[发明专利]一种钢渣植生混凝土

说明书

技术领域

本发明属于生态混凝土领域，主要涉及一种钢渣植生混凝土及其制备方法。

背景技术

在积极倡导绿色生活，节能环保的生活理念下，我国现在不仅仅停留在过去只看重混凝土的结构性能，也逐渐开始向环境友好、资源节约等功能混凝土方向发展。始于日本的植生混凝土既具有混凝土的功能，又具有环境调节功能，实现了生态化的需求。植生混凝土用于城市的道路两侧、高速公路护坡及中央隔离带，水边护坡、楼顶停车场等部位，可以增加混凝土材料表面透水透气性，提高湿热交换能力，降低混凝土材料表面温度，增加城市的绿色空间，减少城市热岛效应，调节人们的生活情绪，具有吸收噪声和粉尘的功能，对城市气候的生态平衡也起到积极作用，能够改善人居环境，其社会效益和生态效益十分突出。

现有技术中，植生混凝土从构造上来看，可分为孔洞型、多孔连续型、孔洞型多层结构等3种形式。孔洞型和孔洞型多层结构植生混凝土并不是严格意义的植生混凝土。而多孔连续型植生混凝土中关键的指标是孔隙率，已有研究证明混凝土平均孔径对其植生性能影响显著，平均粒径太小会导致植物根系无法吸收足够的营养物质，从而影响根系的延伸生长，同时会使pH值过高，不利于植物生长；平均粒径太大，混凝土保水性差，因此，平均孔径要适中。

现有的研究发现多孔混凝土孔隙内碱环境的改造是制约植生混凝土技术发展的关键。在日本，用于植生混凝土的胶凝材料是低碱度高炉B、C型水泥资源，用该类型的水泥配制出的多孔混凝土，其表面pH值在8-9左右，适合植物生长。而我国缺乏低碱度水泥资源，一般采用普通硅酸盐水泥配制多孔混凝土，空隙间的水环境未经改造，其pH值高达12.5-13.5，影响植物生长，这也是该项技术的瓶颈之一。改造多孔植生混凝土孔隙内碱度主要应从以下三方面考虑：(1)降低胶凝材料的碱度；(2)用酸性土壤和添加弱酸性物质中和溶出的碱，以来降低孔隙内碱度值；(3)通过对静浆体进行表面处理，隔绝碱类物质与填充土壤的接触，保证植物的生长。

然而，现有的技术中，用酸性土壤和添加弱酸性物质中和溶出的碱，以来降低孔隙内碱度值，虽然能在一定程度可降低多孔混凝土的孔隙碱度，然而其掺量对强度的降低作用明显，FeSO₄等若酸性物质的掺量不宜过多。用蜡封处理的生态混凝土的孔隙水环境pH值只降低0.5-1，而且整体上工序复杂而成本较高，工业化前景不容乐观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种钢渣植生混凝土及其制备方法，利用钢渣制备的植生混凝土强度高、孔隙率大且pH值在8-10，能够满足植物生长的需求。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种钢渣植生混凝土，其原料包括钢渣骨料、复合钢渣粉、增强剂，各原料配比以质量份数计为：钢渣骨料75-83份，复合钢渣粉15-24.5份，增强剂0.5-2份。

进一步地，所述钢渣植生混凝土中还包括着色剂，着色剂的加入量占所述钢渣植生混凝土总质量的0-3%。其中，所述着色剂选自氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑等中的一种或几种。添加着色剂的目的是为了改变混凝土的颜色，使其与周围环境的颜色协调。

按上述方案，所述的钢渣骨料为粒度2.36-4.75mm，游离氧化钙含量小于2%，含泥量小于3%的钢渣细集料，由是转炉钢渣经过热泼等工艺稳定化处理后，消除了钢渣的游离氧化钙等不稳定物质，经过破碎、磁选、筛分、滚筒水洗等工序加工后所得到的。

按上述方案，所述的复合钢渣粉为的细度标准为：比表面积大于300m²/kg。具体地，所述的复合钢渣粉包括钢渣尾渣粉、水泥熟料和高炉粒化矿渣粉混合而成。更具体地，所述的复合钢渣粉中各组分按质量百分比计为：30%～40%钢渣尾渣粉、10%～30%水泥熟料和30%～60%高炉粒化矿渣粉。其中，所述的钢渣尾渣粉是由钢渣进行稳定化处理后再经破碎、磁选、筛分等处理得到的，其游离氧化钙的含量小于3%，金属铁含量小于3%，；所述水泥熟料主要化学成分为氧化钙、二氧化硅和少量的氧化铝和氧化铁，四种主要成分含量总和大于96.5%；所述粒化高炉矿渣粉是高炉炼铁时的副产品，其含水量不大于0.8%，比表面积不小于350m²/kg，7天活性指数不小于60%。