，工业级磷酸二氢钾8份，聚羧酸高效减水剂1份，拌和水15份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的镍铁渣骨料、重烧氧化镁微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
实施例5
一种植生混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在90％、勃氏比表面积550m2/kg的重烧氧化镁35份，MgO含量25％、粒径10～20mm的镍铁渣骨料150份，勃氏比表面积3000m2/kg微硅粉0.5份，勃氏比表面积550m2/kg的S105矿粉15份，可再分散乳胶粉0.5份，勃氏比表面积500m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾7份，聚羧酸高效减水剂1份，拌和水12份。
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液。
步骤三、混料：将步骤一称量的镍铁渣骨料、重烧氧化镁微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、拌和水、聚羧酸高效减水剂，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料。
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯。
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面。
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯。
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h。养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
将上述五个实施例和磷酸盐、硅酸盐(磷酸盐水泥、硅酸盐水泥)的普通混凝土小型砌块进行物理力学性能对比，见表1。其中，五种优选实施例和普通混凝土小型砌块测试中均采用相同的试验方法和评价指标，试验方法采用GB/T4111《混凝土砌块和砖试验方法》，评价指标采用GB8239-2014《普通混凝土小型砌块》。
表1
Figure BDA0002632948070000111
实施例1～5满足强度、孔隙率要求，还具有适合大多数植物生长的pH值。普通混凝土小型砌块能满足强度和孔隙率要求，但pH值高，只适合高耐碱植物生长。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种植生混凝土砌块，其特征在于：包括如下质量份的物质组分：
重烧氧化镁20-50份；
镍铁渣骨料150-170份；
硅质、硅铝质掺合料 0.5-20份；
可再分散乳胶粉0.2-0.8份；
释水材料1-2份；
工业级磷酸二氢钾6-10份；
高效减水剂0.5-1份；
拌和水10-15份；
镍铁渣骨料中MgO含量在20%以上，骨料粒径10~20mm。
2.根据权利要求1所述的植生混凝土砌块，其特征在于：重烧氧化镁中的MgO含量在90%以上，重烧氧化镁的勃氏比表面积在500 m2/kg以上。
3.根据权利要求1所述的植生混凝土砌块，其特征在于：硅质、硅铝质掺合料的勃氏比表面积在500 m2/kg以上，硅质、硅铝质掺合料为微硅粉、粉煤灰或矿粉中的一种、两种或组合；其中，粉煤灰为Ⅱ级以上粉煤灰；矿粉为S95以上矿粉。
4.根据权利要求1所述的植生混凝土砌块，其特征在于：释水材料为具有架状结构或层状结构的硅酸盐矿物或铝硅酸盐矿物，释水材料的勃氏比表面积为500 m2/kg以上。
5.根据权利要求4所述的植生混凝土砌块，其特征在于：释水材料为硅藻土或钠基膨润土。
6.一种植生混凝土砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、称料：称取设定配方的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，工业级磷酸二氢钾，高效减水剂和拌和水；
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液；
步骤三、混料：将步骤一称量的镍铁渣骨料，重烧氧化镁，硅质、硅铝质掺合料，可再分散乳胶粉，释水材料，高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料；
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯；
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面；
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室；
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置；养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
7.根据权利要求6所述的植生混凝土砌块的制备方法，其特征在于：步骤一中，工业级磷酸二氢钾溶解时，为加快溶解速度，预先将工业级磷酸二氢钾磨成细粉，再进行溶解或者采用加热溶解的方式。
8.根据权利要求6所述的植生混凝土砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在90%、勃氏比表面积550 m2/kg的重烧氧化镁40份，MgO含量25%、粒径10~20mm的镍铁渣骨料150份，勃氏比表面积550m2/kg的S105矿粉20份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500 m2/kg的硅藻土1份，工业级磷酸二氢钾10份，聚羧酸高效减水剂0.5份，拌和水10份；
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液；
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料；
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯；
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面；
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室；
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置2h；养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
9.根据权利要求6所述的植生混凝土砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、称料：以质量份计，依次称取MgO含量在92%、勃氏比表面积500 m2/kg的重烧氧化镁20份，MgO含量27%、粒径10~20mm的镍铁渣骨料170份，勃氏比表面积3000m2/kg微硅粉0.5份，可再分散乳胶粉0.8份，勃氏比表面积500 m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾6份，聚羧酸高效减水剂1份，拌和水12份；
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液；
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料；
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯；
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面；
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯；
步骤七、养护：砌块毛坯在养护室中静置4h；养护室内喷射有雾化的磷酸二氢钾饱和溶液，且温度不低于20℃。
10.根据权利要求6所述的植生混凝土砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、称料：以质量份计，称取设定配方的MgO含量在92%、勃氏比表面积500 m2/kg的重烧氧化镁30份，MgO含量28%、粒径10~20mm的镍铁渣骨料160份，勃氏比表面积550m2/kgⅠ级粉煤灰7份，可再分散乳胶粉0.3份，勃氏比表面积500 m2/kg的钠基膨润土1份，工业级磷酸二氢钾8份，聚羧酸高效减水剂1份和拌和水15份；
步骤二、制备磷酸二氢钾饱和溶液：将步骤一称量的工业级磷酸二氢钾溶解于水，形成磷酸二氢钾饱和溶液；
步骤三、混料：将步骤一称量的重烧氧化镁、镍铁渣骨料、微硅粉、可再分散乳胶粉、硅藻土、聚羧酸高效减水剂和拌和水，依次加入搅拌机中，搅拌均匀、出料；
步骤四、成型：将步骤三混合均匀的拌和物浇注在砌块模具中，振动成型，形成砌块毛坯；
步骤五、喷雾：将步骤四中含有砌块毛坯的砌块模具置于密闭空间，通过喷雾装置，将步骤二制备的部分磷酸二氢钾饱和溶液喷射在砌块毛坯表面；
步骤六、脱模：将砌块毛坯从砌块模具中脱离，并移入养护室，码坯；
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112456958A (zh) * 2020-12-17 2021-03-09 中交上海港湾工程设计研究院有限公司 一种低碱度高耐久生态植生混凝土材料及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106747253A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 河海大学 一种镍铁渣磷酸镁水泥砂浆及其应用
CN107162451A (zh) * 2017-07-21 2017-09-15 福州大学 一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥
CN109095849A (zh) * 2018-08-24 2018-12-28 山东高速路用新材料技术有限公司 一种用于植生混凝土的高肥低碱型胶凝材料及其制备方法
CN110698167A (zh) * 2019-11-14 2020-01-17 广州大学 一种磷酸盐轻质植生混凝土及其制备方法与应用
WO2020130250A1 (ko) * 2018-12-19 2020-06-25 주식회사 포스코 콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106747253A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 河海大学 一种镍铁渣磷酸镁水泥砂浆及其应用
CN107162451A (zh) * 2017-07-21 2017-09-15 福州大学 一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥
CN109095849A (zh) * 2018-08-24 2018-12-28 山东高速路用新材料技术有限公司 一种用于植生混凝土的高肥低碱型胶凝材料及其制备方法
WO2020130250A1 (ko) * 2018-12-19 2020-06-25 주식회사 포스코 콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물
CN110698167A (zh) * 2019-11-14 2020-01-17 广州大学 一种磷酸盐轻质植生混凝土及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严捍东: "《土木工程材料 第2版》", 31 August 2014, 同济大学出版社 *
于福: "磷酸镁水泥在生态透水混凝土中应用研究", 《新型建筑材料》 *
沈春林: "《预拌砂浆的生产与施工》", 31 August 2015, 中国建材工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112456958A (zh) * 2020-12-17 2021-03-09 中交上海港湾工程设计研究院有限公司 一种低碱度高耐久生态植生混凝土材料及制备方法

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