[发明专利]一种护坡材料及其制备方法、应用与生产设备

说明书

本发明一种护坡材料及其制备方法、应用与生产设备，属于新型材料领域。所述的护坡材料由水泥、发酵后的植物秸秆以及发泡剂制备而成，所用原材料简单，经过特定的预处理后，压成护坡砖块，将其用于平原河网地区的河流坡面和/或河道，能够达到有效护坡，改善平原河网地区的生态水利环境，有效提高水体自净能力并防止堤坡水力侵蚀的作用；同时本发明提供了该护坡材料制备装置，结构设置合理。

技术领域

本发明属于新型材料领域，更具体地说，涉及一种新型、且环境友好的护坡材料及其制 备方法、应用与生产设备。

背景技术

平原河网地区由于河道换水率低，河流周围土质以松软土为主等特征，导致河道环境容 量低，岸坡侵蚀现象多。特别地，在枯水期时期，主要水质指标呈现明显上升的趋势。近些 年来，生态护坡作为流域环境治理的重要研究方向，也得到越来越多的关注。生态护坡能够 防止水土流失，降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失；能够改善环境 功能，能恢复被破坏的生态环境。

而护坡要解决的问题主要来自于两个方面。第一，水力侵蚀地表土壤，使水土资源和土 地生产力受到破坏和损失，在平原河网地区，最主要的作用是水流的溶解作用，水流易从护 坡拼接的缝隙中溶解土壤，这也导致市面上生态护坡效果较差；第二，平原河网地区河流换 水率低，环境容量低，导致区域的环境自净能力差。

常见的工程护坡主要有植被防护和工程防护两大类。坡面防护常用的措施有灰浆或三合 土等抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石护墙、喷护坡、色喷网护坡、植物防护等。护坡材料 也从最初的单一浆砌或干砌块石堤防，到使用一些较为生态型的新型材料(如生态砖、格宾 石笼等)以及于混凝土材料等。浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡等仅仅从满足河道边 坡的稳定性和河道防洪、排涝功能出发进行设计施工，没有考虑对环境和生态的影响；格宾 石笼的大量应用，导致现在石材紧缺。因此新型生态护坡材料的发明与应用是河道护坡发展 的趋势。

基于此，专利号为ZL 201610639399.7的中国专利中，公开了一种生态护坡及其制造方 法，属于环境保护和生态修复技术领域，解决了河道两岸水土流失严重，河道面源污染厉害 的技术问题。此发明专利中生态护坡包括多个球形单体，多个球形单体堆砌形成生态护坡， 球形单体包括包衣和内核，其中，包衣包覆于内核外，包衣由硅藻土和煤矸石的粉末组成。 但是此专利主要的污染物去除原理是吸附作用，对提升河流的自净能力有限。又如，申请号 为201811285967.3的中国专利申请文件中，公开了一种生态护坡混凝土及其施工方法，包括 厚度在5cm内基层混凝土、5cm厚度的蓄水保湿混凝土层和含有草种的厚度为3-5cm面层混 凝土；其中所述面层混凝土成分为磷酸镁水泥，碳酸氢钠，生植土，腐殖质。该发明突破胶 凝材料固有的缺陷，采用磷酸镁水泥作为胶凝材料，利用其凝结硬化后呈中性环境解决其与 植被的相容性，此外磷酸镁水泥凝结硬化过程中虽可释放的氨气在混凝土内部形成连通的孔 隙并为植被生长提供养分，碳酸氢钠添加的主要目的或作用是作为pH缓冲剂，将混凝土pH 值调节到一个适宜植物生长的范围。但上述混凝土在其使用过程中，因植物的根系生长以及 因含有砂及生植土等因素的导致，河道水体仍可以通过渗透的方式进入岸坡土壤，导致土壤 的溶解，且容易发生其内含有的腐殖质中碳氮磷等营养物质外流的现象，反而引起水体的非 常规化水质指标超标，存在二次污染的环境风险。

发明内容

1.要解决的问题

现有护坡材料使用过程中仍存在河道水体仍可以通过渗透的方式进入土壤，导致土壤溶 解的问题，本发明提供了一种新型、且环境友好的护坡材料及其制备方法，所用原材料简单， 经过特定的预处理后，压成护坡砖块，将其用于平原河网地区的河流坡面和/或河道，能够达 到有效护坡，改善平原河网地区的生态水利环境，有效提高水体自净能力并防止堤坡水力侵 蚀的作用；同时本发明提供了该护坡材料制备装置，结构设置合理。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：