CN112500068A - 一种混凝土及其制备方法与应用、一种混凝土砖及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土及其制备方法与应用、一种混凝土砖及其应用，属于建筑材料技术领域。该混凝土的成分主要包括骨料、耕植土、水泥以及水。耕植土至少占耕植土与再生骨料的总重量的5％。其中，骨料中的再生骨料可使建筑砖混废料循环使用，提升相应产品的环境友好性，美化环境并对城市生态进行改善。耕植土能够降低混凝土的碱性，达到可种植的效果，此外，还能在一定程度上提高相应产品的强度。该混凝土的制备方法包括将各成分混合，该方法简单易操作。其可用于制备混凝土制品。由上述混凝土成型而得的混凝土砖不仅能够种植植物，而且还具有较佳的抗压强度和一定的透水性，具体的，其可用于种植植物或者铺装建造路面及建筑物等。

Description

一种混凝土及其制备方法与应用、一种混凝土砖及其应用
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种混凝土及其制备方法与应用、一种混凝土砖及其应用。
背景技术
随着经济和社会的快速发展，我国迎来工程建设的顶峰期，各类工程建设不可避免地会对原有区域的生态环境造成破坏。而在大量工程建设的背后是废弃工程源源不断被拆除，产生巨量的建筑垃圾。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本申请的目的之一包括提供一种混凝土，其可使建筑砖混废料循环使用，并可用于种植植物。
本申请的目的之二包括提供一种上述混凝土的制备方法，简单易操作。
本申请的目的之三包括提供一种上述混凝土的应用，例如用于制备混凝土制品。
本申请的目的之四包括提供一种由上述混凝土成型而得的混凝土砖，其不仅能够种植植物，而且还具有较佳的抗压强度和一定的透水性。
本申请的目的之五包括提供一种上述混凝土砖的应用，例如用于种植植物或者铺装建造路面及建筑物等。
本申请可这样实现：
第一方面，本申请提供一种混凝土，其成分主要包括骨料、耕植土、水泥以及水。骨料包括再生骨料。耕植土至少占耕植土与再生骨料的总重量的5％。
在可选的实施方式中，耕植土占耕植土与再生骨料的总重量的5-15％，水与水泥的重量比为0.3-0.5，水泥与骨料的重量比不超过0.25。
在可选的实施方式中，骨料的粒径为4.75-9.5mm。
在可选的实施方式中，再生骨料包括砖混建筑拆解固废。优选地，再生骨料包括工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料。进一步优选地，再生骨料由再生砖混骨料经二次筛分后所得。
在可选的实施方式中，骨料还包括天然骨料；优选地，天然骨料包括石子。石子包括玄武岩石子。
在可选的实施方式中，再生骨料与耕植土以及天然骨料的重量比为34-38:2-6:60。
在可选的实施方式中，耕植土包括去除桔梗草根。优选地，耕植土含有有机肥；进一步优选地，耕植土含有腐殖物和/或发酵后的动物排泄物。
在可选的实施方式中，水泥包括硅酸盐水泥。
在可选的实施方式中，成分还包括减水剂。
在可选的实施方式中，减水剂包括巴斯夫聚羧酸减水试剂。
第二方面，本申请提供如前述实施方式任一项的混凝土的制备方法，包括以下步骤：将各成分混合。
在可选的实施方式中，当成分含有天然骨料及减水剂时，将再生骨料、石子与部分水混合以使水润湿再生骨料和天然骨料，随后再与水泥、减水剂以及剩余的水混合。
在可选的实施方式中，部分水占总水量的40-60％，总水量水与所述水泥的重量比为0.3-0.5。
在可选的实施方式中，再生骨料、石子与部分水于搅拌条件下混合30-60s。
在可选的实施方式中，润湿后的再生骨料和石子先与水泥混合以使水泥颗粒均匀覆盖于再生骨料和石子的表面，随后再与减水剂以及剩余的水混合。
在可选的实施方式中，水泥与润湿后的再生骨料及天然骨料于搅拌条件下混合30-60s。
在可选的实施方式中，先将减水剂与剩余的水混合，再与表面覆盖有水泥的再生骨料和天然骨料混合。
在可选的实施方式中，减水剂与剩余的水混合后，于搅拌条件下与表面覆盖有水泥的再生骨料和天然骨料混合1-3min。
第三方面，本申请提供一种如前述实施方式任一项的混凝土的应用，例如用于制备混凝土制品。
在可选的实施方式中，混凝土制品为混凝土砖，优选为可种植透水路面砖。
第四方面，本申请提供一种混凝土砖，其由如前述实施方式任一项的混凝土成型而得。
在可选的实施方式中，混凝土砖的抗压强度为16.03-21.69MPa。
在可选的实施方式中，混凝土砖的孔隙率为4.64-7.62％。
第五方面，本申请提供如前述实施方式的混凝土砖的应用，例如可用于种植植物，或用于铺装或建造路面以及建筑物中的至少一种。
在可选的实施方式中，植物包括披碱草。
在可选的实施方式中，路面包括停车场地面、河岸护坝地面和/或球场地面。
本申请的有益效果包括：
通过以再生骨料作为混凝土的成分之一，可使建筑砖混废料循环使用，提升相应产品的环境友好性，美化环境并对城市生态进行改善。混凝土成分中所含的耕植土能够降低混凝土的碱性，达到可种植的效果，此外，还能在一定程度上提高相应产品的强度。该混凝土的制备方法包括将各成分混合，简单易操作。其可用于制备相应的混凝土制品。
由上述混凝土成型而得的混凝土砖不仅能够种植植物，而且还具有较佳的抗压强度和一定的透水性，例如可用于种植植物或者铺装建造路面及建筑物等，工业应用价值高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例1至3以及对比例1的混凝土的制备工艺流程图；
图2为本申请实施例1的混凝土砖的X-CT三维模型图；
图3为本申请实施例2的混凝土砖的X-CT三维模型图；
图4为本申请实施例3的混凝土砖的X-CT三维模型图；
图5为本申请对比例1的混凝土砖的X-CT三维模型图；
图6为本申请试验例2中种子种植数量计量的测量图；
图7为本申请试验例2中试验初始时实施例1-3以及对比例1的状态；
图8为本申请试验例2中试验结束时实施例1-3以及对比例1中狗牙根种植的状态；
图9为本申请试验例2中试验结束时实施例1-3以及对比例1中披碱草种植的状态。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的混凝土及其制备方法与应用、一种混凝土砖及其应用进行具体说明。
本申请提出一种混凝土，其成分主要包括骨料、耕植土、水泥以及水。
其中，骨料包括再生骨料。可参考地，再生骨料包括砖混建筑拆解固废，例如可以为工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料，该再生砖混骨料筛掉相较于原始建筑砖混拆解固废，已经粉碎处理，且去除部分钢筋、木头、玻璃等垃圾。
发明人研究得出：利用建筑砖混垃圾作为再生骨料制备混凝土或进一步制备混凝土类产品，一方面可有效解决城市建筑垃圾堆放污染、天然砂石骨料资源匮乏的问题，亦可缓解城市热岛效应与城市内涝现象，并为建材行业发展带来了显著的经济、社会与环境效益；另一方面提升环境友好性，在用于工程的同时既减轻环境负荷又调节气候、美化环境。
进一步地，再生骨料还可由再生砖混骨料经二次筛分后所得。该二次筛分后的再生骨料筛掉大于9.5mm与小于4.75mm的骨料颗粒。
在可选的实施方式中，上述作为成分的再生骨料(以RCA表示)的粒径可以为4.75-9.5mm，如4.75mm、5mm、8mm或9.5mm等。以该粒径的再生骨料作为混凝土的成分，有利于混凝土制品的成型，并可使混凝土制品具有良好的表面。
在一些优选地实施方式中，作为混凝土的成分的RCA的表观密度为2200-2550kg/m3，堆积密度为1100-1400kg/m3，空隙率为30-50％，吸水率为15-25％，压碎指标为10-25％。以具体上述性能指标的RCA作为混凝土的成分，可显著提高混凝土的吸水和保水性能，为植物根系的生长提供水源。
进一步地，骨料还可包括天然骨料(以NCA表示)。在可选的实施方式中，作为混凝土的成分的天然骨料的粒径也可以为4.75-9.5mm，如4.75mm、5mm、8mm或9.5mm等。可参考地，天然骨料可以包括石子，例如可包括玄武岩石子，此外，也可选用其它类型的石子。
在一些优选地实施方式中，作为混凝土的成分的NCA的表观密度为2400-2890kg/m3，堆积密度为1300-1600kg/m3，空隙率为40-50％，吸水率为0.5-3％，压碎指标为5-10％。以具体上述性能指标的NCA作为混凝土的成分，可以增加混凝土的骨架强度，减少RCA使用带来的强度损失。
值得说明的是，发明人发现目前的混凝土尤其是透水混凝土强度较低，包含适宜植物生长的营养物质少，且不适宜植物根部生长。因此，创造性地提出了在混凝土的成分中加入耕植土，一方面具有了一定的植物生长物质，且降低了混凝土的碱性，从而达到可种植的目的；另一方面，通过增加耕植土，增强了相应混凝土产品的强度，提高了性能。
在可选的实施方式中，耕植土例如可包括去除桔梗草根。优选地，耕植土还含有有机肥。例如可含有腐殖物和/或发酵后的动物排泄物(如发酵牛粪等)。耕植土中含有上述物质有利于植物生长。
在可选的实施方式中，耕植土至少占耕植土与再生骨料的总重量的5％，优选占耕植土与再生骨料的总重量的5-15％，如5％、10％或15％等。再生骨料与耕植土以及天然骨料的重量比例如可以为34-38:2-6:60，如38:2:60、36:4:60或34:6:60等。植耕土用量设置在上述范围内，使相应混凝土产品具有良好的强度同时，又可以具备良好的孔隙率和植物可生长性，当耕植土低于再生骨料的总重量的5％，相应混凝土产品植物可生长性和强度较差，当耕植土高于再生骨料的总重量的15％，相应混凝土产品孔隙率较低。
本申请中，水泥可包括硅酸盐水泥，具体可以为浙江杭州产的海螺牌52.5级的普通硅酸盐水泥。此外，也可为其它品牌或类型的水泥。
进一步地，混凝土的成分还包括减水剂。在可选的实施方式中，减水剂例如可包括巴斯夫聚羧酸减水试剂(优选具有防潮效果的巴斯夫聚羧酸粉体减水剂)。
可参照地，本申请提出的混凝土的水灰比(水与水泥的重量比)可以为0.3-0.5，如0.3、0.35、0.4、0.45或0.5等。该比例下可使物料更易混合。水泥骨料比(水泥与总骨料的重量比)优选不超过0.25，如可以为0.1、0.15或0.2等。该比例下可使混凝土具有较佳的强度。
按上述各成分以本申请提供的配比所得的混凝土呈现的状态优选为：水泥浆体充分将骨料包裹住，整体上具有较好粘聚性，且包裹着水泥浆体的骨料依旧呈现颗粒状，用手握住可凝聚成团，松手后5-10s内缓缓散开，但仍保持一定粘聚性。
本申请提供的混凝土不仅能够使建筑砖混废料作为再生骨料循环使用，而且具有可种植的功能，有利于进一步制得强度较佳并具有一定透水性的混凝土产品。
相应地，本申请还提供了上述混凝土的制备方法，例如可包括以下步骤：将各成分混合。
在可选的实施方式中，当成分含有天然骨料及减水剂时，将再生骨料、天然骨料与部分水(定义为第一水)混合以使水润湿再生骨料和天然骨料(主要为润湿再生骨料)，随后再与水泥、减水剂以及剩余的水(定义为第二水)混合。可参考地，第一水例如可占总水量的40-60％，总水量水与所述水泥的重量比为0.3-0.5。再生骨料、天然骨料与第一水于搅拌条件下混合30-60s，如30s、40s、50s或60s等。本申请中，将再生骨料、天然骨料和第一水混合后的混合物定义为第一混合物。
较佳地，第一混合物先与水泥混合以使水泥颗粒均匀覆盖于第一混合物中再生骨料和天然骨料的表面，随后再与减水剂以及第二水混合。可参考地，水泥与润湿后的再生骨料及天然骨料于搅拌条件下混合30-60s，如30s、40s、50s或60s等。本申请中，将第一混合物与水泥的混合物定义为第二混合物。
在可选的实施方式中，先将减水剂与第二水混合，再与第二混合物混合。在可选的实施方式中，减水剂与第二水混合后，于搅拌条件下与第二混合物混合1-3min，如1min、2min或3min等。该混合时间有利于使各成分混合均匀。
可参考地，减水剂的初始掺量例如可以为水泥的1％，后续若拌合物的和易性未达到理想状态时，可适当再加入新的减水剂粉末，以达到调整拌合物搅拌状态的目的。也即本申请通过加入不同剂量减水剂粉末以控制混凝土达到最佳搅拌状态，并最终可制备成工作性能良好的可种植再生透水砖。
可参考地，上述搅拌过程所用的搅拌机可以为SJD200L型强制式单卧轴混凝土搅拌机。
在一些具体的实施方式中，可参照以下步骤：
S1：先对工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料进行二次筛分，制成可供试验的再生砖混骨料；
S2：准备并清洗搅拌机，倒扣沥干后待用，并称量好再生砖混骨料、天然石子骨料、耕植土、水泥、水、减水剂等各原材料的用量；
S3：将全部再生砖混骨料、耕植土、天然石子与50％拌合水倒入搅拌机内搅拌30s(先加再生砖混骨料以及天然石子，随后再加拌合水)，预先润湿再生砖混骨料以及天然石子的表面；
S4：再将水泥倒入搅拌机内搅拌30s，使水泥颗粒均匀覆盖骨料表面；
S5：最后将一定量减水剂加入剩余50％拌合水中混合均匀，一起倒入搅拌机内搅拌3min，得到搅拌均匀的再生砖混凝土。
上述搅拌过程中盖上搅拌机盖。
承上，本申请采用上述分步混合的方式制备混凝土，分步混合的方式可使骨料先预润湿，增大材料间的接触面积，在加入水泥后，增大了骨料颗粒之间、骨料颗粒与水泥浆体之间的粘结力，有利于提升后期成型混凝土的力学性能强度。
此外，本申请还提供上述混凝土的应用，如用于制备混凝土制品。
可参考地，混凝土制品可以包括混凝土砖、混凝土砌块及混凝土管道等。优选地，上述混凝土可用于制备可种植透水路面砖。
相应地，本申请还提供一种混凝土砖，其由上述混凝土成型而得。
在可选的实施方式中，混凝土砖的抗压强度可以为16.03-21.69MPa，如16.03MPa、17.44MPa或21.69MPa等，孔隙率可以为4.64-7.62％，如4.64％、6.21％或7.62％等。
承上，由上述混凝土成型而得的混凝土砖具有良好的抗压强度和孔隙率，同时具有一定的透水率，有利于植物根部生长。
进一步地，本申请还提供了上述混凝土砖的应用，例如可用于种植植物。可参考地，植物例如可以包括披碱草(ElymusdahuricusTurcz.)。
此外，本申请提供的混凝土砖还可用于铺装或建造路面以及建筑物中的至少一种。
可参照地，利用本申请提供的混凝土砖强度较高的性能，可将其用于铺装道路(如人行步道)以及球场地面。利用本申请提供的混凝土砖强度较好且可完成植物的种植的性能，可将其用于停车场中的地面硬装和绿化种植。利用本申请提供的混凝土砖强度好、具有一定的透水性并可供植物生长，可将其用于河岸护坝铺装以及种植屋面的建造。
在可选的实施方式中，路面包括停车场地面、河岸护坝地面和/或球场地面。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本申请以下实施例中的水泥均采用浙江杭州产的海螺牌52.5级的普通硅酸盐水泥，水泥质量符合国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)中的要求，相关技术指标见表1。
天然粗骨料为4.75-9.5mm粒径的玄武岩石子。
再生粗骨料为经过工厂初步破碎筛分后的砖混骨料进行人工再筛分处理。
拌合用水与养护用水均为浙江大学普通自来水。
减水剂为具有防潮效果的巴斯夫聚羧酸高性能减水剂粉体。
再生粗骨料与天然粗骨料的相关技术指标见表2。
表1水泥的相关技术指标
Figure BDA0002803942730000101
表2粗骨料的相关技术指标
Figure BDA0002803942730000102
注：NCA为天然粗骨料，RCA为再生砖混粗骨料。
实施例1
本实施例提供一种混凝土砖，其用SJD200L型强制式单卧轴混凝土搅拌机拌料、插捣成型方式将混凝土(可称为再生砖混骨料混凝土)成型而得。
该混凝土的成分主要包括再生骨料、天然骨料、耕植土、水泥、减水剂以及水。耕植土占耕植土与再生骨料的总质量的5％。再生骨料、耕植土与石子的重量比为38：2：60。各成分的具体用量见表3。
上述混凝土的制备工艺包括以下步骤(流程图可参照图1)：
首先将工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料进行二次筛分，制成可供试验用再生砖混骨料；随后将全部再生砖混骨料、耕植土、天然石子与50％拌合水倒入搅拌机内搅拌30s，再将水泥倒入搅拌机内搅拌30s，最后将一定量减水剂加入剩余50％拌合水中混合均匀，一起倒入搅拌机内搅拌3min，得到搅拌均匀的再生砖混透水混凝土。控制水灰比为0.3，水泥骨料比为0.2，减水剂用量为水泥的1％。最终搅拌状态应达到混凝土拌合物呈现水泥浆体可充分将骨料包裹住，整体上具有较好粘聚性，且包裹着水泥浆体的骨料依旧呈现颗粒状，用手握住可凝聚成团，松手后5-10s内缓缓散开，但仍保持一定粘聚性。
实施例2
本实施例也提供一种混凝土砖，其用SJD200L型强制式单卧轴混凝土搅拌机拌料、插捣成型方式将混凝土(可称为再生砖混骨料混凝土)成型而得。
该混凝土的成分主要包括再生骨料、天然骨料、耕植土、水泥、减水剂以及水。耕植土占耕植土与再生骨料的总质量的10％。再生骨料、耕植土与石子的重量比为36：4：60。各成分的具体用量见表3。
上述混凝土的制备工艺包括以下步骤(流程图可参照图1)：
首先将工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料进行二次筛分，制成可供试验用再生砖混骨料；随后将全部再生砖混骨料、耕植土、天然石子与50％拌合水倒入搅拌机内搅拌30s，再将水泥倒入搅拌机内搅拌30s，最后将一定量减水剂加入剩余50％拌合水中混合均匀，一起倒入搅拌机内搅拌3min，得到搅拌均匀的再生砖混透水混凝土。控制水灰比为0.3，水泥骨料比为0.2，减水剂用量为水泥的1％。最终搅拌状态应达到混凝土拌合物呈现水泥浆体可充分将骨料包裹住，整体上具有较好粘聚性，且包裹着水泥浆体的骨料依旧呈现颗粒状，用手握住可凝聚成团，松手后5-10s内缓缓散开，但仍保持一定粘聚性。
实施例3
本实施例也提供一种混凝土砖，其用SJD200L型强制式单卧轴混凝土搅拌机拌料、插捣成型方式将混凝土(可称为再生砖混骨料混凝土)成型而得。
该混凝土的成分主要包括再生骨料、天然骨料、耕植土、水泥、减水剂以及水。耕植土占耕植土与再生骨料的总质量的15％。再生骨料、耕植土与石子的重量比为34：6：60。各成分的具体用量见表3。
上述混凝土的制备工艺包括以下步骤(流程图可参照图1)：
首先将工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料进行二次筛分，制成可供试验用再生砖混骨料；随后将全部再生砖混骨料、耕植土、天然石子与50％拌合水倒入搅拌机内搅拌30s，再将水泥倒入搅拌机内搅拌30s，最后将一定量减水剂加入剩余50％拌合水中混合均匀，一起倒入搅拌机内搅拌3min，得到搅拌均匀的再生砖混凝土。控制水灰比为0.3，水泥骨料比为0.2，减水剂用量为水泥的1％。最终搅拌状态应达到混凝土拌合物呈现水泥浆体可充分将骨料包裹住，整体上具有较好粘聚性，且包裹着水泥浆体的骨料依旧呈现颗粒状，用手握住可凝聚成团，松手后5-10s内缓缓散开，但仍保持一定粘聚性。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于：骨料仅含再生骨料，不含天然骨料。也即将实施例3中的天然骨料替换成等量的再生骨料。
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于：制备混凝土的时候将各原料同时混合。
对比例1
本实施例提供一种混凝土砖，其用SJD200L型强制式单卧轴混凝土搅拌机拌料、插捣成型方式将混凝土(可称为再生砖混骨料混凝土)成型而得。
该混凝土的成分包括再生骨料、天然骨料、水泥、减水剂以及水，不含耕植土。其中再生骨料与石子的重量比为40：60。各成分的具体用量见表3。
上述混凝土的制备工艺包括以下步骤(流程图可参照图1)：
首先将工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料进行二次筛分，制成可供试验用再生砖混骨料；随后将全部再生砖混骨料、天然石子与50％拌合水倒入搅拌机内搅拌30s，再将水泥倒入搅拌机内搅拌30s，最后将一定量减水剂加入剩余50％拌合水中混合均匀，一起倒入搅拌机内搅拌3min，得到搅拌均匀的再生砖混凝土。控制水灰比为0.3，水泥骨料比为0.2，减水剂用量为水泥的1％。最终搅拌状态应达到混凝土拌合物呈现水泥浆体可充分将骨料包裹住，整体上具有较好粘聚性，且包裹着水泥浆体的骨料依旧呈现颗粒状，用手握住可凝聚成团，松手后5-10s内缓缓散开，但仍保持一定粘聚性。
表3实验过程材料用量
Figure BDA0002803942730000131
注：耕植土由重量比为1:1的土及有机肥混合而成。
试验例1
性能检测试验
将实施例1-3和对比例1中制得的混凝土制备成220mm×110mm×60mm尺寸的长方体试件并进行力学性能测定。试件经24h脱模后在温度20±2℃、湿度95％以上的标准养护室进行水浴养护，养护至28d后进行抗压强度试验。抗压强度测定标准：将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至1mm，并据此计算试件的承压面积。试件承压面的不平度应为每100mm不超过0.05mm，承压面与相邻面的不垂直度不应超过±1度。将试件安放在与试验机的下压板上，试件的承压面与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件接近时，调整机座，使接触均衡。混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷，加荷速度为37.5kN/min。当试件迅速变形至试件破坏时。读取曲线图上的破坏荷载。
长方体抗压强度为fcc＝P/A。
其中，fcc表示混凝土立方体试件抗压强度(Mpa)，P表示破坏荷载(N)，A表示试件承压面积(平方毫米))。
孔隙率的测定：由于实验对象试件主要研究方向是关于植物的种植试验，内部孔隙中含有的小孔无法供植物根茎使用生长，故主要采取XCT实验测试所得的大孔来作为实验的孔隙率测定。
具体测定方法：试件经24h脱模后在温度20±2℃、湿度95％以上的标准养护室进行水浴养护，养护至28d后进行XCT孔隙率测定试验。擦拭表面水分，自然烘干相关试件后，保证试件的整洁干燥。将试件放入XCT照射腔体内，按照实验室老师调节的具体参数进行操作。待照射扫描完成后，对于计算机上生成的图像进行重构，选取可视性最好的一组图像，将该重构模型导入到软件中，对截面进行观测分析，颜色较深的黑色区域即为孔洞，对于与之灰度较为接近的区域进行分析选择，至选区恰好覆盖黑色区域(混凝土中孔隙)为止。用计算机计算得出对应的孔隙率。
相关的配合比方案与测试结果见表4和表5所示。
表4混凝土的配合比设计及强度
Figure BDA0002803942730000141
由表4数据可以看出，按照实施例1-3中方法制备出的混凝土试件的28d抗压强度，明显高于未加入耕植土且使用本申请搅拌方法的对比例1。由此可见，本申请的骨料处理方式及耕植土的加入与混凝土搅拌方式可提高所制备混凝土试件的力学性能强度。
表5混凝土的配合比设计及孔隙率
Figure BDA0002803942730000151
由表5数据可以看出，按照实施例1-3中方法制备出的混凝土试件的孔隙率均低于未加入耕植土且使用本申请搅拌方法的对比例1。进一步地，结合X-CT三维模型(参照图2至5)进行验证，图2至图5分别对应实施例1至3以及对比例1所得的混凝土试件的孔隙率。由图2至图5可以看出，对比例1的孔隙率较明显的高于实施例1至3。
由此可见，本申请的骨料处理方式及耕植土的加入与混凝土搅拌方式将降低混凝土试件的孔隙率。
试验例2
植物种植试验
1.试验植物介绍
狗牙根(学名：Cynodondactylon(L.)Pers.)：禾本科、狗牙根属低矮草本植物，秆细而坚韧，下部匍匐地面蔓延甚长，节上常生不定根，高可达30厘米，秆壁厚，光滑无毛，有时略两侧压扁。叶鞘微具脊，叶舌仅为一轮纤毛；叶片线形，通常两面无毛。穗状花序，小穗灰绿色或带紫色，小花；花药淡紫色；柱头紫红色。颖果长圆柱形。5-10月开花结果。
狗牙根其根茎蔓延力很强，广铺地面，为良好的固堤保土植物，常用以铺建狗牙根草坪或球场；唯生长于果园或耕地时，则为难除灭的有害杂草。全世界温暖地区均有。
披碱草(学名：ElymusdahuricusTurcz.)：禾本科，披碱草属多年生丛生草本植物。秆疏丛，直立，高可达140厘米，叶鞘光滑无毛；叶片扁平，稀可内卷，上面粗糙，下面光滑，穗状花序直立，较紧密，穗轴边缘具小纤毛，小穗绿色，成熟后变为草黄色，含小花；颖披针形或线状披针形，外稃披针形，芒粗糙，内稃与外稃等长，先端截平，脊上具纤毛，脊间被稀少短毛。
多生于山坡草地或路边。俄罗斯、朝鲜、日本与印度西北部、土耳其东部也有分布。该种性耐旱、耐寒、耐碱、耐风沙，自1958年开始，先后在河北、新疆、内蒙古、青海等省区的牧场实验站、草原试验站进行栽培驯化工作。
2.种植物类型(狗牙根：A；披碱草：B。)
配比分组：
下式具体指代为：水泥与骨料+耕植土的比值(0.2)-所添加耕植土与骨料质量比(0、0.05、0.10、0.15)-两种植物类型(狗牙根：A，披碱草：B)。
R0.2-0-A；
R0.2-0.05-A；
R0.2-0.10-A；
R0.2-0.15-A；
R0.2-0-B；
R0.2-0.05-B；
R0.2-0.10-B；
R0.2-0.15-B。
3.再生骨料混凝土砖试件的种植实验：
3.1实验设置：以上述实施例1-3以及对比例1制得的混凝土砖块作为试验组待种植试件和对照组待种植试件。对照组和实验组的植物均尝试种植狗牙根和披碱草两种植物，对照组和实验组每组别每类型植物均选取三块试件进行种植。
每块混凝土砖块试件上的种子种植数量通过体积计量。请参照图6，通过自制容器(体积为1cm3)测量，每块混凝土砖试件上均匀播撒散布2倍容器容积的植物种子。
自种植日期起每两日观察并记录一次植物长势以及长出数量。
种植实验初期，通过日常补充水分至试件表面，保持试件表面湿润。在植物成功生根发芽后将种植池中液面控制在试件半高处，使植物在通过自身根系吸收养护池内水分。
试验初始时实施例1-3以及对比例1的状态如图7所示，由左至右分别对应实施例1-3以及对比例1的混凝土砖块。同一试验围合空间内上方3块对应种植狗牙根，下方3块对应种植披碱草。
试验结果：
自2019年11月12日，截止至11月26日，试验结果如图8和图9所示，其中，图8为狗牙根种植状态，图9为披碱草种植状态。具体的，各组试件植物种植情况如下：
对照组：
种植披碱草砖试件上1块试件上少量植物种子成功发芽，2试件上植物种子未发芽。
种植狗牙根砖试件上3块试件均未发芽。
试验组1至3：
种植披碱草试件上3块试件均发芽并生长。植株数量：试验组2≥试验组1>试验组3；植株长势：试验组2≥试验组1>试验组3。
种植狗牙根砖试件上3块试件均未发芽。
结论：
由上述结果可知：混凝土砖试件以及其产生的种植池水环境不适宜狗牙根生长，而披碱草尚能通过在混凝土砖试件中的耕植土扎根而存活。说明试验组的液体pH及其他环境尚能满足披碱草生长的需求，且已经成功实现了披碱草在试件砖表面的种植。
综上所述，本申请通过以再生骨料作为混凝土的成分之一，可使建筑砖混废料循环使用，提升相应产品的环境友好性，美化环境并对城市生态进行改善。混凝土成分中所含的耕植土能够降低混凝土的碱性，达到可种植的效果，此外，还能在一定程度上提高相应产品的强度。该混凝土的制备方法包括将各成分混合，简单易操作。由上述混凝土成型而得的混凝土砖不仅能够种植植物，而且还具有较佳的抗压强度和一定的透水性，例如可用于种植植物或者铺装建造路面及建筑物等，工业应用价值高。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种混凝土，其特征在于，所述混凝土的成分主要包括骨料、耕植土、水泥以及水；
所述骨料包括再生骨料；
所述耕植土至少占所述耕植土与所述再生骨料的总重量的5％。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述耕植土至少占所述耕植土与所述再生骨料的总重量的5-15％；
优选地，水与所述水泥的重量比为0.3-0.5，所述水泥与所述骨料的重量比不超过0.25；
优选地，所述骨料的粒径为4.75-9.5mm；
优选地，所述再生骨料包括砖混建筑拆解固废，更优地，包括工厂初步破碎筛分后的再生砖混骨料；进一步更优地，所述再生骨料由所述再生砖混骨料经二次筛分后所得；
优选地，所述骨料还包括天然骨料；更优地，所述天然骨料包括石子；
优选地，所述再生骨料与所述耕植土以及所述天然骨料的重量比为34-38:2-6:60；
优选地，所述耕植土包括去除桔梗草根；更优地，所述耕植土含有有机肥；进一步更优地，所述耕植土含有腐殖物和/或发酵后的动物排泄物；
优选地，所述水泥包括硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土，所述成分还包括减水剂；
优选地，所述减水剂包括巴斯夫聚羧酸减水试剂。
4.如权利要求1-3任一项所述的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各成分混合。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，当所述成分含有所述天然骨料及所述减水剂时，将所述再生骨料、所述天然骨料与部分水混合以使水润湿所述再生骨料和所述天然骨料，随后再与所述水泥、所述减水剂以及剩余的水混合；
优选地，所述部分水占总水量的40-60％，总水量水与所述水泥的重量比为0.3-0.5；
优选地，所述再生骨料、所述天然骨料与所述部分水于搅拌条件下混合30-60s。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，润湿后的所述再生骨料和所述天然骨料先与所述水泥混合以使水泥颗粒均匀覆盖于所述再生骨料和所述天然骨料的表面，随后再与所述减水剂以及剩余的水混合；
优选地，所述水泥与润湿后的所述再生骨料及所述天然骨料于搅拌条件下混合30-60s。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，先将所述减水剂与剩余的水混合，再与表面覆盖有水泥的所述再生骨料和所述天然骨料混合；
优选地，所述减水剂与剩余的水混合后，于搅拌条件下与表面覆盖有水泥的所述再生骨料和所述天然骨料混合1-3min。
8.如权利要求1-3任一项所述的混凝土在制备混凝土制品中的应用；
优选地，所述混凝土制品为混凝土砖；
更优地，所述混凝土制品为可种植透水路面砖。
9.一种混凝土砖，其特征在于，由如权利要求1-3任一项所述的混凝土成型而得；
优选地，所述混凝土砖的抗压强度为16.03-21.69MPa；
优选地，所述混凝土砖的孔隙率为4.64-7.62％。
10.如权利要求9所述的混凝土砖的应用，其特征在于，所述混凝土砖用于种植植物，或，用于铺装或建造路面以及建筑物中的至少一种；
优选地，所述植物包括披碱草；
优选地，所述路面包括停车场地面、河岸护坝地面和/或球场地面。
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