CN115849752A - 一种生态再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生态再生混凝土及其制备方法，属于建筑领域技术领域，该生态再生混凝土其粗集料由石子和再生骨料组成，再生骨料由混凝土湿球团经养护形成；混凝土湿球团包含如下质量份数的组分：新拌混凝土余料100份、橡胶颗粒16‑23份、微生物混合物0.6‑1.6份、饵料0.2‑0.9份、添加剂0.8‑1.3份、麦饭石粉2.3‑2.7份、硬化剂0.3‑0.9份、成球剂0.4‑0.6份；按重量百分比计，成球剂包括如下组分：钒泥3％‑6％，生石灰10％‑20％，硫铝酸钙25％‑35％，铝氧熟料40％‑60％；本发明能够解决混凝土长时间使用后，再生能力差，自我修复能力较差的问题。

Description

一种生态再生混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑领域技术领域，具体而言，涉及一种生态再生混凝土及其制备方法。

背景技术

公开号为CN107814500B的中国发明专利(申请号：CN201711098858.6)公开了一种生态混凝土胶凝材料及中性生态混凝土，属于混凝土领域。生态混凝土胶凝材料，其含有以下质量份的成分：石膏20～80份，粉煤灰30～70份，高岭土5～30份，减水剂0.05～0.5份，外加剂0.05-0.5份；所述外加剂为硫酸钙、硫酸钠、硫酸氢钠、氯化钙中的至少一种。生态混凝土，其含有上述生态混凝土胶凝材料、骨料和水。本发明生态混凝土胶凝材料呈中性，pH在6.9～7.2，28d抗压强度不小于52.3MPa；采用该胶凝材料制备中性生态混凝土，其pH在7.0～7.8，性能优异，植被生长率高达98％，能够改善建筑稳定性，同时又起到美化环境景观的作用。

随着经济的发展、基础设施的建设和环境生态保护的需要，生态混凝土得到了人们的广泛重视。生态混凝土是一种具有连续大孔结构，并且能使植物在其孔隙中生长，而根系可以通过混凝土基架深入到土壤层中，源源不断地吸收土壤中养分的环保型建筑材料，其多孔结构能提供生物附着生长空间，有利于生物多样性的增加，促进生态系统的修复，对生态环境的保护和基础设施的建设起到了积极地作用。上述发明中混凝土虽能调节生态环境，但长时间使用后，混凝土再生能力差，自我修复能力较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种生态再生混凝土及其制备方法，能够解决混凝土长时间使用后，再生能力差，自我修复能力较差的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种生态再生混凝土，其中，其粗集料由石子和再生骨料组成，所述再生骨料由混凝土湿球团经养护形成，占粗集料总量的10wt％-100wt％；

所述混凝土湿球团包含如下质量份数的组分：新拌混凝土余料100份、橡胶颗粒16-23份、微生物混合物0.6-1.6份、饵料0.2-0.9份、添加剂0.8-1.3份、麦饭石粉2.3-2.7份、硬化剂0.3-0.9份、成球剂0.4-0.6份；按重量百分比计，所述成球剂包括如下组分：钒泥3％-6％，生石灰10％-20％，硫铝酸钙25％-35％，铝氧熟料40％-60％；

所述添加剂包含如下质量份数的组分：活性污泥2-4份，蹦酸铵1-2份、羧甲基-β-环糊精4-7份、木质素磺酸铵3-5份、硅灰粉5-8份、磷酸钾1-2份、云母粉3-5份、超支化聚磷酰胺酯2-3份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐3-6份、减水剂2-4份。

本发明提供的一种生态再生混凝土的技术效果如下：成球剂起粘结、速凝的作用，使新拌混凝土余料快速固化成球；通过掺入特定比例、特殊配方的橡胶颗粒，橡胶颗粒与混凝土的相容性较佳，较好地承担骨料的角色，使得制得的混凝土在具有较好的弹性形变能力的同时，还具有更高的抗压强度，适用性更广；添加剂通过组分种类和配比的合理选取，使得各组分之间能更好地发挥相互作用，它们相互配合，共同作用，使得制成的混凝土添加剂掺量小，能有效改善生态混凝土的植被生长率、透水率、强度和耐久性，对生态混凝土综合性能负面影响小，使用绿色安全环保。

在上述技术方案的基础上，本发明的一种生态再生混凝土还可以做如下改进:

其中，其细集料部分或全部为再生骨料。

采用上述改进方案的有益效果为：其细集料部分或全部为再生骨料，可以替代天然河砂；该生态再生混凝土解决了废弃新拌混凝土余料产生建筑垃圾的问题，节约了天然集料资源，降低了成本。

其中，所述新拌混凝土余料的流动度为520-580mm，扩展度为580-620mm；

所述新拌混凝土余料中，石子的含量为35wt％-45wt％，石子粒径为5-31.5mm；

所述新拌混凝土余料为C10、C20、C30、C40、C50、C60、C70、C80、C100中的至少一种的余料；所述再生混凝土为C10、C20、C30、C40、C50、C60、C70、C80、C100中的任意一种。

其中，混凝土按强度分成若干强度等级,混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5％，即有95％的保证率。混凝土的强度分为C10、C20、C30、C40、C50、C60、C70、C80、C100等多个等级。

其中，所述橡胶颗粒包含以下质量份数的组分：天然橡胶40-42份；丁苯橡胶58-60份；油5-8份；硬质炭黑50-52份；白炭黑20-22份；玻璃纤维10-11份；矿物填料44-45份；氧化锌3.3-3.7份；硬脂酸1.8-2.2份；石蜡1.8-2.2份；防老剂1.1-1.2份；防焦剂0.4-0.5份；偶联剂2-2.2份；硫磺1.1-1.2份；促进剂0.82-0.85份；所述矿物填料由硅土、陶土、蒙脱土、高岭土复配并经煅烧而成；

所述硅土、陶土、蒙脱土、高岭土的质量比例为1：1.2：0.3：0.5；

所述矿物填料由硅土、陶土、蒙脱土、高岭土复配后并经1200-1400℃煅烧3-4h而得。

采用上述改进方案的有益效果为：橡胶颗粒中加入了矿物填料，使得橡胶颗粒的压碎强度得到增强，从而使得水泥用量不提升的前提下，由于骨料的抗压能力更强，而使得制得的混凝土在宏观上具有更强的抗压强度。

其中，所述硬化剂为聚乙烯醇、木质素磺酸钠、亚硝酸钠、三异丙醇胺、六偏磷酸钠的复配，且质量比为1：0.3：0.1：0.8：0.2。

其中，所述微生物混合物包含如下质量份数的组分：芽孢杆菌20～40、硝化细菌20～30、光合细菌15～20、放线菌10～15、酵母菌5～10、乳酸菌5～10；所述饵料是木屑、秸秆屑、纸屑或者它们之中任意两种或三种的混合物。

芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，是一类好气性细菌，在水中能够分泌丰富的胞外酶系，降解水中生物的排泄物、残体等，使之矿化成单细胞藻类生长所需的营养盐类，从而减少了水体中有机废物的堆积及有其耗氧，间接增加了水体中的含氧量，有效保证了有机物氧化、氨化、硝化、反硝化的正常循环，保持了水质的优良；光合细菌可在厌氧、光照的条件下进行光合作用，在养殖水体内能够以硫化氢或小分子有机物作为供氢体、以小分子有机物作为碳源、以氨盐、氨基酸等作为氮源加以利用，从而迅速消除氨氮、硫化氢、有机酸等有害物质，改善水质。

本发明提供一种生态再生混凝土的制备方法，其中，包含以下步骤：

步骤一：制备微生物混合物；

步骤二：制备橡胶颗粒；

步骤三：制备混凝土湿球团；

步骤四：对混凝土湿球进行养护，形成再生骨料，将再生骨料与石子混合，制备再生混凝土。

在上述技术方案的基础上，本发明的一种生态再生混凝土的制备方法还可以做如下改进:

进一步的，所述步骤一具体包括：

第一步，菌种采集：以盐碱地、沿海滩涂自然环境下的土壤、水、淤泥以及污水处理厂的活性污泥作为采集菌种的样本；

第二步，分离筛选：采用涂布法或混菌法，经过平板接种、划线分离、纯化三个步骤从采集到的样本中分别定向分离出含有芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌的菌群；然后将上述六个菌群分别接种到装有人工模拟污水的三角瓶中，分别用恒温摇床培养各菌群中的好氧菌、用恒温培养箱静置密闭培养各菌群中的厌氧菌；3天后对人工模拟污水进行水质评估，对于COD(化学需氧量)和氨氮的去除率均达到30％以上的，认为是经过具有良好净水能力的优势菌群的处理，从而筛选出优势菌群；

第三步，对筛选出的每个优势菌群分别进行提纯，并分别对其进行逐级碱性驯化使其对强碱性环境的耐受能力明显增强，从而得到适合本发明使用的芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌六类微生物；

第四步，混合发酵：对步骤三得到的六类微生物分别进行一级种子培养和二级增殖培养后，按照芽孢杆菌1～50、硝化细菌1～50、光合细菌1～30、放线菌1～50、酵母菌1～50、乳酸菌1～50的重量份配比将它们加入到混合发酵罐中，发酵制得混合微生物菌剂，再通过冷冻干燥制成微生物混合物；

进一步的，所述步骤二具体包括：

第一步：将将硅土、陶土、蒙脱土、高岭土混合均匀，以1200-1400℃煅烧3-4h，制得矿物填料；

第二步：将天然橡胶、丁苯橡胶、油、硬质炭黑、白炭黑、玻璃纤维、矿物填料、氧化锌、硬脂酸、石蜡、防老剂、防焦剂、偶联剂经过混炼，制得母炼胶；

第三步：将硫磺、促进剂投入母炼胶中，经过混炼，制得终炼胶；

第四步：将终炼胶硫化，裁切，制得橡胶颗粒。

进一步的，所述步骤三具体包括：

将新拌混凝土余料置于椭球型的成球装置内，以4-20r/min的转速使所述成球装置围绕其长轴自旋，即得到混凝土湿球团。

与现有技术相比较，本发明提供的一种生态再生混凝土的有益效果是：能够解决新拌混凝土余料的处理问题，可以达到新拌混凝土余料“零排放”的效果，减少对环境造成的污染；制备混凝土时，粒径≥5mm的再生骨料可以部分或全部替代石子，粒径＜5mm的再生骨料可以部分或全部替代河砂，节约了天然资源和运输成本。再一方面，再生混凝土相对仅使用石子作为粗集料的混凝土，力学性能更高，抗碳化性更强。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

第一方面，其粗集料由石子和再生骨料组成，再生骨料由混凝土湿球团经养护形成，占粗集料总量的10wt％-100wt％。

混凝土搅拌车卸料后，立即向搅拌罐内均匀喷洒减水剂；使搅拌罐绕其长轴自旋，新拌混凝土余料从搅拌罐内壁脱落并滑至罐底；向新拌混凝土余料投成球剂，使搅拌罐绕其长轴自旋，新拌混凝土余料滚动成型，形成粒径为1～40mm的混凝土湿球团；对从搅拌罐内卸出的混凝土湿球团进行3-5d的保湿养护，即得到再生骨料。利用粒径≥5mm的再生骨料部分或者完全取代石子制备再生混凝土，研究再生骨料不同掺量对不同强度等级再生混凝土的力学性能、抗碳化性能影响。研究发现：利用成球剂制作的再生骨料制备不同强度等级混凝土时，不仅能极大改善再生混凝土拌合物的和易性、可泵性。其次，对再生混凝土的力学性能和抗碳化性能也有所改善，再生骨料的合理掺配对再生混凝土的各项指标也有所影响，低标号混凝土再生骨料掺量不超过50％，高标号混凝土掺量不超过10％时，与天然材料混合后能使新制备的再生混凝土更加趋于密实，力学性能、抗碳化性能等得到进一步的提高。

以下实施例中使用的成球剂均由如下组分组成(重量百分比)：钒泥5％，生石灰15％，硫铝酸钙30％，铝氧熟料50％。

由本发明得到的再生骨料的性能检测主要依据《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006进行。

实施例1:

本实施例分别将运输C30、C40、C50混凝土的混凝土搅拌车卸料后，搅拌罐内剩余的新拌混凝土余料制备成再生骨料。新拌混凝土余料中石子的含量均为40wt％左右，粒径为5-31.5mm。

表1不同新拌混凝土余料的水胶比及和易性

本实施例制备再生骨料的步骤如下：

混凝土搅拌车卸料后，立即向罐内均匀喷洒减水剂，其中减水剂的用量为新拌混凝土余料的3wt％；返程过程中，使搅拌罐以10r/min的转速绕其长轴自旋，使新拌混凝土余料从搅拌罐内壁脱落，并滑落至罐底；按新拌混凝土余料的5wt‰，通过压缩空气向罐底投成球剂，使搅拌罐以10r/min的转速绕其长轴自旋，新拌混凝土余料在搅拌罐自旋过程中滚动成型，停止自旋后卸料，得到大小不一、形状不规则的混凝土湿球团；对混凝土湿球团进行5天的保湿养护，得到再生骨料。新拌混凝土余料重量＝混凝土搅拌车满载重量－工地卸料重量－混凝土搅拌车净重。

按再生骨料取代率0％、10％、50％、100％取代石子，分别进行再生骨料的颗粒级配、吸水率、表观密度等试验，试验结果见表2-表6。

表2C30再生骨料的颗粒级配

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表3C40再生骨料的颗粒级配

表4C50再生骨料的颗粒级配

表5再生骨料压碎指标

表6不同集料的物理指标

实施例2：

按照表7配合比称量材料。

表7C30再生混凝土配合比

将水泥、粉煤灰、矿粉、砂、石子、再生骨料加入搅拌机搅拌2min至均匀，然后加入水和减水剂(减水剂掺量依据再生混凝土拌合物状态实时调整，并记录最终用量)，继续搅拌2min，即形成再生混凝土拌合物。对再生混凝土拌合物的扩展度、坍落度等指标进行测试，测得再生混凝土的初始坍落度为220mm，扩展度520mm，容重为2350kg/m3。同时将再生混凝土拌合物进行装模、振捣，静置24h后拆模并标记，放入标准养护室养护至28d。

依据《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2019，对28d龄期试样进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、28d快速碳化深度等进行检测，具体结果见表8。

由试验结果可知：新拌混凝土(C30)余料制备的再生骨料制备的C30再生混凝土与空白对照组相比，再生骨料取代率不大于50％时，再生混凝土物理力学性能略微提高但不明显，且10％取代率时力学性能最好；当再生骨料取代率达到100％时，各项力学性能指标明显降低，如再生骨料取代率为100％时，再生混凝土的抗压强度与对照组相比降低了17.9％。28d碳化深度随着再生骨料取代率先增大后减小，如再生骨料为100％时，28d碳化深度减小了24.5％，总的来说，再生骨料的掺入对再生混凝土的抗碳化性能起到一定的改善作用。

第二方面，包含以下步骤：

制备微生物混合物：

(1)菌种采集:以盐碱地、沿海滩涂地区的土壤、水、淤泥以及污水处理厂的活性污泥作为采集菌种的样本。

(2)分离筛选:采用涂布法或混菌法,经过平板接种、划线分离、纯化三个步骤从采集到的样本中分别定向分离出含有芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌的菌群；然后将上述六个菌群分别接种到装有人工模拟污水的三角瓶中,分别用恒温摇床培养各菌群中的好氧菌、用恒温培养箱静置密闭培养各菌群中的厌氧菌；3天后对人工模拟污水进行水质评估,对于COD(化学需氧量)和氨氮的去除率均达到30％以上的,认为是经过具有良好净水能力的优势菌群的处理,从而筛选出优势菌群。

(3)提纯复壮:对筛选出的每个优势菌群分别进行提纯,并分别对其进行逐级碱性驯化使其对强碱性环境的耐受能力明显增强,从而得到适合本发明使用的芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌﹑酵母菌、乳酸菌六类微生物。

具体的驯化方法是以每0.5pH为一个梯度,在pH8～12的范围内配制不同碱度的培养液,将菌群由低碱度到高碱度逐级培养,每级培养5d后转接入下一级培养液,共经过6次驯化。

(4)混合发酵:对步骤(3)得到的六类微生物分别进行一级种子培养和二级增殖培养后,按照芽孢杆菌35、硝化细菌30、光合细菌15、放线菌10、酵母菌5、乳酸菌5的重量(份)配比将它们加入到混合发酵罐中,发酵制得混合微生物菌剂,再通过冷冻干燥制成混合微生物菌粉。

制备橡胶颗粒：

(1)将硅土、陶土、蒙脱土、高岭土混合均匀后，投入煅烧炉中，1200℃煅烧4h，制得矿物填料。

(2)将天然橡胶、丁苯橡胶、玻璃纤维、矿物填料、氧化锌、硬脂酸、石蜡、防老剂、防焦剂、偶联剂投入密炼机中，转速40r/min，压栓混炼30s，投入油，压栓混炼20s，投入硬质炭黑、白炭黑，压栓混炼30s，提栓15s，转速60r/min，压栓至胶温140℃，提栓15s，压栓至胶温150℃，150℃恒温45s，提栓10s，转速45r/min，压栓至胶温156℃，排胶，制得母炼胶。

(3)母炼胶停放12h后，将母炼胶投入开炼机中，拨通混炼4次，然后将硫磺、促进剂投入母炼胶中，拨通混炼12次，出片，制得终炼胶。

(4)将终炼胶放入模具中150℃硫化20min，形成厚度为20mm的硫化胶片，裁切，制得粒径为20mm的橡胶颗粒。

实施例1：

生态再生混凝土添加剂，包括如下按重量份计的各组分制成：活性污泥2份、硼酸铵1份、羧甲基-β-环糊精4份、木质素磺酸铵3份、硅灰粉5份、磷酸钾1份、云母粉3份、超支化聚磷酰胺酯2份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐3份、减水剂2份。减水剂为巴斯夫RHEOPLUS 420聚羧酸减水剂；超支化聚磷酰胺酯为按专利CN103360605B实施例1的方法制成；云母粉的粒度为5mm；硅灰粉的粒度为4mm；羧甲基-β-环糊精钠盐的CAS号为351465-62-8，为C830140羧甲基-β-环糊精，由麦克林试剂提供；活性污泥为城镇污水处理厂二沉池的剩余污泥，含水量为35％。

实施例2：

生态再生混凝土添加剂，包括如下按重量份计的各组分制成：活性污泥2.5份、硼酸铵1.2份、羧甲基-β-环糊精5份、木质素磺酸铵3.5份、硅灰粉6份、磷酸钾1.2份、云母粉3.5份、超支化聚磷酰胺酯2.3份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐4份、减水剂2.5份。

减水剂为巴斯夫RHEOPLUS 420聚羧酸减水剂；超支化聚磷酰胺酯为按专利CN103360605B实施例1的方法制成；云母粉的粒度为6mm；硅灰粉的粒度为5mm；

羧甲基-β-环糊精钠盐的CAS号为351465-62-8，为C830140羧甲基-β-环糊精，由麦克林试剂提供；活性污泥为城镇污水处理厂二沉池的剩余污泥，含水量为38％。

实施例3：

生态再生混凝土添加剂，包括如下按重量份计的各组分制成：活性污泥3份、硼酸铵1.5份、羧甲基-β-环糊精5.5份、木质素磺酸铵4份、硅灰粉6.5份、磷酸钾1.5份、云母粉4份、超支化聚磷酰胺酯2.5份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐4.5份、减水剂3份。

减水剂为巴斯夫RHEOPLUS 420聚羧酸减水剂；超支化聚磷酰胺酯为按专利CN103360605B实施例1的方法制成；云母粉的粒度为7mm；硅灰粉的粒度为6mm；

羧甲基-β-环糊精钠盐的CAS号为351465-62-8，为C830140羧甲基-β-环糊精，由麦克林试剂提供；所述活性污泥为城镇污水处理厂二沉池的剩余污泥，含水量为40％。

实施例4：

生态再生混凝土添加剂，包括如下按重量份计的各组分制成：活性污泥3.5份、硼酸铵1.8份、羧甲基-β-环糊精6.5份、木质素磺酸铵4.5份、硅灰粉7.5份、磷酸钾1.8份、云母粉4.5份、超支化聚磷酰胺酯2.8份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐5.5份、减水剂3.5份。

减水剂为巴斯夫RHEOPLUS 420聚羧酸减水剂；超支化聚磷酰胺酯为按专利CN103360605B实施例1的方法制成；云母粉的粒度为9mm；所述硅灰粉的粒度为7mm；

羧甲基-β-环糊精钠盐的CAS号为351465-62-8，为C830140羧甲基-β-环糊精，由麦克林试剂提供；活性污泥为城镇污水处理厂二沉池的剩余污泥，含水量为43％。

实施例5：

生态混凝土添加剂，包括如下按重量份计的各组分制成：活性污泥4份、硼酸铵2份、羧甲基-β-环糊精7份、木质素磺酸铵5份、硅灰粉8份、磷酸钾2份、云母粉5份、超支化聚磷酰胺酯3份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐6份、减水剂4份。

减水剂为巴斯夫RHEOPLUS 420聚羧酸减水剂；超支化聚磷酰胺酯为按专利CN103360605B实施例1的方法制成；云母粉的粒度为10mm；所述硅灰粉的粒度为8mm；

羧甲基-β-环糊精钠盐的CAS号为351465-62-8，为C830140羧甲基-β-环糊精，由麦克林试剂提供；活性污泥为城镇污水处理厂二沉池的剩余污泥，含水量为45％。

对比例1：

本发明提供的生态再生混凝土，其与实施例1相似，不同的是用减水剂代替喹啉基苯并三唑基羧酸盐和硼酸铵。

对比例2：

本发明提供的生态再生混凝土，其与实施例1相似，不同的是没有添加超支化聚磷酰胺酯和羧甲基-β-环糊精。

为了进一步说明本发明各实施例制成的生态再生混凝土的有益技术效果，将各例制成的生态混凝土进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法如下：将生态混凝土添加剂各组分混合均匀后，再与生态混凝土各原料混合均匀，制作成生态再生混凝土样件，自然养护28天，送样进行测试，

(1)透水系数：参照GB/T25993-2010《透水路面砖和透水路面板》附录C公开的透水系数测试方法进行测试，并计算15℃水温时不同产品的透水系数，产品的透水系数越大，产品透水性能越好。

(2)抗压强度：根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测生态混凝土的28d抗压强度(MPa)。

(3)植物生长率：生态混凝土进行场外试验浇筑，浇筑完成后，将含有草种、营养土等配成浆体，灌入到生态混凝土中，进行养护，观察28天后植物生长情况，计算植物生长率，通过测量出植物覆盖的面积，然后与总面积的比值得到。

表9

从表9可见，本发明实施例公开的生态混凝土，与对比例产品相比，具有更加优异的透水性、抗压强度和植物生长率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种生态再生混凝土，其特征在于，其粗集料由石子和再生骨料组成，所述再生骨料由混凝土湿球团经养护形成，占粗集料总量的10wt％-100wt％；

所述混凝土湿球团包含如下质量份数的组分：新拌混凝土余料100份、橡胶颗粒16-23份、微生物混合物0.6-1.6份、饵料0.2-0.9份、添加剂0.8-1.3份、麦饭石粉2.3-2.7份、硬化剂0.3-0.9份、成球剂0.4-0.6份；按重量百分比计，所述成球剂包括如下组分：钒泥3％-6％，生石灰10％-20％，硫铝酸钙25％-35％，铝氧熟料40％-60％；

所述添加剂包含如下质量份数的组分：活性污泥2-4份，蹦酸铵1-2份、羧甲基-β-环糊精4-7份、木质素磺酸铵3-5份、硅灰粉5-8份、磷酸钾1-2份、云母粉3-5份、超支化聚磷酰胺酯2-3份、喹啉基苯并三唑基羧酸盐3-6份、减水剂2-4份。

2.根据权利要求1所述的一种生态再生混凝土，其特征在于，其细集料部分或全部为再生骨料。

3.根据权利要求1所述的一种生态再生混凝土，其特征在于，所述新拌混凝土余料的流动度为520-580mm，扩展度为580-620mm；

所述新拌混凝土余料中，石子的含量为35wt％-45wt％，石子粒径为5-31.5mm；

所述新拌混凝土余料为C10、C20、C30、C40、C50、C60、C70、C80、C100中的至少一种的余料；所述再生混凝土为C10、C20、C30、C40、C50、C60、C70、C80、C100中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种生态再生混凝土，其特征在于，所述橡胶颗粒包含以下质量份数的组分：天然橡胶40-42份；丁苯橡胶58-60份；油5-8份；硬质炭黑50-52份；白炭黑20-22份；玻璃纤维10-11份；矿物填料44-45份；氧化锌3.3-3.7份；硬脂酸1.8-2.2份；石蜡1.8-2.2份；防老剂1.1-1.2份；防焦剂0.4-0.5份；偶联剂2-2.2份；硫磺1.1-1.2份；促进剂0.82-0.85份；所述矿物填料由硅土、陶土、蒙脱土、高岭土复配并经煅烧而成；

所述硅土、陶土、蒙脱土、高岭土的质量比例为1：1.2：0.3：0.5；

所述矿物填料由硅土、陶土、蒙脱土、高岭土复配后并经1200-1400℃煅烧3-4h而得。

5.根据权利要求1所述的一种生态再生混凝土，其特征在于，所述硬化剂为聚乙烯醇、木质素磺酸钠、亚硝酸钠、三异丙醇胺、六偏磷酸钠的复配，且质量比为1：0.3：0.1：0.8：0.2。

6.根据权利要求1所述的一种生态再生混凝土，其特征在于，所述微生物混合物包含如下质量份数的组分：芽孢杆菌20～40、硝化细菌20～30、光合细菌15～20、放线菌10～15、酵母菌5～10、乳酸菌5～10；所述饵料是木屑、秸秆屑、纸屑或者它们之中任意两种或三种的混合物。

7.一种生态再生混凝土的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一：制备微生物混合物；

步骤二：制备橡胶颗粒；

步骤三：制备混凝土湿球团；

步骤四：对混凝土湿球进行养护，形成再生骨料，将再生骨料与石子混合，制备再生混凝土。

8.根据权利要求7所述的一种生态再生混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：

第一步，菌种采集：以盐碱地、沿海滩涂自然环境下的土壤、水、淤泥以及污水处理厂的活性污泥作为采集菌种的样本；

第二步，分离筛选：采用涂布法或混菌法，经过平板接种、划线分离、纯化三个步骤从采集到的样本中分别定向分离出含有芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌的菌群；然后将上述六个菌群分别接种到装有人工模拟污水的三角瓶中，分别用恒温摇床培养各菌群中的好氧菌、用恒温培养箱静置密闭培养各菌群中的厌氧菌；3天后对人工模拟污水进行水质评估，对于COD(化学需氧量)和氨氮的去除率均达到30％以上的，认为是经过具有良好净水能力的优势菌群的处理，从而筛选出优势菌群；

第三步，对筛选出的每个优势菌群分别进行提纯，并分别对其进行逐级碱性驯化使其对强碱性环境的耐受能力明显增强，从而得到适合本发明使用的芽孢杆菌、硝化细菌、光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌六类微生物；

第四步，混合发酵：对步骤三得到的六类微生物分别进行一级种子培养和二级增殖培养后，按照芽孢杆菌1～50、硝化细菌1～50、光合细菌1～30、放线菌1～50、酵母菌1～50、乳酸菌1～50的重量份配比将它们加入到混合发酵罐中，发酵制得混合微生物菌剂，再通过冷冻干燥制成微生物混合物。

9.根据权利要求7所述的一种生态再生混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

第一步：将将硅土、陶土、蒙脱土、高岭土混合均匀，以1200-1400℃煅烧3-4h，制得矿物填料；

第二步：将天然橡胶、丁苯橡胶、油、硬质炭黑、白炭黑、玻璃纤维、矿物填料、氧化锌、硬脂酸、石蜡、防老剂、防焦剂、偶联剂经过混炼，制得母炼胶；

第三步：将硫磺、促进剂投入母炼胶中，经过混炼，制得终炼胶；

第四步：将终炼胶硫化，裁切，制得橡胶颗粒。

10.根据权利要求7所述的一种生态再生混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：

将新拌混凝土余料置于椭球型的成球装置内，以4-20r/min的转速使所述成球装置围绕其长轴自旋，即得到混凝土湿球团。