[發明專利]一種墻體綠化用的多孔炭基生態磚、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010830425.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111972253A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 陳祖擁;劉芳;劉元生;朱健;卜通達;楊麗
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: A01G24/10
• 分類號: A01G24/10;A01G24/20;A01G9/02
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于生態磚制備技術領域，公開了一種墻體綠化用的多孔炭基生態磚、制備方法及應用，所述墻體綠化用的多孔炭基生態磚的制備方法包括：利用模塊化模具構筑各種形狀的多孔炭基混凝土構件、配制種植植物的基質體以及將選擇的綠化植物包衣種子與部分基質混合的棉紗布包裹的植生袋。先將方塊形、菱形、圓形的幾何單體構件通過合理搭接或綁縛固定形成各種景觀效果的圖案實體，在將植生基質填入多孔炭基混凝土磚底部，再在上部放入植生袋。本發明提供的墻體綠化用的多孔炭基生態磚不僅具有透水磚的性能，符合透水磚標準的建筑材料；同時在自然降雨條件下多孔磚內種子萌發，植物不斷生長形成墻體綠化效果，具有較高的實用價值。

技術領域

本發明屬于生態磚制備技術領域，尤其涉及一種墻體綠化用的多孔炭基生態磚、制備方法及應用。

背景技術

目前，隨著我國城鎮化建設的快速和可持續發展，對建筑的需求已經從簡單的滿足住用需求向著舒適、節能以及環保相結合的方向發展。但是，隨著城鎮化的進程，大量的土地被占用，這些土地原有的蓄水、植被等功能亦隨之而喪失。外墻是各種建筑結構的重要部分，建立海綿城市，恢復綠色生態的環境，綠化、美化城市形象，將是城鎮化建設的重要內容。因而，結合裝配式建筑材料的發展需求，通過改變外墻的結構和功能，來推進綠色城市的發展是亟需解決的問題。墻體綠化是指將植物(主要是草本類、灌木類)種植于墻面之上，墻體植物在類似于地面植物的必要養護之下可以存活長，它是隨著低碳時代的到來，在世界范圍正在蓬勃興起的一項高新技術。生物質炭是由生物質在完全或部分缺氧的條件下經熱裂解、炭化產生的一類高度芳香化、難溶性的固態物質，生物質炭常被用作土壤改良劑，可以改善土壤性質，促進養分吸收，從而促進植物的生長。磷石膏是在磷酸生產中用硫酸處理磷礦粉時產生的固體廢渣，磷石膏主要成分為二水硫酸鈣，此外還含有礦物成分Ca、Mg的磷酸鹽及硅酸鹽等多種其他雜質。目前磷石膏主要用于建筑材料，生產高強板、路沿石、透水路面等產品。生態混凝土具有一定生態效應或特定生態功能，這類混凝土與傳統混凝土相比較，具有除塵降噪、透水透氣、凈水儲熱等功能。生態混凝土是具有生物相容性和生態效應的混凝土，其生態效應可以表現為混凝土成品可以生長生物、影響生物，以及附著在混凝土上的生物和混凝土的依存關系。以磷石膏為原料，通過水化造粒將改性磷石膏制成粗、細集料，并對粗集料進行必要的包殼處理，再用普通混凝土工藝將其制成輕集料的生態混凝土砌塊。制備的輕集料生態混凝土制品磷石膏占比高，具有輕質保水保肥特性，不但抗壓強度能達到墻體材料國家標準，還能循環生長綠色植物，完全符合生態混凝土的要求，且能耗低、工藝簡便易行，是極具市場潛力的磷石膏利用新技術，可以應用于礦山生態恢復、山體植被恢復、公路邊坡、河道邊坡、高陡巖石邊坡復綠施工以及市場工程等。此外，將磷石膏制成生態混凝土砌塊可替代現在大量使用的黏土空心磚，既可以節約黏土資源，還可以大量耗用磷石膏，解決磷石膏環境污染問題，具有巨大的市場潛力。但現有垂直綠化因受到植物材料和結構承重的限制發展緩慢；同時，現有的生態磚穩定性較低，而且不利于植物的生長。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有垂直綠化因受到植物基質材料和墻體結構承重的限制，存在植物基質保水保肥性能差、植物生長存活期較短及植物品種更新難的問題。同時，墻體承重結構體多為水泥混凝土，其結構緊實及透水性差，容易造成積水而不利于植物根系生長。因而，墻體垂直綠化效果較差，生態環境效應不夠明顯。

解決以上問題及缺陷的難度為：為了實現墻體垂直綠化效果好及具有明顯的生態環境效應，植物基質材料的選擇是保證植物正常生長的重要前提。目前主要利用土壤作為植生基質，由于不同土壤類型性質差異較大，尋找養分含量較高及保水性較好的腐殖土比較困難。此外，構建具有透水性的混凝土材料也需要優化選擇，才能保證混凝土具有良好的透水性能，才能有利于植物生長。

解決以上問題及缺陷的意義為：墻體植物在類似于地面植物的必要養護之下才能存活長，生物質炭是一種多孔吸附性能強的生物質材料，可以提高植物生長基質的保水性，而磷石膏含有Ca、Mg、S、P等多種植物營養成分；因而，利于生物質炭和磷石膏制備墻體綠化材料，可以促進植物的生長。

發明內容