[發(fā)明專利]一種植生混凝土砌塊及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010816601.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112028584B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張風(fēng)臣;周靖靖;張坤;吉旭平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/10
• 分類號(hào): C04B28/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發(fā)明公開(kāi)了一種植生混凝土砌塊及制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域，包括如下質(zhì)量份的各物質(zhì)：重?zé)趸V40?60份，鎳鐵渣骨料150?170份，硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)摻合料5?20份，可再分散乳膠粉0.2?0.8份，釋水材料1?2份，磷酸二氫鉀8?10份，高效減水劑0.5?1份，拌和水5?10份；制備方法包括：配制磷酸二氫鉀飽和溶液作為噴霧液，其余原材料配料、攪拌、振動(dòng)成型、噴霧處理、拆模、噴霧養(yǎng)護(hù)、檢驗(yàn)、成品堆放等工序。本發(fā)明膠結(jié)材料硬化后物相穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)致密，具有良好的抗碳化性能、抗沖磨性能和抗蝕性能，其弱堿性的特點(diǎn)賦予其好的生物相容性，和其物相結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)一起賦予其優(yōu)越的水質(zhì)改善功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別是一種植生混凝土砌塊及制備方法。

背景技術(shù)

植生混凝土砌塊是一種能將工程防護(hù)和生態(tài)修復(fù)很好結(jié)合起來(lái)的新型護(hù)坡材料，要求具有適應(yīng)植物生長(zhǎng)、改善生態(tài)條件功能。

通用硅酸鹽水泥混凝土的強(qiáng)度來(lái)源主要是水泥水化產(chǎn)物C-S-H凝膠、氫氧化鈣、鈣礬石相、低硫型水化硫鋁酸鹽相等，需要在高堿度下才能穩(wěn)定存在，硬化后孔隙溶液的pH值高達(dá)12以上。若使用這種高堿度的硅酸鹽水泥混凝土，作為護(hù)坡材料時(shí)，由于大部分植物適宜的pH值為3.5-8.5，故而只能選擇少量適合高耐堿的植物。我國(guó)地域遼闊，氣候條件不同，植物生長(zhǎng)具有多樣性，高堿度硅酸鹽水泥基護(hù)坡材料植物由于選擇范圍的窄小，從而不利于這種材料的推廣應(yīng)用。

為了進(jìn)一步降低混凝土的堿度，目前采取的主要方式如下：

1、摻加粉煤灰、礦渣等摻合料的方式。這種降堿方式，一般只能將堿度從pH12～13降低到pH8～9，依然高于適宜大部分植物生長(zhǎng)要求的堿度，不合適該類護(hù)坡材料的應(yīng)用。

2、采用FeSO4、草酸等溶液浸泡的方式中和堿。這種降堿方式，硬化硅酸鹽水泥石具有維持自身高堿度的能力，當(dāng)孔隙溶液中堿度降低后，高堿度的水化產(chǎn)物會(huì)脫鈣分解，以維持自身的高堿度；若持續(xù)浸泡降堿，則會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和整體性。工程中對(duì)混凝土持續(xù)浸泡降堿，實(shí)施難度很大。另外，當(dāng)采用硅酸鹽水泥混凝土的砌塊硬化后，流水、硫酸鹽、鎂鹽、鈉鹽等均會(huì)對(duì)硬化的水化石產(chǎn)生物理化學(xué)作用，造成水泥基砌塊強(qiáng)度來(lái)源羥鈣石的溶解和C-S-H凝膠、水化鋁酸鈣等水化物相分解，堿度減低，膠結(jié)性降低。

3、采用低堿膠凝材料、中性膠凝材料來(lái)配制低堿度混凝土。這種降堿方式，存在材料成本高，配套施工技術(shù)欠缺等問(wèn)題。

磷酸鹽水泥基材料硬化后的孔隙溶液為弱堿性，通常pH在7～7.6之間，比硅酸鹽水泥基材料堿度低很多，適宜多種植物生長(zhǎng)。然而，磷酸鹽水泥凝結(jié)時(shí)間短，往往幾分鐘就已經(jīng)硬化，為了采用現(xiàn)有施工技術(shù)操作，包括配料、攪拌、澆注等主要工序，通常需要摻加硼砂作為緩凝劑。但硼砂作為緩凝劑用于配制磷酸鹽水泥也存在問(wèn)題，如硼酸鹽摻量少時(shí)緩凝作用不明顯，凝結(jié)硬化時(shí)間增長(zhǎng)幾分鐘；摻量多時(shí)對(duì)磷酸鹽的后期強(qiáng)度及其耐水性均有不利影響。而植生混凝土要求其具有較好的耐水性。

鎳鐵渣是我國(guó)是繼鐵渣、鋼渣、赤泥之后的第四大工業(yè)廢棄物。國(guó)內(nèi)冶煉鎳鐵合金的企業(yè)大多將渣堆存、填埋處理，不僅占用了越來(lái)越多的土地，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。

鎳鐵渣是指在冶煉鎳鐵過(guò)程中排放的一種固體廢渣，其主要成分為SiO₂、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等。由于原料和冶煉工藝的不同，鎳鐵渣化學(xué)組成也有所差異。通常，鎳鐵渣含有較高的SiO₂，較低的CaO和Al₂O₃，活性較低；磨成細(xì)粉，單獨(dú)與水拌和時(shí)，水化反應(yīng)極慢，膠結(jié)性低。鎳鐵渣含有較高的MgO，通常高于20％，有可能對(duì)水泥混凝土安定性產(chǎn)生不良影響。因此，鎳鐵渣未能得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容