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含有种植基质的护坡植生型 沥青混合料及其制备方法和应用

阅读：1021发布：2020-10-21

专利汇可以提供含有种植基质的护坡植生型沥青混合料及其制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种含有种植基质的护坡植生型沥青混合料及其制备方法和应用，该混合料包括沥青料和种植基质，沥青料组成：岩沥青80-84份，E-51环氧树脂 7-8份，甲基六氢邻苯二甲酸酐1-4份，亲水性助剂1-4份；种植基质组成：蛭石粉3-5份，珍珠岩粉4-6份，羧甲基纤维素钠2-4份，无土栽培营养液 4-7份，硫酸亚铁 1-3份，营养土58-64份，长效有机复合肥 8-11份，硅藻土1-5份，煤渣2-6份；所述的沥青料浸渍于植基质中或者将植基质浇注到沥青料上。本发明具有耐久性能好、植物生产旺盛、适用性强的优点。，下面是含有种植基质的护坡植生型沥青混合料及其制备方法和应用专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，其特征在于：该混合料包括沥青料和种植基质，所述的沥青料由下述重量份的原料组成：
所述的种植基质由下述重量份的原料组成：
所述的沥青料浸渍于种植基质中或者将种植基质浇注到沥青料上得到含有种植基质的护坡植生型沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，其特征在于：所述的亲水性助剂为氨基改性有机硅乳液、聚酯树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，其特征在于：所述的无土栽培营养液为含有氮、磷、钾的营养液。
4.根据权利要求1所述的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，其特征在于：所述的营养土为颗粒大小在0.1mm以下的营养土；所述的硅藻土的比表面积为40-58m2/g。
5.根据权利要求1所述的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料的制备方法，其特征在于：具体的步骤包括：
(1)首先按照配方比例将岩沥青、E-51环氧树脂、甲基六氢邻苯二甲酸酐和亲水性助剂，采用剪切搅拌方式，搅拌速率控制为800-2500r/min，在100～150℃的拌和温度下搅拌
60-70分钟，待混合物混合均匀后停止搅拌得到植生型沥青混合料；
(2)将步骤(1)制备好的植生型沥青混合料倒于容器中，在130-150℃的恒温箱中发育
0.5-1.5h，取出后在130-150℃的温度下搅拌8-15min，然后将搅拌后的植生型沥青混合料浇筑成块状结构；
(3)按照配方比例的无土栽培营养液、硫酸亚铁颗粒配制成溶液；
(4)按照配方比例将蛭石粉、珍珠岩、营养土、长效有机复合肥、硅藻土和煤渣以及待种植的植物种子混合搅拌均匀，将配制好的混合料分批倒入步骤(3)配制的溶液中并加羧甲基纤维素钠作为增稠剂搅拌至均匀得到含有待种植的植物种子的种植基质；
(5)最后将搅拌均匀的粘性种植基质浇注到沥青混合料表面、种植基质沿着多孔沥青料进入沥青料内部，或者将沥青料置于种植基质中25-35分钟后取出。
6.一种含有植基质的护坡植生型沥青混合料在房屋、城市市政工程坡面结构以及河流两岸护坡表面的绿化与保护中的应用。

说明书全文

含有种植基质的护坡植生型沥青混合料及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及环保植生型沥青混合料，尤其是一种含有种植基质的护坡植生型沥青混合料及其制备方法，主要应用于房屋、城市市政工程坡面结构以及河流两岸护坡等表面的绿化与保护。

背景技术

[0002] 近年来，随着我国社会经济的不断发展，各大、中城市开展的规模庞大、数量空前的土木建筑工程活动给环境造成的负荷是不容忽视的。传统的道路、港湾、护岸等工程构件一般由水泥、石头、钢筋、沙子等材料制备的混凝土构成，封闭而不透水，植物无法生长，彻底破坏了自然水土环境，对生态环境造成显著的负面影响；现代城市被建筑和密不透水的道路和场坪覆盖，封闭混凝土砌材没有透水、透气性，表面温度在夏季可达40～60℃，加剧了城市的“热岛效应”，且极易造成城市雨水的积聚而发生渍涝。此外由于地下水得不到补给，一些城市也出现了地下水位的持续下降，而导致建筑物开裂和倾斜。

[0003] 植草生态型沥青混合料是一种植物能直接在其中生长的生态友好型沥青混合料，它实质上是一种有着连续孔隙的多孔沥青混合料，水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内，同时也是一种将植物引入到沥青混合料中的新技术。从真正意义上做到改善和修复生态环境，保护水土资源及保持可持续发展，已经开始成为国内外学者研究的热点。

[0004] 在现有的同类型植生型混合料中，发明专利护坡植被混凝土的植生基材配方及结构(200410022453.0)提供了一种结构简单、易于配制、保水性能好以及抗冲刷的护坡植被混凝土的植生基材配方及结构，虽然能够满足河岸护坡的要求，但混凝土在河水的浸泡侵蚀作用下的耐久性能得不到充分保证，植草所需的孔隙在混凝土砌块中也不易控制，植物生长并不旺盛。发明专利一种用于山体绿化植被的植物培养基(200510047466.8)主要考虑了植被在山体中的生长的不利因素，但培养基的配比中并未充分考虑河道护坡工程中的由于河水作用导致植被生长环境的变化，适用性受到很大制约。发明专利一种岩质坡面喷混植生料及其制备、施工方法(02115391.4)研发了一种能够快速在岩石边坡表面生长发育且不易被雨水冲刷的喷混植生料，但植生料的配比不具备较好的经济性，在诸如河岸护坡、屋面、公路边坡等工程中也并不能发挥其优势。

[0005] 综上所述，现有的同类型生态植生混合料或者植被培养基均存在诸多经济上、技术上或者操作上的不足之处。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种耐久性能好、植物生产旺盛、适用性强的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，该混合料包括植生型沥青混合料(沥青料)和种植基质，所述的沥青料由下述重量份的原料组成：

[0008]

[0009] 所述的种植基质由下述重量份的原料组成：

[0010]

[0011] 所述的沥青料浸渍于种植基质中或者将种植基质浇注到沥青料上。

[0012] 本发明的亲水性助剂可以选用氨基改性有机硅乳液、聚酯树脂等。

[0013] 本发明的无土栽培营养液为含有氮、磷、钾的营养液，直接从市售产品购买即可，比如美乐颗营养液。

[0014] 本发明的营养土为颗粒大小在0.1mm以下的营养土，可以采用市售营养土。

[0015] 本发明的长效有机复合肥主要指各种动物和植物等，经过一定时期发酵腐熟后形成的肥料；可以采用市售产品，比如玉林市绿涛有机复合肥有限公司销售的微生物有机复合肥料、有机肥料、有机无机复混肥料等。

[0016] 本发明的硅藻土为比表面积40-58m2/g的硅藻土。

[0017] 本发明还提供一种含有种植基质的护坡植生型沥青混合料的制备方法，具体的步骤包括：

[0018] (1)首先按照配方比例将岩沥青、E-51环氧树脂、甲基六氢邻苯二甲酸酐和亲水性助剂，采用剪切搅拌方式，搅拌速率控制为800-2500r/min，在100～150℃的拌和温度下搅拌60-70分钟，待混合物混合均匀后停止搅拌得到植生型沥青混合料；

[0019] (2)将步骤(1)制备好的植生型沥青混合料倒于容器中，在130-150℃的恒温箱中发育0.5-1.5h，取出后在130-150℃的温度下搅拌8-15min，然后将搅拌后的植生型沥青混合料浇筑成块状结构；

[0020] (3)按照配方比例的无土栽培营养液、硫酸亚铁颗粒配制成溶液；

[0021] (4)按照配方比例将蛭石粉、珍珠岩、营养土、长效有机复合肥、硅藻土和煤渣以及待种植的植物种子混合搅拌均匀，将配制好的混合料分批倒入步骤(3)配制的溶液中并加羧甲基纤维素钠作为增稠剂搅拌至均匀得到含有待种植的植物种子的种植基质；

[0022] (5)最后将搅拌均匀的粘性种植基质浇注到沥青混合料表面、种植基质沿着多孔沥青料进入沥青料内部，或者将沥青料置于种植基质中25-35分钟后取出。

[0023] 制备好的含有种植基质的护坡植生型沥青混合料，依据不同的河道边坡形式进行不同条件下的植物种植。

[0024] 本发明步骤(3)的溶液还可以加入水，如果加水，则水的用量根据营养液的浓度而定，并非必须加的组分，营养液的浓度为每升水中加入3-10克肥料，如果营养液浓度高于上述的浓度，可以用水适当的稀释至上述浓度。

[0025] 本发明步骤(4)的种子是高羊茅、结缕草、假俭草等，具体种子在种植基质中的添加量为高羊茅20－35克/平方米，假俭草15－25克/平方米，结缕草10－25克/平方米。

[0026] 本发明的含有植基质的护坡植生型沥青混合料应用在房屋、城市市政工程坡面结构以及河流两岸护坡等表面的绿化与保护中。

[0027] 本发明的优点和有益效果：

[0028] 1.本发明护坡植生型沥青混合料以高分子材料学、矿物学和无机非金属材料学为依据，首次在混合料制备中引入甲基六氢邻苯二甲酸酐，以实现护坡植生型沥青混合料的大孔隙率，通过沥青充分包裹集料表面、利用集料相互间的点接触构成连续空隙结构并形成一定强度，从而达到供植物生长的目的；加入亲水性助剂可以选用氨基改性有机硅乳液、聚酯树脂等，可以显著提高水稳性、抗剥离性和透水性，满足河水长期浸泡条件下植生型沥青混合料的耐久性能。此外，合理限定沥青料各个原料的密度，使得制备的护坡植生型沥青混合料具有合理的强度和力学性能，同时还能够兼顾空隙结构，使得种植基质的粘附性能强，更加持久。

[0029] 2.适用于不同植物的种植基质的要求各不相同，其均需具备较好的物理化学和生物学特性，本发明的植基质通过选用蛭石粉和珍珠岩粉，提高基质的保水、排水、通气性和种子发芽率、根系附着力等；而通过添加羧甲基纤维素钠、无土栽培营养液、硫酸亚铁等化学添加剂有利于调节种植基质的酸碱度、导电率、阳离子交换量、养分组成成分，可以有效提高植物的生长速度、高度以及茂盛程度；营养土与长效有机复合复的添加使得种植基质保持良好的生物学特性，能促进植物的茂密生长，增强养分吸收和提高成活率、抗病率等，保证植物的健康生长。该种植基质不必单独为植被供给营养成分，基质和无土栽培营养液均可经渗透的方式充填多孔沥青混合料内部的孔隙，为植物根系的生长和后期发育提供载体和所需营养。

[0030] 3.本发明的基质中采用了硅藻土和煤渣两种成分，其中硅藻土的比表面积为40-58m2/g，该细度的硅藻土由于为多孔物质、可以进入沥青料的孔隙中，并起到保湿、保水和保存种植基质中的营养成分的目的，使得整体的植生型沥青混合料的作用更加持久，耐用；
而煤渣的采用是无土栽培基质的重要营养成分之一，煤渣多孔的结构也可以方便种植的植被的根系的进入、提高植被的栽培牢固性，提高雨水冲刷抗力。

具体实施方式

[0031] 本发明的优选实施例说明如下：

[0032] 实施例：

[0033] 植生型沥青混合料：本发明的植生型沥青混合料，取：岩沥青、E-51环氧树脂、甲基六氢邻苯二甲酸酐和亲水性助剂，采用剪切搅拌方式，搅拌速率控制为2500r/min，在100～150℃的拌和温度下搅拌60-70分钟待混合物的均匀性较好时停止搅拌；

[0034] 将制备好的植生型沥青混合料倒于容器中，在150℃的恒温箱中发育1小时左右，取出后再在150℃的温度下普通搅拌10min，即可浇筑成植生型沥青混合料的砌块结构，最后控制稳定的环境温度和湿度进行养护。

[0035] 具体的原料配比如下表1所示：

[0036] 表1

[0037]实施例 1(单位份) 2(单位份) 3(单位份)
岩沥青 80 82 84
E-51环氧树脂 8 7 7.5
甲基六氢邻苯二甲酸酐 4 3 3.5
亲水性助剂 4 3 3

[0038] 含有种植基质的植生型沥青混合料：首先将配方比例的无土栽培营养液、硫酸亚铁颗粒和水配制成溶液；然后将配方比例的蛭石粉、珍珠岩、营养土、长效有机复合肥、硅藻土和煤渣以及待种植的植物种子等混合搅拌均匀、分批倒入溶液中并加如CMC-Na增稠剂搅拌至均匀；最后将搅拌均匀的粘性种植基质渗入大孔隙沥青混合料砌块表面，或者将多孔沥青置于基质溶液30分钟后取出，依据不同的河道边坡形式进行不同条件下的植物种植。

[0039] 具体的种植基质的成分含量如下表2所示：

[0040] 表2

[0041]实施例 1(单位份) 2(单位份) 3(单位份)
蛭石粉 3 4 5
珍珠岩粉 6 5 4
羧甲基纤维素钠 4 3 2
无土栽培营养液 7 6 5
硫酸亚铁 2 3 2.5
营养土 59 61 63
长效有机复合肥 8 10 11
硅藻土 2 4 3
煤渣 2 4 5

[0042] 本发明制备的含有种植基质的植生型沥青混合料的性能参数如下：透水系数在1～1.5cm/s范围，孔隙率在11％～20％，稳定度大于等于5kN，动稳定度大于等于1600次·mm-1。从上述参数可知，本发明制备的产品通过沥青充分包裹集料表面、利用集料相互间的点接触构成连续空隙结构并形成一定强度，从而达到供植物生长的目的；加入亲水性助剂可以选用氨基改性有机硅乳液、聚酯树脂等，可以显著提高水稳性、抗剥离性和透水性，满足河水长期浸泡条件下植生型沥青混合料的耐久性能。

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