绿化混凝土的研究与应用

绿化混凝土的研究与应用

0绿化混凝土的利用绿色混凝土（也称为绿色多孔混凝土）是一种能够生长的绿色混凝土。采用特殊的工艺制备。它包含了连续的空隙，不仅具有一定的强度，而且具有透水性和通风性。由于较大的孔洞能提供植物生长及养分存在所需要的空间,在绿化混凝土的表面上种植草木植被,植被根系能够通过孔洞穿过混凝土,扎根到混凝土下的土壤里;或者在混凝土下的土坡里种植草木,草木的径叶能够穿过孔洞到混凝土的表面上。目前绿化混凝土共开发了三种类型,孔洞型绿化混凝土块,敷设式绿化混凝土,多孔连续型绿化混凝土。绿化混凝土实质上是一种无砂大孔生态混凝土,它与普通混凝土的最大区别就是不用细集料,只用粗集料。颗粒均匀的粗集料被水泥浆包裹其表面,水泥浆不起填充作用,而仅将粗集料胶结在一起。1国外绿化混凝土的研究1852年在很难取得细集料的情况下,英国开发了不含细集料混凝土,即无砂混凝土。二战期间,由于建材奇缺,无砂混凝土得到了广泛的应用。1950年,由于无砂混凝土强度低,当时只能被作为5层建筑的间隔材料加以使用。此后挪威及瑞典等寒冷地区,在无砂混凝土中使用含有很多独立空隙的轻型集料后发现导热率显著降低,并将其作为壁材使用。随后,欧美很多国家对无砂混凝土透水性和透气性等性能进行了较深入的研究,并制定了一些相应的规程或规范。日本最早将无砂多孔混凝土作为生态材料进行研究。20世纪90年代中期,日本秩父小野田(株)和前田制管(株)共同进行了混凝土和绿色植物相结合为目标的研究,1994~1995年设立了“生态混凝土研究委员会”,以绿化混凝土为主要课题进行了为期两年的研究工作,取得了大量的研究成果。不仅成功配制出孔隙率在22%~26%之间,强度>10MPa、植生状况良好的绿化混凝土,而且提出了比较成熟的生产和施工工艺。2001年4月,日本“先端建设技术中心”制定了绿化混凝土河川护岸方法近年来国内相关研究机构对植被混凝土开展了系列研究,并且已经取得了一定的成果。吉林省水利实业公司等研究单位于1998年开始对绿化混凝土进行了大量的试验研究,提出了绿化混凝土相关理论、设计方法及制作要点;2000年根据水利防护工程的特点,提出了复合随机多孔型绿化混凝土结构;且提出了采用普通硅酸盐水泥的理论和系列方法,打破了日本有关机构提出的应采用低碱性高炉B、C型水泥的局限。2002年又研制出水下用绿化混凝土构件。三峡大学对植被混凝土护坡绿化技术做了研究,并申请了专利。天津市水利科学研究所为解决河道整治中片面地追求河岸的硬化覆盖与破坏生态链的矛盾,于2001年2月开始进行“环保型绿色植被无砂混凝土”的研究。2绿色混凝土的制备要点绿化混凝土的制备研究可从三方面进行:(1)多孔混凝土制作;(2)多孔混凝土内部碱环境的改造;(3)绿化混凝土的应用技术。2.1合理选择护岸的选择方案多孔混凝土是绿化混凝土的基础,大孔隙率及连通的孔隙结构能为植物能在混凝土中的生长提供空间基础。而孔隙率的大小及孔隙结构又影响混凝土抗压强度的高低,应根据工程所处的环境条件进行合理选择。日本生态混凝土护岸工法规定,对以植生为主的护岸,28d多孔混凝土的抗压强度要求在10MPa以上,孔隙率在21%~30%之间;对于承受流水严重冲刷的植生型护岸,28d多孔混凝土的抗压强度要求在18MPa以上,孔隙率在18%~21%之间。2.2植物生长环境普通水泥混凝土的PH值通常为12~13,而适合植物生长的环境其PH值为8~9。尽量避免和控制使用碱活性集料及大量碱水泥和外加剂,也可掺入粉煤灰,中和水化产生的氢氧化钙(Ca(OH)2.3绿色混凝土的应用技术绿化混凝土应用技术包括:土壤的填充、草种的选择、播种、施肥及草坪管理。2.3.1在混凝土中的应用根据气候、土壤环境及美化要求,选择相应的草种。草种根据耐候性可分为冷季型草和暖季型草两大类。冷季型草大多原产欧洲或亚洲的冷凉气候区,生长迅速,草坪形成快,可播种繁殖,但畏高温天气,管理费工,需水量大。常见种类有多年生黑麦草,草地早熟禾紫羊茅,高羊茅,欧剪股颖等。暖季型草大多是我国和日本原产或欧美原产,管理省工,适应性强,耐践踏。其缺点是大多只能用无性繁殖,生长缓慢,春天返青晚,冬天枯黄早。一般在绿化混凝土中可采用的常见种类有多年生黑麦草、结缕草、细叶结缕草、野牛草、狗牙根、假俭草和马尼拉等。在水位变动区,应选择当地自然生长植物。从水生动物的食物链的角度考虑,应播种多种多年生植物,避免由于植物品种单一导致的环境破坏。对于无特殊美化要求或保持大自然状态的防护工程,宜采用自然生长草。对于有美化要求的,可采用草坪草,环境效应较好;但千篇一律地播种草坪不是明智之举,可进行必要的园林设计,能使混凝土护砌工程充满生机,成为不可多得的旅游资源。2.3.2抗晒能力好的土壤可减少受火播种方式有平面覆土播种法、凹面覆土播种法、预埋播种法、草坪卷铺设法等。平面覆土播种法制作便利,发芽率好,有一定抗冲刷能力,可向孔隙内自行补给部分土壤,有一定抗晒能力,但在一定坡度遇大雨时,草籽易被冲刷;凹面覆土播种法发芽率、成活率均较好,抗冲刷能力强,土壤补给能力强,抗晒能力好,但凹面制作较难控制;预埋播种法能使草在混凝土孔隙深处发芽,耐践踏,但草籽用量大,后期营养易接续不上,使成活率较低;草坪卷铺设法种植简单,成活率高,但造价高,根须穿透能力不强。2.3.3草叶耐寒性下降草坪生长季节施肥以磷、钾肥为主,但过量施磷肥会使草叶生长过快、细胞壁变薄,组织软而多汁,养分储存减少,导致耐热、耐旱、耐寒性降低。故高温高湿季节,应多施钾肥,一般每生长季节按5~10g/m3绿化混凝土护砌施工绿化混凝土具有保护环境、改善生态条件、基本保持其作为结构材料作用的三大功能。能用于城市的道路两侧及中央隔离带、楼顶、停车场等部位,可增加城市的绿色空间,调节人们的生活情绪,同时能够吸收噪音和粉尘,对城市气候的生态平衡起到积极作用。它还能用于水利护坡,不仅可以解决护岸防冲问题,还可以使岸坡绿化,减少热岛效应,把混凝土护坡与绿化完美地结合起来,使混凝土与自然生态和谐相处。绿化混凝土在发达国家得到大力推广应用,尤其是日本。截止2001年,日本全国河道护岸的施工面积211000m(1)2001年5月,吉林水利实业公司在吉林省梅海河口市城区防洪堤迎水面进行绿化混凝土护砌实验。实验面积共4908.6m(2)2002年,长春市净月旅游开发区溪流河堤防工程在多年平均枯水位以上部分铺设了绿化混凝土块8000m(3)2003年对嘉定区西江的河道整治工程的500m长的河道护坡铺设绿化混凝土预制块,坡度为1:2.5,高程1.80~3.20m,混凝土预制块厚度有25mm和16mm两种,客土厚度为2~3cm。在常水位以上播种白三叶、狗牙根和结缕草,水位以下栽种千屈菜和黄昌蒲,喷播后7~10d,草发芽变绿,两个月后,水生植物开花。一年后,草长势喜人。(4)2004年3月对安庆市太湖到望江公路河墩段弯道取直改造