輕骨料植生混凝土的制備與性能研究.pdf

1、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)及城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境造成了越來越多的破壞，像山體滑坡、泥石流及水體富營養(yǎng)化等等，無一不向人類社會敲響警鐘。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，邊坡防護(hù)尤其是陡坡的防護(hù)及水污染治理已經(jīng)受到了政府和社會的廣泛關(guān)注。因此，如何在保證人類社會生產(chǎn)進(jìn)步的同時，保護(hù)好人類賴以生存的水土資源是人類當(dāng)前面臨的重要任務(wù)。植生混凝土是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的環(huán)保材料，其原理是利用混凝土的多孔結(jié)構(gòu)種植綠色植物，利用綠色植物的景觀效應(yīng)美化邊坡環(huán)境，利用混凝土

2、強(qiáng)附著能力增強(qiáng)邊坡固定植物的能力，從而起到邊坡防護(hù)的作用。而輕骨料植生混凝土是建立在傳統(tǒng)植生混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型建材。輕骨料可以降低植生混凝土的容重，從而可將其應(yīng)用于陡坡的防護(hù)，且部分超輕骨料可以浮于水面，從而可將部分輕骨料應(yīng)用于植生混凝土浮床的制備，進(jìn)而將植生混凝土的應(yīng)用范圍從邊坡防護(hù)擴(kuò)展到水污染治理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在陶粒植生混凝土中摻入尿素及磷酸氫二銨兩種肥料，均對其強(qiáng)度產(chǎn)生影響。尿素降低了植生混凝土的早

3、期抗壓強(qiáng)度，磷酸氫二銨降低了植生混凝土所有齡期的抗壓強(qiáng)度，且磷酸氫二銨摻量越大，強(qiáng)度下降越明顯。當(dāng)磷酸氫二銨摻量為3.5wt.％時，相比于空白樣，各齡期強(qiáng)度分別下降了76.8％，74.8％和75.1％。摻入尿素后，植生混凝土堿度基本不變，養(yǎng)護(hù)56d后pH值接近8.1，較適于植物生長。摻加磷酸氫二銨的試樣堿度均高于空白樣。⑵摻入肥料的陶粒植生混凝土均具有一定的肥效釋放特性，摻量越高肥料累積釋放率越高。摻加尿素的試樣氮元素56d累積釋放率可

4、至45.1％～78.3％。摻加磷酸氫二銨的試樣磷元素56d累積釋放率僅為0.12％～0.34％。⑶適于浮石植生混凝土成型的水膠比是0.33，但由于浮石骨料較高的吸水率，致使浮石植生混凝土不能漂浮。⑷可再分散乳膠粉的摻入降低了硫鋁酸鹽水泥的凈漿流動度和早期抗壓強(qiáng)度，提高了硫鋁酸鹽水泥漿體粘度。從XRD圖譜看，其摻入量對硫鋁酸鹽水泥水化礦物影響較小。從水化放熱量看，其摻入對硫鋁酸鹽水泥早期水化有抑制作用。⑸EPS植生混凝土的抗壓強(qiáng)度和干密度

5、隨著骨膠比的上升而降低，孔隙率和透水系數(shù)隨著骨膠比的上升而增大。綜合考慮混凝土抗壓強(qiáng)度及孔隙率，選用0.09為適宜成型的骨膠比，選用粒徑為30mm的聚苯顆粒制備植生混凝土浮床。⑹種植三種綠色水生植物對水體進(jìn)行凈化研究，其中綠蘿和大聚藻與EPS植生混凝土浮床相容性較好，成活率均大于82％，綠蘿和大聚藻對實驗水體的總氮(TN)的去除率分別達(dá)到了78.3％和80.2％，對總磷(TP)去除率分別達(dá)到了62.8％和69.2％，種植這兩種植物的實驗

6、水體溶解氧(DO)均由2.78mg/L升至6.50mg/L。⑺將聚苯顆粒摻入浮石植生混凝土以實現(xiàn)混凝土的漂浮，當(dāng)聚苯顆粒體積占比超過30％時可實現(xiàn)混凝土在水面的漂浮，為實現(xiàn)高的凈水效率及好的漂浮效果，將聚苯顆粒體積占比設(shè)為50％。此配合比下的浮床干密度為352.43kg/m3。⑻種植三種綠色水生植物對實驗水體進(jìn)行凈化，綠蘿、大聚藻和銅錢草均與復(fù)合骨料植生混凝土浮床相容良好，三種植物對實驗水體的總氮(TN)的去除率分別達(dá)到了85.9％、8

7、8.1％和76.1％，種植三種植物的實驗水體溶解氧(DO)均穩(wěn)定在7.2～8.3mg/L，且生態(tài)浮床本身也可吸收水中的富營養(yǎng)元素，從而可提高浮床對富營養(yǎng)水體的凈化效率。⑼將碎玉米粒、玉米芯顆粒和顆粒肥料三種可降解骨料摻入植生混凝土，當(dāng)在一定摻量范圍內(nèi)，混凝土的抗壓強(qiáng)度及干密度都有一定程度的增長，摻量過高后，混凝土各齡期的抗壓強(qiáng)度和干密度均出現(xiàn)了較明顯的下降，且摻加玉米芯顆粒的試樣下降最快。⑽通過兩個月的浸泡實驗發(fā)現(xiàn):含碎玉米粒試樣的孔隙