[发明专利]一种植被型多孔混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保型、功能型建筑材料制备技术领域，具体涉及一种能使植物在其孔隙中生长的具有连续大孔、多孔结构的植被型多孔混凝土的制备方法。

技术背景

随着我国经济的快速发展和城市建设步伐的加快，地面被大量的建筑物和混凝土道路所覆盖，不透水区域增多，城市绿色植被面积明显减少，热岛效应加剧；河道、大坝等主要由混凝土板块所护砌，切断了水生物链，降低了河流的自我净化能力；混凝土质地脆硬，表面粗糙且触觉效果差，视觉效果缺乏生机，使人产生粗、硬、冷、暗的感觉。因此，开发既能充分利用地球资源、减少能源消耗，同时又与自然生态相协调的环保型混凝土逐渐引起人们的重视。

本专利涉及的植被型多孔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。它不仅科学地解决了混凝土上不能繁衍花草的难题，而且能使混凝土在不改变原有功能的基础上进行绿化，在生态效益、自净效益、防洪效益、景观效益和经济效益上都有很大的优越性，实现了工程建设和环境保护的完美结合。

目前，植被型多孔混凝土在欧洲、美国、日本等国家和地区已经应用于高速公路的路肩隔板、建筑屋顶、防岸护坡、停车场等部位。而在我国，其同类产品研究与应用虽然已有所报道，但由于现有的制备技术存在浆体容易往下流动，致使混凝土下部的孔隙率远小于混凝土上部的孔隙率，局部区域甚至于完全堵死，使得根系不能直接穿透孔隙到达土壤层，同时无法实现强度与孔隙之间的互动调控；混凝土内部碱度过高，无法满足植物生长的正常环境需求等诸多问题，有实质性推广应用的先例很少。因此上述问题的解决将会带来巨大的经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于克服上述植被型多孔混凝土制备方法存在的不足，提供一种植被型多孔混凝土的制备方法，采用新型的“预包裹”制备技术，同时进行孔隙内封碱处理，使得制得的多孔混凝土具有所需的孔隙率、良好的透水性能、适中的等效孔径、较低的碱度、抗压抗折强度符合要求、较高的耐久性能、施工技术方便、成本低廉等优点。

本发明包含以下两个方面内容：(1)混凝土配合比；(2)搅拌和成型方法。

混凝土的配合比，各组分的重量份数如下：

水泥                8.9～15.0

粉煤灰              2.2～3.6

水                  2.3～3.9

减水剂              0.16～0.28

骨料                77.2～86.4

或者

水泥                9.1～15.3

矿渣                2.3～3.8

水                  3.2～4.7

减水剂              0.17～0.29

骨料                75.9～85.3

或者

水泥                8.3～13.9

细砂                2.8～4.6

水                  3.2～4.8

减水剂              0.17～0.28

骨料                76.4～85.6

本发明所述原材料中，水泥选用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；骨料选用粒径为10～20mm的单一粒级级配且球度不小于0.6的碎石；粉煤灰选用优质II级粉煤灰；矿渣选用磨细矿渣；细砂选用粒径小于0.3mm的河砂；减水剂为萘系或聚羧酸系减水剂。

搅拌和成型方法：其特征在于通过采用独特的“预包裹”技术，将具有上述组成的水泥浆体包裹粗骨料，形成粒径较均匀的球体，以这些球体的物理堆聚及其表层浆体的相互胶结作用，形成固相和液相搭接良好且气相连通的多孔、大孔结构，即固相，液相和气相分别处于Funicular第一领域。

具体的制备步骤如下：

(1)搅拌工序

①首先向搅拌机加入全部骨料和20％～40％的水(水总用量的质量百分比)，搅拌20～30s。这样可以使粗骨料预湿，既能够清洗骨料表面上的杂质，又可以让骨料先达到饱和面干状态，使得骨料表面对胶结材浆体具有一定的黏结性；

②加入40％～50％的胶结材(胶结材总用量的质量百分比)，搅拌20～40s。这样可以把骨料均匀包裹上一层薄浆体壳，使骨料的粒型趋于球体；