綠化混凝土要點(diǎn)

1、幻燈片1綠化混凝土幻燈片2第一節(jié) 概述1.定義：綠化混凝土是指能夠適應(yīng)綠色植物生長(zhǎng)、進(jìn)行綠色植被的混凝土及其制品。2.用途：綠化混凝土用于城市的道路兩側(cè)及中央隔離帶、水邊護(hù)坡、樓頂、停車場(chǎng)等部位 ，可以增加城市的綠色空間，調(diào)節(jié)人們的生活情緒，同時(shí)能夠吸收噪音和粉塵，對(duì)城市氣候的生態(tài)平衡也起到積極作用，是符合可持續(xù)發(fā)展原則、與自然協(xié)調(diào)、具有環(huán)保意義的混凝土材料。 幻燈片3第一節(jié) 概述3.日本的研究： 隨著人類對(duì)環(huán)境和生態(tài)平衡的重視，混凝土結(jié)構(gòu)物的美化、綠化、人造景觀與自然景觀的協(xié)調(diào)成為混凝土學(xué)科的又一個(gè)重要課題。 20世紀(jì)90年代初期，日本最早開(kāi)始研究綠化混凝土并申請(qǐng)了專利。 幻燈片4第一節(jié) 概

2、述 當(dāng)時(shí)主要針對(duì)大型土木工程，例如為了修筑道路、大壩、人工島等，需要開(kāi)挖山體、破壞自然景觀，同時(shí)產(chǎn)生大面積的人造混凝土平面和水邊護(hù)坡等部位，需要進(jìn)行綠化處理。在此背景下，日本混凝土協(xié)會(huì)成立了混凝土結(jié)構(gòu)物綠化設(shè)計(jì)研究委員會(huì)。從混凝土結(jié)構(gòu)物的綠化施工方法、評(píng)價(jià)指標(biāo)等多方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)。因此，綠化混凝土在日本得到了廣泛的應(yīng)用，從城市建筑物的局部綠化、近水、護(hù)岸工程到道路、機(jī)場(chǎng)建設(shè)等大型土木工程，均考慮了綠化措施?；脽羝?第一節(jié) 概述4.我國(guó)對(duì)綠化混凝土的研究 近年來(lái)我國(guó)城市建設(shè)加快，城區(qū)被大量的建筑物和混凝土的道路所覆蓋，綠色面積明顯減少。所以也開(kāi)始重視混凝土結(jié)構(gòu)物的綠化問(wèn)題。到目前為止，

3、孔洞型綠化混凝土塊體材料，已經(jīng)常用于城市停車場(chǎng)，而對(duì)于郊外大型土木工程的施工，綠化問(wèn)題則考慮的較少。 幻燈片6第一節(jié) 概述 為了修復(fù)道路或水壩等破壞了的自然景觀，我國(guó)吉林省水利實(shí)業(yè)公司經(jīng)過(guò)幾年的研究，研制出了能長(zhǎng)草的環(huán)保型綠化混凝土護(hù)砌材料。經(jīng)專家們的鑒定，該研究開(kāi)發(fā)的環(huán)保型綠化混凝土已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。因此積極地開(kāi)發(fā)、研究應(yīng)用綠色混凝土是將混凝土向環(huán)保型材料發(fā)展的一個(gè)重要方面。幻燈片7第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成l 綠化混凝土的種類：l 孔洞型綠化混凝土塊體材料 l 多孔連續(xù)性綠化混凝土 孔洞型多層結(jié)構(gòu)綠化混凝土塊體材料 幻燈片8第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成1.孔洞型綠化混凝土塊體材料組

4、成 實(shí)體部分與傳統(tǒng)的混凝土材料相同，只是在塊體材料的形態(tài)上設(shè)計(jì)了一定比例的孔洞，為綠色植被提供空間。 幻燈片9第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 施工時(shí)將塊體材料拼裝鋪筑，形成部分開(kāi)放的地面。有這種綠化混凝土塊鋪筑的地面有一部分與土壤相連，在孔洞之間可以進(jìn)行綠色植被，增加城市的綠色面積。 幻燈片10第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 這類綠化混凝土塊適用于停車場(chǎng)、城市道路兩側(cè)樹(shù)木之間。但這種地面的連續(xù)性較差，且只能預(yù)制成制品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，不適合大面積、大坡度、連續(xù)性地面的綠化。目前這種產(chǎn)品在我國(guó)已逐漸應(yīng)用。 幻燈片11第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成2.多孔連續(xù)性綠化混凝土 連續(xù)性綠化混凝土以多孔混凝土

5、作為骨架結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存在著一定量的連續(xù)孔隙，為混凝土表面的綠色植被提供根部生長(zhǎng)、吸收營(yíng)養(yǎng)的空間。這種混凝土的結(jié)構(gòu)如圖1示。這種混凝土的構(gòu)件也已問(wèn)世，如圖2所示。幻燈片12第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成圖1 綠化混凝土的結(jié)構(gòu)幻燈片13第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成圖2 綠化混凝土構(gòu)件幻燈片14第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成這種混凝土由以下3部分要素構(gòu)成。表面客土多孔混凝土骨架保水性填充材料幻燈片15第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成(1)多孔混凝土骨架。由粗集料和少量的水泥漿體或砂漿構(gòu)成綠化混凝土的骨架。一般要求混凝土的孔隙率達(dá)到1830，且要求孔隙尺寸大，孔隙連通，有利于為植物的根部提供足夠的生長(zhǎng)空

6、間，肥料等填允在孔隙中，為植物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分?；脽羝?6第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 由于內(nèi)比表面積較大，可在較短齡期內(nèi)溶出混凝土內(nèi)部的氫氧化鈣，從而降低混凝土的堿性，有利于植物的生長(zhǎng)。為了促進(jìn)堿性物質(zhì)的快速溶出，可在使用前放置一段時(shí)間，利用自然碳化降低堿度或摻入高爐礦渣等摻合料，利用火山灰與水泥水化產(chǎn)物的二次水化減少內(nèi)部氫氧化鈣的含量，也可以使用樹(shù)脂類膠凝材料代替水泥漿?；脽羝?7第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成(2)保水性填充材料。在多孔混凝土的孔隙內(nèi)填充保水性的材料和肥料，植物的根部生長(zhǎng)深入到這些填充材料之內(nèi)，吸收生長(zhǎng)所必要的養(yǎng)分和水分。如果綠化混凝土的下部是自然的土壤，保水性填充材料能

7、夠把土壤的水分和養(yǎng)分吸收進(jìn)來(lái)，供植物生長(zhǎng)所用。保水性填充材料由各種土壤的顆粒、無(wú)機(jī)的人工土壤以及吸收性的高分子材料配制而成。 幻燈片18第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 (3)表層客土。在綠化混凝土的表層鋪設(shè)一薄層客土，為植物種子發(fā)芽提供空間，同時(shí)防止混凝土硬化體內(nèi)的水分蒸發(fā)過(guò)快，并供給植物發(fā)芽后初期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。為了防止表層客土的流失，通常在土壤拌入粘結(jié)劑，采用噴射施工將土壤漿體粘附在混凝土的表面。 幻燈片19第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 這種連續(xù)型多孔綠化混凝土適合于大面積、現(xiàn)場(chǎng)施工的綠化工程，尤其適用于大型土木工程之后的景觀修復(fù)等。作為護(hù)坡材料，由于基體混凝土具有一定的強(qiáng)度和連續(xù)性，同

8、時(shí)能夠生長(zhǎng)綠色植物，采用這種綠化混凝土技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人工與自然的和諧與統(tǒng)一。幻燈片20第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成3孔洞型多層結(jié)構(gòu)綠化混凝土塊體材料 這是種采用多孔混凝土并施加孔洞、多層板復(fù)合制成的綠化混凝土塊體材料。如圖3所示。 幻燈片21第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成多孔混凝土板培土層圖3 孔洞型多層結(jié)構(gòu)綠化混凝土幻燈片22第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 上層為孔洞型多孔混凝土板，在多孔混凝土板上均勻地設(shè)置直徑大約為l0mm的孔洞，多孔混凝土板本身的孔隙率為20左右，強(qiáng)度大約為10MPa。底層是不帶孔洞的多孔混凝土板，孔徑及孔隙率小于上層板，作成凹槽型。下層與底層復(fù)合，中間形成一定空間的培土

9、層。上層的均布小孔洞為植物生長(zhǎng)孔，中間的培土層填充土壤及肥料，蓄積水分，為植物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)和水分?；脽羝?3第二節(jié) 綠化混凝土的原材料組成 這種綠化混凝土制品多數(shù)應(yīng)用在城市樓房的陽(yáng)臺(tái)、院墻頂部等不與土壤直接相連的部位，增加城市的綠色空間，美化環(huán)境。幻燈片24第三節(jié) 綠化混凝土的配合比設(shè)計(jì) 孔洞型綠化混凝土塊體及孔洞型多層結(jié)構(gòu)綠化混凝土塊體的配合比設(shè)計(jì)和制作方法與普通混凝土及其制品的基本相同，這里不再贅述。多孔連續(xù)型綠化混凝土是以透水性混凝土作為基本骨架，可參照透水性混凝土的材料組成及配合比設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法。此外對(duì)于綠化混凝土還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)?；脽羝?5第三節(jié) 綠化混凝土的配合比設(shè)計(jì) 選擇水

10、泥時(shí)應(yīng)盡量選擇堿性低的水泥?？梢允褂闷胀ㄋ?、礦渣水泥、粉煤灰水泥等，但需要降低游離石灰的溶出，以不對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生影響，同時(shí)不使耐久性下降為宜。為此，最好使用硅酸三鈣少的水泥或摻加火山灰質(zhì)混合材的水泥。 幻燈片26第三節(jié) 綠化混凝土的配合比設(shè)計(jì) 要合理選擇集料粒徑。為了使植草能夠在混凝土孔隙內(nèi)生根發(fā)芽并穿透至土層，要合理選擇集料粒徑，保證有一定的孔隙率、表面空隙率。表面空隙率小時(shí)，混凝土強(qiáng)度較好，對(duì)地面防護(hù)效果較好，但植生材料不容易填充，草的成活率低，表面空隙率過(guò)大時(shí)，容易產(chǎn)生直貫性孔隙，混凝土強(qiáng)度較低，影響混凝土對(duì)地面的防護(hù)功能，但草生長(zhǎng)環(huán)境較好。粗集料級(jí)配一般選用單一粒級(jí)，如1020mm或2

11、031.5mm?；脽羝?7第三節(jié) 綠化混凝土的配合比設(shè)計(jì) 要合理控制水灰比和集灰比。選擇合理的水灰比和集灰比，保證綠化混凝土只有相互貫通的孔隙，以利于植物根系生長(zhǎng)，具有良好的耐久性，可防護(hù)地面不被草根膨脹破壞?；脽羝?8第四節(jié) 綠化混凝土的施工技術(shù) 1.用專用混凝土生產(chǎn)設(shè)備制作透水性混凝土或構(gòu)件。 2.孔隙內(nèi)堿性水環(huán)境改造。改造孔隙內(nèi)堿性水環(huán)境是制作綠化混凝土的關(guān)鍵問(wèn)題之一。根據(jù)有關(guān)專家實(shí)驗(yàn)研究，在38下28天時(shí)硅酸鹽水泥中的堿有8697釋放出來(lái)，其中有4585是在前幾個(gè)小時(shí)內(nèi)釋放出來(lái)的。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間暴露后，硅酸鹽水泥硬化漿體中僅保留15的堿。混凝土初凝后，采用特殊方法，能減少孔隙間水泥表面可

12、溶性堿量，輔以填充偏酸性植物生長(zhǎng)材料，可在短時(shí)間內(nèi)，改善孔隙間的堿性水環(huán)境。 幻燈片29第四節(jié) 綠化混凝土的施工技術(shù) (3)植物生長(zhǎng)材料的選擇和充填。填充的植物生長(zhǎng)材料應(yīng)當(dāng)提供草在發(fā)芽及生長(zhǎng)初期及在數(shù)年生長(zhǎng)期內(nèi)的養(yǎng)分與水分，減少殘留堿性水環(huán)境對(duì)草根的不利影響。草品種多數(shù)為多年生植物，必須為草提供當(dāng)年以及今后數(shù)年生長(zhǎng)期內(nèi)所需要的緩釋肥。為提高緩釋程度與綠化混凝土的綠色程度，選擇了動(dòng)物角蛋白類，這種動(dòng)物角蛋白每100g含氮16.3g，包含有18種氨基酸。 當(dāng)護(hù)砌厚度在1520cm時(shí)，可采用在護(hù)砌材料下面提供緩釋肥的方法，即鋪設(shè)營(yíng)養(yǎng)型無(wú)紡布。該無(wú)紡布表面覆上一層角蛋白纖維，既起到反濾作用，又作為向植

13、物提供營(yíng)養(yǎng)物的載體。草根穿透無(wú)紡布后，可將大孔隙混凝土、無(wú)紡布一道錨固在被保護(hù)土上，提高整體護(hù)砌效果?；脽羝?0第四節(jié) 綠化混凝土的施工技術(shù) (4)植草選擇和播種。對(duì)于城區(qū)堤防等有美化環(huán)境要求的防護(hù)工程，可采用草坪草，雖然草籽、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高，但環(huán)境效應(yīng)較好；對(duì)于無(wú)特殊美化要求或保持大自然狀態(tài)的防護(hù)工程，宜采用自然生長(zhǎng)草。對(duì)多種草坪草在綠化混凝土上進(jìn)行生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，紫羊茅、早熟禾品種表現(xiàn)出很好的耐堿性和耐寒性，在79時(shí)仍郁郁蔥蔥，但耐熱性均有不足，特別是混凝土表面溫度一般超過(guò)40，孔隙淺層溫度3638時(shí)，草在生長(zhǎng)初期易產(chǎn)生熱休眠現(xiàn)象，生長(zhǎng)緩慢。 幻燈片31第四節(jié) 綠化混凝土的施工技術(shù)坡面或平地修整鋪

14、營(yíng)養(yǎng)型無(wú)紡布擺放綠化混凝土構(gòu)件或現(xiàn)澆透水混凝土鋪設(shè)薄土層播種及鋪蓋草簾澆水養(yǎng)護(hù)澆水至苗壯拆除草簾圖4 混凝土鋪設(shè)施工工藝幻燈片32第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo)l 植物生長(zhǎng)功能 l 強(qiáng)度 l 膠凝材料的種類 l 表層客土 l 耐久性 幻燈片33第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo)1植物生長(zhǎng)功能 綠化混凝土雖主要的功能是能夠?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)提供可能。為了實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)功能，就必須使混凝土內(nèi)部具有一定的空間，充填適合植物生長(zhǎng)的材料。因此，綠化混凝土應(yīng)滿足如下要求。幻燈片34第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo)(1)孔隙率。主要決定植物根系的可生長(zhǎng)空間。為保證植物生長(zhǎng)，通常在2030左右。(2

15、)貫通性。綠化混凝土孔隙間相互的貫通程度，決定著植物根系的發(fā)育擴(kuò)展及獲得養(yǎng)分補(bǔ)給的能力。但綠化混凝土不應(yīng)有直貫型孔洞，以免土壤流失。不產(chǎn)生直貫孔洞的條件建議為集料平均粒徑0.37構(gòu)件厚度。(3)最小厚度tmin。保障植物根系最小生長(zhǎng)空間。在混凝土為巖石、不可耕種土壤、有防滲要求時(shí)，建議最小厚度100（孔隙率充填系數(shù)）。充填系數(shù)一般為0.80.9。 幻燈片35第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo) 當(dāng)綠化混凝土厚度不能達(dá)到上述要求時(shí)，可增加局部充土量來(lái)增加土層等效厚度。 復(fù)合多孔型綠化混凝土下為可耕作土壤時(shí)可按有關(guān)規(guī)范計(jì)算厚度。（4）有效孔徑?？啥x為綠化混凝土表觀平均孔徑，體現(xiàn)可充填營(yíng)養(yǎng)土能力

16、，影響植物根系發(fā)育。建議有效孔徑約為0.26倍集料平均粒徑，一般在810mm為宜?；脽羝?6第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo) 2強(qiáng)度 綠化混凝土的抗壓強(qiáng)度主要取決于灰集比、集料品種、粒徑的選擇與配比、振搗程度等。由于綠化混凝土具有較高的孔隙率所以其抗壓強(qiáng)度較低，一般總體混凝土抗壓強(qiáng)度在2.020MPa之間。軟基上的綠化混凝土厚度小于l50mm時(shí)，較大的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)并無(wú)意義。此時(shí)綠化混凝土的承載能力主要取決于集料間的粘合強(qiáng)度，一般為數(shù)兆帕?；脽羝?7第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo) 3膠凝材料的種類 普通硅酸鹽水泥水化之后pHl214，植物難以生長(zhǎng)，這是長(zhǎng)期以來(lái)綠化混凝土未能在我國(guó)推

17、廣應(yīng)用的主要原因。用高爐B、C型水泥制作的綠化混凝土，其表面pH值為9，孔隙內(nèi)充填pH5.56.5的苔鮮類土；使孔隙內(nèi)pH78，植物可以生長(zhǎng)?；脽羝?8第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo) 國(guó)有關(guān)專家通過(guò)對(duì)普通或復(fù)合硅酸鹽水泥孔隙內(nèi)堿性水環(huán)境的形化學(xué)、生物化學(xué)等方式，根據(jù)研究中提出的元素形態(tài)轉(zhuǎn)變、離子動(dòng)態(tài)平衡、分子篩效應(yīng)等理論，采用特定的改性劑等十幾種方法，不僅使硅酸鹽水泥綠化混凝土孔隙內(nèi)水環(huán)境的pH77.5，而且增加了緩沖容量，將有害元素轉(zhuǎn)化為有利于植物生長(zhǎng)和提高混凝土耐久性的材料。 幻燈片39第五節(jié) 綠化混凝土的技術(shù)性能與技術(shù)指標(biāo) 4表層客土 為了使植物種子最初有棲息之地，表層客土不應(yīng)少。一般表層客土的厚度為36cm。綠化混凝土必須提供可行的播種、補(bǔ)種、復(fù)種作業(yè)條件，并使各種適用植物均能發(fā)芽生長(zhǎng)。應(yīng)具有如下特性。