[發(fā)明專利]一種保水保肥型植生水泥基材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510429358.0
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN105036665B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘆令超;李來波;宮晨琛;王守德;程新
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學(xué)
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所37218
• 代理人: 賈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種保水保肥型植生水泥基材料。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)水泥及其混凝土因具有高強度、高硬度等特點在國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和土木工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其作用主要是用于承受載荷，屬于結(jié)構(gòu)材料。然而，許多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，如道路邊坡、河流岸堤、隧道口、荒山陡坡等護坡工程，不但要求水泥及其混凝土具有一定的機械強度，還要求其具有一定的綠化邊坡，改善生態(tài)環(huán)境的功能。具有多孔、大孔結(jié)構(gòu)的植生水泥混凝土可保證植物根系穿過混凝土基體深入到土壤層，不僅可以保護邊坡，防止水土流失，而且還可以綠化邊坡，改善生態(tài)環(huán)境，同時還可以凈化水質(zhì)，防治水污染，從而使植生水泥混凝土成為研究熱點。日本、美國、法國、德國等許多發(fā)達國家相繼對植生水泥混凝土展開研究，我國的清華大學(xué)、東南大學(xué)、重慶大學(xué)、濟南大學(xué)等多所高校及科研單位也在進行相關(guān)研究，并已取得初步研究成果。

植生水泥混凝土是由單一粒徑的粗骨料表面包覆一層水泥漿，堆砌而成的多孔、大孔結(jié)構(gòu)混凝土。但是水泥硬化漿體保水保肥性差，澆水、施肥后，水分、養(yǎng)分很容易散失，同時其內(nèi)部孔溶液堿度過高，植物由于水分、養(yǎng)分不足及環(huán)境堿度過高而干枯死亡，無法起到綠化邊坡，改善生態(tài)環(huán)境的作用。因此，植生水泥混凝土的推廣應(yīng)用受到嚴重制約。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述植生水泥混凝土存在的問題，本發(fā)明提供了一種保水保肥型植生水泥基材料。該材料保水保肥性能好，水分緩釋周期可達1.5-2個月，肥效緩釋周期可達10-12個月，堿度也較低，符合植物的生長需求，避免了植物因水分、養(yǎng)分不足及環(huán)境堿度過高而死亡，造成無法起到綠化和改善生態(tài)環(huán)境的作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種保水保肥型植生水泥基材料，其特征在于，它是由以下重量份的原料組成：硫鋁酸鹽水泥45.0～60.0、泥炭土10.0～20.0、沸石15.0～28.0、膨潤土10.0～25.0、硅灰1.0～5.0。

所述的泥炭土為天然泥炭土，有機質(zhì)含量為15.0～40.0%，飽和吸水率為140.0～175.0%。

所述的沸石為天然斜發(fā)沸石，飽和吸水率為85.0～106.0%。

所述的膨潤土為天然鈉基膨潤土，飽和吸水率為440.0～496.0%。

所述的硅灰比表面積為1.9×10⁴～2.4×10⁴m²/kg。

該植生水泥基材料是以硫鋁酸鹽水泥、泥炭土、沸石、膨潤土、硅灰為原料磨細、混合制得。硫鋁酸鹽水泥硬化漿體是一種非致密的多孔硬化體，其連通孔隙率約為10%，孔徑尺寸從1nm～100um連續(xù)變化。因其連通孔主要為毛細孔，因此其本身對水分、養(yǎng)分具有一定的吸附能力。同時，普通硅酸鹽水泥硬化漿體孔溶液堿度（pH值）高達12～13，而硫鋁酸鹽水泥硬化漿體孔溶液堿度（pH值）為10～11，所以硫鋁酸鹽水泥更適合用來制備植生混凝土。泥炭土為天然有機質(zhì)土壤，其不僅孔隙率高、吸水率高，而且其本身為微酸性，既可以降低水泥硬化漿體孔溶液堿度，又可以調(diào)控硫鋁酸鹽水泥的凝結(jié)時間，并且，泥炭土中含有15%～40%的有機質(zhì)，有機質(zhì)降解過程中又可以為植物提供養(yǎng)分。沸石為天然火山灰礦物，具有優(yōu)異的吸水、特征吸附和離子交換性能，常被用作土壤改良劑，改善土壤的保水保肥性能。鈉基膨潤土，不僅吸水率高，而且可反復(fù)吸水，是一種優(yōu)質(zhì)的無機保水劑。硅灰是一種工業(yè)副產(chǎn)品，原料易得，成本低廉。其粒徑非常小，比表面積高達1.9×10⁴～2.4×10⁴m²/kg，其可以與水泥水化產(chǎn)生的堿發(fā)生反應(yīng)生成凝膠，進而降低水泥硬化漿體孔溶液堿度。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

本發(fā)明的植生水泥基材料硬化漿體具有較高的保水保肥能力和優(yōu)異的水、肥緩釋性能；

本發(fā)明的植生水泥基材料通過硅灰和泥炭土的摻加量來調(diào)控硬化漿體孔溶液堿度，其堿度低且可調(diào)控，適于綠色植物的生長，避免了植物由于堿分過高而死亡的現(xiàn)象發(fā)生；

原料易得，工藝簡單，成本低廉。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

實施例1

一種保水保肥型植生水泥基材料，各組分重量份數(shù)如下：

硫鋁酸鹽水泥60.0

天然泥炭土10.0

天然斜發(fā)沸石15.0

天然鈉基膨潤土10.0

硅灰1.0