一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土 |
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| 申请号 | CN201710535644.4 | 申请日 | 2017-07-04 | 公开(公告)号 | CN107311579A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 江苏东珠景观股份有限公司; | 发明人 | 钟琴; 朱春龙; 丁洁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于生态 混凝土 技术领域，尤其涉及一种用于湿地 水 质强化的多功能生态混凝土。本发明所述的多功能生态混凝土，用于湿地水质强化，具有高抗压强度，良好的透水性能和抗氯离子渗透性能、耐酸 碱 、抗 腐蚀 、耐久抗冻、保水保肥、抗菌环保等多功能，既能 净化 水体 ，提高水体自净能 力 ，防止 水体富营养化 ，增强湿地水质，极具生态净化功能；又能调节生态、美化环境，增强了景观效果，集生态功能和自然景观效果，具有优良的环境协调性；制作简单、成本低廉，符合国家改善生态环境、节约天然资源和可持续发展的低 碳 经济政策，兼顾经济效益、社会效益和绿色生态效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，其特征在于：包括以下重量份的组分： |
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| 说明书全文 | 一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土技术领域背景技术[0002] 生态是指生物体与其周边环境（包括非生物环境和生物环境）的相互关系。生态混凝土从狭义上来说是具有环境友好性或生物相容性和生态效应的混凝土，是采用特殊级配的集料和凝胶材料制成的，其力学性满足工程实用要求的同时，形成蜂窝状结构，具有良好的透水性和透气性，具有较大的比表面积，为微生物的富集和栖息提供了基质条件。生态混凝土具有连续的多孔隙，可为微生物生长提供载体，微生物和微小动物在生态混凝土表面及多孔隙内栖息繁衍，形成生物膜。由于生态混凝土较大的比表面积，具有较好的吸附能力，可降低水体中的污染物质。在水与多孔混凝土接触的局部范围内，由于水泥在水化过程中会不断溶出Ca(OH)2，生态混凝土不仅能有效保护和实现水体的水利功能价值，还可营造水生生态系统中生物多样性的环境。 [0003] 生态混凝土主要包括现浇混凝土和混凝土构件两种，比较常见的为现浇混凝土，但是现浇混凝土存在施工不方便、难度大、效率低时间和人力成本高。目前的生态混凝土还存在以下缺点：生态混凝土空隙率分布不一致，影响植物生长及覆盖率；绿化覆盖率低，景观效果不理想；透水、透气效果差，不利于植被的成活和生长；功能比较单一；外加剂组分较多，制造繁多、制造成本高。 发明内容[0004] 发明目的：为了克服以上问题，本发明的目的是提供一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土。 [0005] 技术方案：本发明所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料600-800份、硫铝酸盐水泥70-80份、硫酸亚铁2-5份、赤玉土10-15份、硅粉40-50份、生物炭20-30份、腐殖酸15-20份、无机抗菌剂1-5份、纤维增强料1-10份、减水剂5-10份、水150-180份。 [0006] 另，本发明所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料650-750份、硫铝酸盐水泥73-77份、硫酸亚铁3-4份、赤玉土12-13份、硅粉43-47份、生物炭23-27份、腐殖酸17-18份、无机抗菌剂2-4份、纤维增强料4-6份、减水剂7-8份、水160-170份。 [0007] 另有，本发明所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料700份、硫铝酸盐水泥75份、硫酸亚铁3份、赤玉土12份、硅粉45份、生物炭25份、腐殖酸18份、无机抗菌剂3份、纤维增强料5份、减水剂8份、水165份。 [0008] 还，所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比（1-3）:1混合而成的复合再生骨料。 [0009] 还有，所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0010] 再，所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在180-200℃中脱水排气处理1-2h后并于500-550℃高温下炭化1-1.5h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0012] 此外，所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0013] 此外还，所述的减水剂为SBTJM®-I型（超早强）混凝土高效增强剂、SBTJM®-II（缓凝、泵送）混凝土高效增强剂中的一种或两种。 [0014] 上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的，相比现有技术，具有以下有益效果：本发明所述的多功能生态混凝土，用于湿地水质强化，具有高抗压强度，良好的透水性能和抗氯离子渗透性能、耐酸碱、抗腐蚀、耐久抗冻、保水保肥、抗菌环保等多功能，既能净化水体，提高水体自净能力，防止水体富营养化，增强湿地水质，极具生态净化功能；又能调节生态、美化环境，增强了景观效果，集生态功能和自然景观效果，具有优良的环境协调性；制作简单、成本低廉，符合国家改善生态环境、节约天然资源和可持续发展的低碳经济政策，兼顾经济效益、社会效益和绿色生态效益。 具体实施方式[0015] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。 [0016] 实施例1本实施例所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料600份、硫铝酸盐水泥70份、硫酸亚铁2份、赤玉土10份、硅粉40份、生物炭20份、腐殖酸15份、无机抗菌剂1份、纤维增强料1份、减水剂5份、水150份。 [0017] 本实施例所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比1:1混合而成的复合再生骨料。 [0018] 本实施例所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0019] 本实施例所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在180℃中脱水排气处理1h后并于500℃高温下炭化1.5h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0020] 本实施例所述的无机抗菌剂为氧化锌。 [0021] 本实施例所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0022] 本实施例所述的减水剂为SBTJM®-I型（超早强）混凝土高效增强剂。 [0023] 经检测，本实施例制备的生态混凝土的透水系数超过2.2mm/s，抗压强度为25MPa。 [0024] 实施例2本实施例所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料800份、硫铝酸盐水泥80份、硫酸亚铁5份、赤玉土15份、硅粉50份、生物炭30份、腐殖酸20份、无机抗菌剂5份、纤维增强料10份、减水剂10份、水180份。 [0025] 本实施例所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比3:1混合而成的复合再生骨料。 [0026] 本实施例所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0027] 本实施例所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在200℃中脱水排气处理1h后并于550℃高温下炭化1h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0028] 本实施例所述的无机抗菌剂为氧化锌。 [0029] 本实施例所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0030] 本实施例所述的减水剂为SBTJM®-II（缓凝、泵送）混凝土高效增强剂。 [0031] 经检测，本实施例制备的生态混凝土的透水系数超过2.3mm/s，抗压强度为26MPa。 [0032] 实施例3本实施例所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料650份、硫铝酸盐水泥73份、硫酸亚铁3份、赤玉土12份、硅粉43份、生物炭23份、腐殖酸17份、无机抗菌剂2份、纤维增强料4份、减水剂7份、水160份。 [0033] 本实施例所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比1:1混合而成的复合再生骨料。 [0034] 本实施例所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0035] 本实施例所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在180℃中脱水排气处理2h后并于500℃高温下炭化1.5h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0036] 本实施例所述的无机抗菌剂为氧化铜。 [0037] 本实施例所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0038] 本实施例所述的减水剂为SBTJM®-I型（超早强）混凝土高效增强剂。 [0039] 经检测，本实施例制备的生态混凝土的透水系数超过2.1mm/s，抗压强度为23MPa。 [0040] 实施例4本实施例所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料750份、硫铝酸盐水泥77份、硫酸亚铁4份、赤玉土13份、硅粉47份、生物炭27份、腐殖酸18份、无机抗菌剂4份、纤维增强料6份、减水剂8份、水170份。 [0041] 本实施例所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比3:1混合而成的复合再生骨料。 [0042] 本实施例所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0043] 本实施例所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在200℃中脱水排气处理2h后并于550℃高温下炭化1h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0044] 本实施例所述的无机抗菌剂为氧化铜。 [0045] 本实施例所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0046] 本实施例所述的减水剂为SBTJM®-II（缓凝、泵送）混凝土高效增强剂。 [0047] 经检测，本实施例制备的生态混凝土的透水系数超过2.3mm/s，抗压强度为25MPa。 [0048] 实施例5本实施例所述的一种用于湿地水质强化的多功能生态混凝土，包括以下重量份的组分：再生骨料700份、硫铝酸盐水泥75份、硫酸亚铁3份、赤玉土12份、硅粉45份、生物炭25份、腐殖酸18份、无机抗菌剂3份、纤维增强料5份、减水剂8份、水165份。 [0049] 本实施例所述的再生骨料为再生粗骨料和再生细骨料按照质量比2:1混合而成的复合再生骨料。 [0050] 本实施例所述的硅粉纯度不小于98%，密度为2500kg/m3。 [0051] 本实施例所述的生物炭通过以下方法步骤制备：1）将水稻秆、油菜杆、玉米秆切成10cm长的条状结构后加入5mol/L HCl溶液搅拌混合均匀后装入坩埚中置于马弗炉中在190℃中脱水排气处理1.5h后并于520℃高温下炭化 1.2h； 2）步骤1）高温炭化处理后用水过滤降温至室温后烘干再用粉碎机粉碎后过80目筛得到生物炭粉末。 [0052] 本实施例所述的无机抗菌剂为氧化锌和氧化铜按照重量比为1:1复合而成的复合无机抗菌剂。 [0053] 本实施例所述的纤维增强料为玻璃纤维和竹炭纤维通过1:1的比例复合而成的复合纤维。 [0054] 本实施例所述的减水剂为SBTJM®-I型（超早强）混凝土高效增强剂和SBTJM®-II（缓凝、泵送）混凝土高效增强剂按照重量比1:1复合而成的高效减水剂。 [0055] 经检测，本实施例制备的生态混凝土的透水系数超过2.5mm/s，抗压强度为30MPa。 [0056] 本发明中所述的硅粉可以增加混凝土内部“火山灰反应”进程，消耗水泥水化产生的氢氧化钙等可溶性碱类，固定不溶碱，达到降碱的目的；硫酸亚铁属于强酸弱碱盐类，其水溶液呈现弱酸性，用于中和水泥水化过程中产生的碱类物质的作用。 [0057] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。 |
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