環(huán)保型綠化混凝土的試驗(yàn)研究
2006-06-14 00:00
摘要：利用廢棄混凝土、磚石作骨料，通過合理配合比設(shè)計(jì)，可以制成環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件。通過在構(gòu)件上進(jìn)行種植試驗(yàn)，證明其既可以充分消化建筑垃圾，又可以滿足綠化和護(hù)坡要求。
關(guān)鍵詞：環(huán)保；綠化混凝土；透水性混凝土；種植
20世紀(jì)80年代后期，隨著人類對生態(tài)環(huán)境的13益重視，人們逐步開發(fā)出了能夠充分利用地球資源，減少能源，同時又與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)的環(huán)保型、生態(tài)型混凝土。本文對環(huán)保型綠化混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)，對其配合比設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作、種草試驗(yàn)等方面進(jìn)行了研究。
1 試驗(yàn)
1．1 原材料
（1） 水泥：唐山產(chǎn)P·O42．5R水泥，其物理性能和強(qiáng)度見表1。
（2） 骨料：采用廢舊混凝土經(jīng)破碎篩分后制成碎石狀，3種粒徑骨料的物理性能見表2。
（3） 外加劑：北京產(chǎn)SJ高效減水劑。
（4） 水：沽凈的自來水。
（5） 草種：選用適于堿性土壤，有強(qiáng)烈抗熱和抗干旱能力，根系強(qiáng)健、粗糙，穿透下層土壤能力強(qiáng)的草種。本研究采用高羊茅類3種草種（艾瑞3號、三A和美洲豹3號）。
（6） 肥料：選用草坪專用肥，PPG緩釋顆粒，施肥量150-200g／m2。
1．2 施工工藝流程
環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件本身必須是透水性混凝土，這里采用透水性混凝土磚作為綠化混凝土構(gòu)件。施工工藝分為以下兩步組成。
第一步：透水性混凝土磚的制作。工藝流程為：石子加水?dāng)嚢琛铀鄶嚢琛觭J減水劑和水?dāng)嚢璩尚汀B(yǎng)護(hù)。
第二步：在透水性混凝土磚上進(jìn)行種植綠化。工藝流程為：坡面修整→擺放構(gòu)件→鋪設(shè)覆土層→播種→澆水養(yǎng)護(hù)→覆蓋薄膜→澆水至苗壯。
1．3 環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件制備
環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件模具的制備采用10mm厚鋼板自制模具，其內(nèi)部尺寸為300mm* 300mm* 60mm，如圖1所示。
環(huán)保型綠化混凝土的配合比設(shè)計(jì)采用文獻(xiàn)[1]的計(jì)算方法，具體配合比見表3。
采用水泥裹石法攪拌和壓力成型法，制得3種骨料粒徑的構(gòu)件，把構(gòu)件放在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)14d，然后放在水中（20±1 oC）養(yǎng)護(hù)至28d，期間每隔3-4d換一次水。由于骨料表面水泥包裹層較薄，構(gòu)件放在水中養(yǎng)護(hù)可使水泥中的堿及可溶性堿溶解到水中，換水使可溶性堿溶解遷移更加有效。通過3-4次換水后，構(gòu)件孔隙內(nèi)pH值由13～14降低到7-8，能夠滿足耐堿植物的正常生長要求。
采用簡易透水儀測定環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件的透水系數(shù)?？箖鲂圆捎肑C／T446—2000《混凝土路面磚》規(guī)定的方法進(jìn)行。構(gòu)件各項(xiàng)性能測試結(jié)果見表4。
1．4 環(huán)保型綠化混凝土的種植綠化
1．4．1 種植時間
種植時間無嚴(yán)格限制，一年四季均可，但鑒于操作和習(xí)慣的原因，建議以3至9月為宜，具體根據(jù)地區(qū)不同和草種特點(diǎn)而定。播種太早，草坪發(fā)芽慢，競爭力弱；播種太遲，難以忍受漫長冬季的干燥寒冷[3]。
1．4．2 坪床準(zhǔn)備
清理綠化場地的樹木、樹樁、樹根，清除草坪床面下60cm層內(nèi)的石頭、瓦礫等，然后對場地進(jìn)行翻耕和土質(zhì)改良。翻耕深度不少于25 cm，表土層拌施有機(jī)肥，最后把場地平整，用木條刮平。
1．4．3 播種方法
把綠化混凝土構(gòu)件平整地?cái)[放在整理好的地坪床面上，然后用5 mm孔徑的篩子向構(gòu)件表面篩取土壤顆粒，使土壤顆粒填充在綠化混凝土構(gòu)件孔隙中，待孔隙內(nèi)80％的高度被土壤顆粒填充后，開始播種。按20～25g／m2的播種量把種子均勻撒在構(gòu)件孔隙內(nèi)，接著構(gòu)件表面繼續(xù)篩土覆蓋，覆蓋層厚度以1—2 cm為宜。最后，用模板把覆蓋土壓平。
1．4．4 養(yǎng)護(hù)管理
播種后用噴壺在綠化混凝土構(gòu)件表面上均勻噴水，噴水量要使水浸透覆蓋層以下8~10cm。然后用塑料薄膜覆蓋，使地坪保持一定的溫度和濕度。每隔一星期左右可掀開薄膜澆水一次，直到苗出土面后，方可去掉薄膜。以后的管理與一般草坪管理相同。
2 試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過精心管理，草種成功發(fā)芽。但此后小草的生長情況卻因綠化混凝土構(gòu)件的骨料粒徑不同而有很大差別。骨料粒徑對植草成活率的影響如圖2所示。
10～20mm骨料粒徑的構(gòu)件，因其內(nèi)部連通孔隙少，孔隙直徑較小，滿足不了草種發(fā)芽后生長空間的需要，甚至草根無法穿透孔隙鉆到土壤里去。因此，將近90％的小草長到3～5 cm后相繼枯死。
31．5—40mm骨料粒徑的構(gòu)件，其內(nèi)部連通孔隙多，孔隙直徑較大，小草能夠順利穿透綠化混凝土構(gòu)件并把根扎到土壤里，因此，小草生長情況與直接種植在土壤里的小草沒什么差別，長勢較好。
20—31．5 mm骨料粒徑的構(gòu)件，小草的生長情況介于以上二者之間，小草基本上都能存活和生長，但長勢較31．5～40mm骨料粒徑構(gòu)件的弱些。
三個品種的草種發(fā)芽時間和生長速度也存在著差異。從發(fā)芽時間來看，發(fā)芽最早的是艾瑞3號，8d即可發(fā)芽。從生長速度來看，長到8 cm高之前，艾瑞3號生長速度較快；長到l0～30cm高時，美洲豹3號生長速度較快。
3 結(jié)論
（1） 利用廢棄磚石、混凝土做骨料，經(jīng)過合理的工藝和配合比設(shè)計(jì)，可以制成滿足植物生長的環(huán)保型綠化混凝土構(gòu)件。
（2） l0～20mm骨料粒徑的構(gòu)件，因其內(nèi)部連通孔隙少，孔隙直徑較小，基本不適合草種的生長。20~31．5 mm及31．5~40mm骨料粒徑的構(gòu)件，可以滿足草種的正常生長，尤其是后者較優(yōu)。
（3） 草種艾瑞3號的發(fā)芽時間較早，前期生長較快，而草種美洲豹3號的后期生長較快。
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