[发明专利]植生生态混凝土专用的高分子团粒营养基质

说明书

技术领域

本发明涉及生态修复工程技术领域，尤其涉及一种新型的植生生态混凝土专用的高分子团粒营养基质。

背景技术

对于生态混凝土的研究，国外多为孔洞型或敷设式的，如韩国自然与环境株式会社开发研制的类似混凝土花盆般的孔洞型植生生态混凝土块，用于生态型河川建设。该会社还研制了一种植生生态混凝土砖，其基本结构为随机多孔型植生生态混凝土，但其成型设备投资大，构件边缘强度低，易破损；孔隙率低，贯通性不好，植物生长环境差，只能凭借表面覆盖较厚土层种草。

我国目前有关生态混凝土的研究工作刚刚起步，与国外相比有很大的差距。因此，开展此方面研究对缩短我国与国际先进研究水平之间的差距，对我国保护自然生态环境，保持生物的多样性，保护水资源等有着重要的现实意义。

高分子团粒植被恢复技术在发达国家边坡防护中的应用已有较长的历史，现其技术已经发展得比较成熟。喷射护坡绿化技术最早产生于英国和美国，但大规模开发应用是在日本。

英国人上世纪50年代初发明了喷射乳化沥青和植物种子喷播技术，1958年该技术传入日本，经多次试验，开发出了实用的喷射绿化技术——沥青乳剂覆盖膜养生绿化技术，并用于名古屋——神户的高速公路边坡绿化工程中。60年代初，日本从美国引进了喷播机和喷射专用纤维，把当时先进的液压喷播技术(日本称种子撒布法)也用在了名古屋——神户高速公路边坡绿化工程中。1973年，日本开发出纤维土绿化方法，该方法采用了纤维、砂质土和水泥，并呈台阶形喷射。该方法有较大缺陷，主要是初期PH值过高、易侵蚀，喷层保水、保肥性能差。

1989年，广东水利水电科学研究所从香港引进高分子团粒植被恢复喷播技术。开始在公路岩质路基边坡进行研究和试验。2000年，广东省河惠高速公路开始用客土喷播技术对岩质路基边坡绿化防护进行了试验并取得成功。近年来，我国一些科研和施工单位如：三峡大学、西南交大也开发了自己的专利技术。这些技术已大规模应用于工程实践。

这两项技术在实际工程应用中，都是单独使用的，特别是生态混凝土的实际工程使用中存在多种导致最终植物成活率低、后期维护费用高昂等弊端，在植生生态混凝土的实际工程应用中，体现出诸多导致最终绿化效果差的弊端：1、雨水冲刷带走混凝土表层覆土及覆土内植物种子，2、天气干旱缺水导致种子发芽率低，3、植物生长过程中缺少营养，根系无法穿过混凝土孔隙扎根于土壤。最终的结果是植物成活率低，无法达到边坡绿化、生态恢复的效果。经过查阅国内外资料和进行工程实践考察，高分子团粒技术进行了我们的视野，因为其具有吸水、保水、保肥功能，且自身基材含有的多种植物生长所需营养，并且喷播后迅速稳定为蜂巢结构附着于覆盖物上，我们创新性的将高分子团粒技术与植生生态混凝土结合使用，并且经过长时间的工程实践，完美解决了之前混凝土覆土使用中的各项导致最终植物成活率低的技术难题。

本发明提供一种新型的高分子团粒营养基质并且与生态混凝土创新性的结合使用，可以完美的解决这些问题，使植生生态混凝土具有了吸水、保水、保肥、改善土壤结构等功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的高分子团粒营养基质，在其基材配方中选择多种植物生长所需营养成分，并创新性的添加了高吸水树脂、碱性中和剂和中草药营养剂，使植生生态混凝土具有了吸水、保水、保肥、改善土壤结构等功能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种植生生态混凝土专用的高分子团粒营养基质，其原料成分包括硅矿粉，植物纤维，鸡粪、东北黑土、土壤稳定剂、高吸水性树脂团粒剂、中草药营养剂和水。

其中，所述高分子团粒营养基质中各原料的重量份分别为硅矿粉10重量份～12重量份，植物纤维2重量份～3重量份，鸡粪1重量份～2重量份、东北黑土2重量份～3重量份、土壤稳定剂1重量份～2重量份、高吸水性树脂团粒剂0.1重量份～0.5重量份、中草药营养剂0.5重量份～1.5重量份和水5重量份～6重量份。

其中，所述高吸水性树脂淀粉改性的丙烯酸-丙烯酰胺共聚树脂。

其中，所述高吸水性树脂的制备方法具体为：

第一步，淀粉的糊化，将750g玉米淀粉和15L水混合，在氮气保护的条件下，于85℃的条件下进行糊化0.5h，然后冷却到30℃；

第二步，取5g过硫酸铵和5g亚硫酸氢钠溶解在1L水中，配置成引发剂溶液；

第三步，在第一步获得的糊化淀粉中加入300ml引发剂，然后滴加600g丙烯酸和1800g丙烯酰胺，最后加入10g的N,N-2甲基甲酰胺，在40℃下反应；