CN113548818A - 一种再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，以建筑废弃黏土砖制备的再生粗、细骨料替代天然骨料，以废弃混凝土、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣等废弃物制备的再生水泥替代20～30%的水泥，配合水、减水剂、外加剂等配置生态混凝土护坡材料。本发明的优点在于所制备的混凝土有效利用了建筑垃圾、固废材料的有效组分，节约资源，实现了建筑垃圾的资源化循环利用；将植物与建筑材料有机结合，起到绿化环境、改善生活环境的作用；制备成的护坡材料应用在河道、陡坡上，兼具保护环境、固堤护坡的功效，符合国家的环保战略、建筑节能政策和新材料产业发展要求。

Description

一种再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法
技术领域
本申请属于多功能建筑材料领域，具体涉及一种再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法。
背景技术
当今对道路、水库坡道、城市空地等建材越来越强调绿化和生态，传统混凝土已经难以满足要求，其主要存在以下问题：传统材料虽然具有强度高、耐久性好的优点，但其存在表面质地粗糙、脆硬，透水性差，护坡材料土壤易流失等缺陷。植生混凝土的存在，在考虑到护坡和固化的同时，保持了绿色自然景观，改善生态环境，具有多重环保效应。
随着我国城市化及基础设施建设进程的加快，主要建筑材料—混凝土的使用量居高不下，而传统混凝土的开发需要消耗大量能源资源、占用大量耕地、林地等，产生较大的生态、环境污染。此外，传统混凝土的密实性强，透气性、透水性差，不利于水循环和生物循环。收集这些废弃建筑材料制备再生骨料透水混凝土、再生水泥等，既能解决建筑垃圾堆积问题，又能节约沙、石等天然骨料的使用，既有生态效应，又有经济价值。
我国对于植生混凝土的研究起步较晚，相关研究工作尚不成熟，与国外相比差距较大。现有的研究发现透水混凝土内部孔隙水溶液的pH值高达12～13，影响植物生长，成为研究的瓶颈之一。改造透水混凝土孔隙内碱度主要从以下几方面解决：(1)降低水泥使用量或碱度；(2)通过添加酸性试剂的酸碱中和来降低碱性。现有技术中多通过在高强混凝土中掺加粉煤灰、矿渣微粉等矿物掺合料等来降低水泥用量；用酸性试剂中和可在一定程度上降低孔隙内碱度，然而其掺量对强度的影响较大，且需保持性能稳定，并不应对环境有害。总体上看来工业化前景不容乐观。针对此，本申请设计了一种再生砖植生混凝土护坡材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足提供一种再生砖植生混凝土护坡材料及其制备方法，利用再生砖、再生水泥制备的植生混凝土强度高、孔隙率大、透水性好、降碱性能好，保证强度的同时能满足植物生长的需求。
本申请实施例公开了一种再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，包括如下步骤：
S1 制备再生砖骨料：将MU10等级的废弃黏土砖进行破碎、筛分，得到粒径为10～30mm的连续级配的碎砖块，清洗、干燥(去除表面附着的尘土、杂质)，用水泥浆进行两次包裹强化；
S2制备再生水泥：将废弃混凝土、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣分别破碎、粉磨，按比例配料后在混料机中混合；
S3制备植生混凝土：按比例称取水、减水剂、硫酸亚铁搅拌均匀，继续按比例称取水泥、再生砖骨料、再生水泥，采用低速旋转对上述材料进行搅拌，装填成型、试块养护，种子种植。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述水泥为PO42.5R普通硅酸盐水泥。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述草本植物为狗牙根、高羊茅、芨芨草、牛毛草等。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述再生砖骨料在搅拌前需充分浸泡使其吸水饱和，再晾干表面，使其达到内部水分饱和而表面无水。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述步骤S2中再生水泥的配比为废弃混凝土40～50%，粉煤灰30～40%，脱硫石膏8～12%，钢渣2～5%，28d抗压强度达到20～40MPa。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述步骤S3中的硫酸亚铁浓度为0.2～0.8mol/L。
优选的，在上述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法中，所述步骤S3中的养护条件为：温度20℃±2℃，相对湿度95%RH以上，养护龄期为28d。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效益：
1、将建筑垃圾处理成再生骨料，通过优化配合比设计、工艺流程、碱度、植生土、植物种类及种植方式，制备成的植生混凝土具有良好的抗压强度、耐久性、透水性、稳定性、耐冲击性等，固坡的同时又达到了绿化生态环境的作用；
2、使用废弃黏土砖、废弃混凝土、钢渣等固体废弃物制备植生混凝土，处理掉大量建筑垃圾的同时，具有解决水土流失问题、修复生态环境调节气候的作用，具有节约资源、降低能耗、成本、保护环境的特点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，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在没有做出创造性劳动的前提下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
S1制备再生砖骨料：将MU10等级的废弃黏土砖进行破碎、筛分，得到粒径为10～30mm的连续级配的碎砖块，清洗、干燥(去除表面附着的尘土、杂质)，用水灰比0.3的水泥浆进行两次包裹强化；
S2 制备再生水泥：将废弃混凝土破碎、粉磨成比表面积为700m2/kg左右的粉末，将钢渣处理成比表面积为350m2/kg左右的粉末，将废弃混凝土粉末、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣以50：32：10：8的比例混合，在混料机中混合均匀。
S3 制备植生混凝土：称取水0.45kg，减水剂3.8g，硫酸亚铁4.4g混合均匀，称取硅酸盐水泥1.2kg，S1已饱和吸水的再生砖骨料9.5kg，S2处理的再生水泥0.3kg，低速旋转搅拌不低于5min，装填成型；将成型好的试块放入标准养护室进行养护成型，适应龄期进行性能检测。
性能检测：
本实施例中，7d的抗压强度为8.2MPa，28d抗压强度为13.8MPa；孔隙率：25.3%；种植的狗尾草在每日浇水养护7d后，透过混凝土层长出绿叶。
实施例2
S1制备再生砖骨料：将MU10等级的废弃黏土砖进行破碎、筛分，得到粒径为10～30mm的连续级配的碎砖块，清洗、干燥(去除表面附着的尘土、杂质)，用水灰比0.32的水泥浆进行两次包裹强化；
S2 制备再生水泥：将废弃混凝土破碎、粉磨成比表面积为700m2/kg左右的粉末，将钢渣处理成比表面积为350m2/kg左右的粉末，将废弃混凝土粉末、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣以45：40：8：7的比例混合，在混料机中混合均匀。
S3 制备植生混凝土：称取水0.48kg，减水剂3.8g，硫酸亚铁4.8g混合均匀，称取硅酸盐水泥1.3kg，S1已饱和吸水的再生砖骨料9.5kg，S2处理的再生水泥0.2kg，低速旋转搅拌不低于5min，装填成型；将成型好的试块放入标准养护室进行养护成型，适应龄期进行性能检测。
性能检测：
本实施例中，7d的抗压强度为7.1MPa，28d抗压强度为11.6MPa；孔隙率：24.1%；种植的芨芨草在每日浇水养护7d后，透过混凝土层长出绿叶。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种再生砖植生混凝土护坡材料，其特征在于原料包括基础物料、外加剂、草本植物，所述基础物料包括：水泥、废弃黏土砖、再生水泥（废弃混凝土、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣）；所述外加剂为减水剂、硫酸亚铁；所述草本植物为狗牙根、高羊茅、芨芨草、牛毛草等。
2.根据权利要求1所述的再生砖植生混凝土护坡材料，其特征在于，所述水泥为PO42.5R普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)废弃黏土砖的再生骨料制备，再生水泥的制备；
(2)将再生砖骨料充分浸泡使其吸水饱和，再晾干表面，使其达到内部水分饱和而表面无水；
(3)按比例称取水泥、水、再生砖骨料、再生水泥、减水剂、硫酸亚铁；
(4)采用低速旋转对材料进行搅拌，装填成型；
(5)试块养护，种子种植。
4.根据权利要求3所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于所述再生砖骨料的制备工艺为：将MU10等级的废弃黏土砖进行破碎、筛分，得到粒径为10～30mm的连续级配的碎砖块，清洗、干燥(去除表面附着的尘土、杂质)，用水泥浆进行两次包裹强化。
5.根据权利要求3所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于，所述再生水泥的制备工艺为：将废弃混凝土、粉煤灰、脱硫石膏、钢渣分别破碎、粉磨，按比例配料后在混料机中混合。
6.根据权利要求3所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中再生水泥的配比为废弃混凝土40～50%，粉煤灰30～40%，脱硫石膏8～12%，钢渣2～5%，其28d抗压强度达到20～40MPa。
7.根据权利要求3所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的硫酸亚铁浓度为0.2～0.8mol/L。
8.根据权利要求3所述的再生砖植生混凝土护坡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中的养护条件为：温度20℃±2℃，相对湿度95%RH以上，养护龄期为28d。
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