摘要:綠色護砌材料是環境巖土工程發展的方向之一。本文對用于環境巖土工程的可長草的混凝土護砌材料進行了研究,提出利用城市固體廢棄物中的廢磚石作為植物生長基體、疏密結合的綠化混凝土構件方式、簡便的堿性水環境改造技術、利用輕紡廢棄料轉化緩釋肥料等制作環保型綠化混凝土方法。同時對這種環保型巖土工程材料的應用進行了分析和研究
關鍵詞:環境 建材 混凝土
1.概述
隨著社會的發展與進步,各類巖土建筑工程由以功能性為主,逐漸改變為在保證既有功能的前提下,實現人與自然和諧相處,合理利用資源,讓人類活動與生態環境協調起來。對于水利工程來說,已由單一的防洪抗旱轉變為開發利用保護相經互相結合,使之與人類社會的生存和發展更為協調,實現水資源的可持續利用。綠色建材的研究和應用,必將成為水利及其它巖土工程建設材料新的研究和發展方向。
傳統的巖土工程一般采用堅硬的抗沖刷與抗沖擊材料。用砌石、混凝土板塊、模袋混凝土等護砌后的河道,其主要缺點為:
覆蓋了大片植被,徹底毀壞了由水與草共同構成的水環境;
剛性護砌材料大量吸收陽光熱能,夏季護砌表面溫度一般可達40~60℃,加劇了城市熱島效應,影響著人類生存環境;
切斷了水生物鏈,水中的生物及微生物的生存環境和生存空間受到毀滅性破壞,生態失去了平衡,使河流的自我凈化能力大大降低,對生態環境形成不良影響;
需開山采石,挖河取砂,直接毀壞了山林和河道;
耗用大量的水泥,而生產1噸水泥將釋放出二氧化碳氣體約1噸,二氧化碳則是全球溫度變暖的元兇。
根據綠色建材的保護環境、改善生態條件、基本保持原有防護作用的基本要求,吉林省水利實業公司經過幾年的研究,研制出一種能長草的環保型綠化混凝土護砌材料。
2.環保型綠化混凝土試驗研究
研究工作主要包括如下內容:
環保型綠化混凝土護砌材料的構造、環保型綠化混凝土的構件化及其耐久性;混凝土孔隙內堿性水環境的改造、植物生長環境研究、植草及草對構件護砌穩定性影響、環保型綠化混凝土的應用研究等。
2.1環保型綠化混凝土護砌材料的構造
多孔混凝土構造多孔混凝土基本由無砂混凝土構成,為了使植草能夠在混凝土孔隙間生根發芽并穿透至土層,要合理選擇骨料粒徑,保證有一定的孔隙率、表面空隙率。表面空隙率采用拓印方式測得。表面空隙率小時,混凝土防護效果較好,但植生材料不容易充填,草的成活率低;表面空隙率過大時,容易產生直貫性孔隙,影響混凝土的防護功能,但草生長環境較好。水泥量和水灰比以水泥完全包裹骨料、無較多水泥漿流出為度。許多文獻介紹過有關計算方法,但在實際應用中多有不便。本研究設計采用自制的反光觀測器,直接觀察底層混凝土水泥漿包裹情況及流動過程,根據觀測結果進行調整、核定水泥用量及水灰比,既簡捷又準確。無砂大孔隙混凝土抗壓強度一般在2~15Mpa左右,普通火成巖骨料抗壓強度一般在80~120Mpa,二者相差甚遠。因此按照強度匹配原則,選用抗壓強度相當的建筑廢磚石,抗壓強度為5.0~20Mpa.采用42.5號普通硅酸鹽水泥,用選定粒徑制成的碎石大孔隙混凝土抗壓強度為2.7Mpa,磚石為1.6Mpa.當骨料粒徑為2.5~4.0時,采用廢磚石骨料的大孔隙混凝土容重為1320kg/m3;采用碎石骨料的大孔隙混凝土容重為1700kg/m3.
2.2綠化混凝土構件的耐久性研究
凍融穩定性。將分別用磚石、碎石制成的大孔隙混凝土立方體試塊做凍融循環試驗,試驗結果為:凍融循環(快凍)次數不小于50次。在進行凍融循環試驗時發現,采用磚石制成的大孔隙混凝土凍融穩定性優于碎石制成的大孔隙混凝土。在同樣凍融循環條件下,碎石大孔隙混凝土已完全破碎,而磚石大孔隙混凝土除邊緣有部分損壞外,基本保持原形狀。
關鍵詞:環境 建材 混凝土
1.概述
隨著社會的發展與進步,各類巖土建筑工程由以功能性為主,逐漸改變為在保證既有功能的前提下,實現人與自然和諧相處,合理利用資源,讓人類活動與生態環境協調起來。對于水利工程來說,已由單一的防洪抗旱轉變為開發利用保護相經互相結合,使之與人類社會的生存和發展更為協調,實現水資源的可持續利用。綠色建材的研究和應用,必將成為水利及其它巖土工程建設材料新的研究和發展方向。
傳統的巖土工程一般采用堅硬的抗沖刷與抗沖擊材料。用砌石、混凝土板塊、模袋混凝土等護砌后的河道,其主要缺點為:
覆蓋了大片植被,徹底毀壞了由水與草共同構成的水環境;
剛性護砌材料大量吸收陽光熱能,夏季護砌表面溫度一般可達40~60℃,加劇了城市熱島效應,影響著人類生存環境;
切斷了水生物鏈,水中的生物及微生物的生存環境和生存空間受到毀滅性破壞,生態失去了平衡,使河流的自我凈化能力大大降低,對生態環境形成不良影響;
需開山采石,挖河取砂,直接毀壞了山林和河道;
耗用大量的水泥,而生產1噸水泥將釋放出二氧化碳氣體約1噸,二氧化碳則是全球溫度變暖的元兇。
根據綠色建材的保護環境、改善生態條件、基本保持原有防護作用的基本要求,吉林省水利實業公司經過幾年的研究,研制出一種能長草的環保型綠化混凝土護砌材料。
2.環保型綠化混凝土試驗研究
研究工作主要包括如下內容:
環保型綠化混凝土護砌材料的構造、環保型綠化混凝土的構件化及其耐久性;混凝土孔隙內堿性水環境的改造、植物生長環境研究、植草及草對構件護砌穩定性影響、環保型綠化混凝土的應用研究等。
2.1環保型綠化混凝土護砌材料的構造
多孔混凝土構造多孔混凝土基本由無砂混凝土構成,為了使植草能夠在混凝土孔隙間生根發芽并穿透至土層,要合理選擇骨料粒徑,保證有一定的孔隙率、表面空隙率。表面空隙率采用拓印方式測得。表面空隙率小時,混凝土防護效果較好,但植生材料不容易充填,草的成活率低;表面空隙率過大時,容易產生直貫性孔隙,影響混凝土的防護功能,但草生長環境較好。水泥量和水灰比以水泥完全包裹骨料、無較多水泥漿流出為度。許多文獻介紹過有關計算方法,但在實際應用中多有不便。本研究設計采用自制的反光觀測器,直接觀察底層混凝土水泥漿包裹情況及流動過程,根據觀測結果進行調整、核定水泥用量及水灰比,既簡捷又準確。無砂大孔隙混凝土抗壓強度一般在2~15Mpa左右,普通火成巖骨料抗壓強度一般在80~120Mpa,二者相差甚遠。因此按照強度匹配原則,選用抗壓強度相當的建筑廢磚石,抗壓強度為5.0~20Mpa.采用42.5號普通硅酸鹽水泥,用選定粒徑制成的碎石大孔隙混凝土抗壓強度為2.7Mpa,磚石為1.6Mpa.當骨料粒徑為2.5~4.0時,采用廢磚石骨料的大孔隙混凝土容重為1320kg/m3;采用碎石骨料的大孔隙混凝土容重為1700kg/m3.
2.2綠化混凝土構件的耐久性研究
凍融穩定性。將分別用磚石、碎石制成的大孔隙混凝土立方體試塊做凍融循環試驗,試驗結果為:凍融循環(快凍)次數不小于50次。在進行凍融循環試驗時發現,采用磚石制成的大孔隙混凝土凍融穩定性優于碎石制成的大孔隙混凝土。在同樣凍融循環條件下,碎石大孔隙混凝土已完全破碎,而磚石大孔隙混凝土除邊緣有部分損壞外,基本保持原形狀。