[发明专利]一种沉水型植生混凝土及其制备方法与应用

说明书

本发明属于环境材料及生态修复技术领域，公开了一种沉水型植生混凝土及其制备方法与应用。包括以下具体步骤：将胶结料、骨料和水混合搅拌，制得多孔混凝土拌合料，然后将多孔混凝土拌合料置入外膜中，得到成型的多孔混凝土；对所得多孔混凝土进行养护后，进行降碱；在降碱后的多孔混凝土表面铺放底泥，再置入灌注装置中完成灌注，使底泥充满多孔混凝土孔隙，然后在底泥上栽植沉水植物，再于多孔混凝土表面补充底泥，得到沉水型制备混凝土；将种好植株的混凝土构件放入富营养化水体中驯养，待植株根植入混凝土孔隙中，得到沉水型植被混凝土。本发明制作过程简单，具有较好的去除氮、磷的能力，适宜于河道护坡常水位以下部分的混凝土坡面生态改造。

技术领域

本发明属于环境材料及生态修复技术领域，特别涉及一种沉水型植生混凝土及其制备方法与应用。

背景技术

自水泥诞生后，混凝土作为建筑材料，因其价格低廉、坚固耐用且施工便利等优点而被广泛应用于城市河道及护坡。随着时间的推移，人们日益意识到混凝土护坡的诸多弊端，如把水与河畔植被分隔，不仅使陆上植被丧失了生存空间，还使水生动物失去了生存和避难的场所，使河道生态功能退化，河流自净能力丧失；同时阻断了水体与土体的交换循环，河流滞洪补枯能力减弱。为了弥补传统混凝土的缺点，国内外学者们开始致力于生态混凝土的研究。

生态混凝土研究最早开始于20世纪90年代的日本，日本、韩国、美国及欧洲国家在生态混凝土技术领域开展了大量研究，已经有数百个工程实例，普遍用来构筑堤坝、公路边坡、河道护坡等。国内对生态型混凝土的研究和应用还处于起步阶段，自2001年以来，在吉林、北京、安徽、浙江等地建设了多项示范性工程，均应用于河道护坡的改造，适生植物的选择主要有白三叶、狗牙根、结缕草、千屈菜等。以上这些植物均为陆生或适宜在浅水中生长，而对于应用在河道护坡常水位以下，水深较深区域的生态混凝土却鲜有报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种沉水型植生混凝土的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的沉水型植生混凝土。

本发明再一目的在于提供上述沉水型植生混凝土在生态修复中的应用。

一种沉水型植生混凝土的制备方法，包括以下具体步骤：

(1)将胶结料、骨料和水混合搅拌，制得多孔混凝土拌合料，然后将多孔混凝土拌合料置入外模中，得到成型的多孔混凝土；

(2)对步骤(1)所得成型的多孔混凝土进行养护后，放入水中浸泡进行降碱；

(3)在降碱后的多孔混凝土表面铺放底泥，再进行灌注，使底泥充满多孔混凝土孔隙，然后在底泥上栽植沉水植物，再于多孔混凝土表面补充底泥，沉水型植生混凝土；

(4)步骤(3)所得沉水型植生混凝土放入富营养化水体中驯养，待植株根植入混凝土孔隙中，得到沉水型植被混凝土。

步骤(1)所述胶结料为强度为42.5硅酸盐水泥；所述骨料为粒径为 20～25mm的砾石。

步骤(1)所述胶结料与骨料的质量比为1：2～15，优选为1：7～8；

步骤(1)所述水与胶结料的质量比为0.1～0.8：1，优选为0.28：1。

步骤(1)所述混合搅拌的时间为5～10min。

步骤(1)所述外模为直径为100～300mm，高为80～120mm的PVC排水管；优选为直径为200mm，高为100mm的PVC排水管。

步骤(1)所述多孔混凝土拌合料的用量满足填充至高于外模高度2～10cm；优选为高于外模高度5cm。

步骤(2)所述养护的时间为3～15天，优选为7天，使得混凝土强度达到 5MPa以上为宜。