[发明专利]一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料

说明书

技术领域

本发明属于废弃物资源化及生态修复技术领域，具体涉及一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料。

背景技术

城市滨水区环境具有无与伦比的景观性特点，能够为人类的休闲娱乐提供空间，提高周围环境质量。滨水区和河底都要用到护岸材料，传统的护岸材料多选用的是孔隙率小的混凝土、石块等硬质材料，缺乏对湿地植物以及水生动、植物的保护，这些传统材料使植被数量大大减少，导致当地水生态环境被破坏，地下水资源得不到有效的补充，这完全偏离了现代城市生态环保的发展理念。

发明内容：

本发明针对现有滨水区和河底护岸材料及其设计的不足，提供一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，通过设计本发明这种生态护岸基质工程材料，维持河岸、水体、自然环境间的物质、能量交换，保持河岸水土，增加滨水区域和河底的生态活力，实现环保生态和景观优化。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，包括粗骨料、粘结材料和填充材料，所述粗骨料为废弃渣石；所述粘结材料为C60及其以上的高强度水泥、沙子、外加剂和粘结剂的混合；所述填充材料为土壤、活性污泥、保水剂和肥料的混合；所述粗骨料和粘结材料混合后，经由模具凝结成型，形成具有n个菱形镂空结构的多孔隙生态护岸基质工程材料，所述填充材料添加在孔隙和/或菱形镂空结构中。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述多孔隙生态护岸基质工程材料含有大量连通孔隙、半连通孔隙、封闭孔隙，孔隙率为20％-35％。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述废弃渣石是以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬而急冷处理后形成的大孔隙活性材料，其孔隙率达到10％-15％，平均孔隙直径为2.5mm；所述废弃渣石经粉碎、筛分、分级后选择直径为5-15cm备用。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述废弃渣石、高强度水泥、沙子、外加剂和粘结剂按重量百分比为65％、18％、8％、5％、4％的比例进行投料。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述填充材料中的土壤、活性污泥、保水剂和肥料的重量配比依立地条件而定。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述外加剂是中浓型萘系高效减水剂，其Na₂SO₄含量为3％-10％。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述粘结剂是MS改性硅烷粘合剂。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述活性污泥来自于污水处理厂，经过灭菌、除臭处理过后的达到国家标准的污泥，其含水率约为80％；所述保水剂和肥料均为固体。

所述一种生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料，所述多孔隙生态护岸基质工程材料为长方体，所述n个菱形镂空结构位于长方体中部，n＝6且平均分布；所述长方体的尺寸为：长＝300mm，宽＝240mm，厚＝120mm，所述菱形镂空结构的菱形边长＝80mm。

一种所述生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料的制备方法，步骤如下：

(1)根据配比，将高强度水泥、沙子、外加剂、粘结剂和废弃渣石按此顺序依次加入至搅拌机内，搅拌均匀后，注入预制模块成型，养护24h后脱模，得到多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料的骨架结构，其孔隙率为20％-35％，内部具有6个菱形镂空结构；

(2)在自然条件下，将该骨架结构洒水覆膜养护7天；

(3)将填充材料粉碎至50目，按比例混合均匀后灌入该材料骨架结构的孔隙中。

一种所述生物活性多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料的铺设方法，步骤如下：

(1)施工前测量：根据工程施工图纸上设计要求，进行原始标高的测量；

(2)施工放样：根据测量结果，按照图纸计算出所需挖土工作量，然后用石灰线标出土方开挖线，并按施工规范标出水准测量点；

(3)工程施工：对驳岸沿线的土方采用挖掘机开挖，清除坡面上影响生态护岸基质工程材料铺设的各种杂物，挖掘过程中留出30cm的保护层，机械开挖结束后，使用人工对堰坡进行加固，保证其坡度；区域挖方结束后，采用震动压路机进行坡面压实，保证铺设工程材料时坡面平整，同时采用白线拉出该多孔隙粗骨料生态护岸基质工程材料铺设位置；