生态混凝土技术

多孔生态混凝土技术介绍
1.多孔生态混凝土技术
由主体结构、植生基材和植物组成。作为花草载体的主体结构，为添加特定材料的无砂大孔隙率透水混凝土。厚度可根据要求进行设计。透水混凝土具有强度高、稳定性好、透气、透水，同时孔隙率高达25-33%等优点，在其表面附着一层栽培介质和空隙填充材料，将花草种子置于其中，给予相应的水分，即可生根发芽。植物的苗须通过混凝土孔隙并扎根混凝土地下的土壤中。混凝土下的草须与混凝土连成一体可以很好的保护土层，同时草须连结成片形成天然的滤网，具有净水和阻止土壤流失的作用。所生产的生态混凝土同时具有生物相容性功能和净化水资源功能。
2.多孔生态混凝土的组成结构

（多孔生态混凝土结构示意图）
 植被层：由相应的植物组成，包括植被草皮和适中的树木，可实现结构的景观效果和绿化；
 表层土：铺设于生态混凝土表面，形成植物发芽的空间并减少混凝土中的水分蒸发，同时提供植被发芽初期的养分供给，可由养分较好的土壤覆盖。
 主体结构：包括两个组成部分，混凝土结构和注浆液，混凝土结构主要为生态透水混凝土，混凝土由粗骨料、水泥混合配制而成的，水泥中掺加粉煤灰、矿渣、硅粉等以降低混凝土的碱性。多孔混凝土是生态混凝土植生的骨架。注浆液可根据各地情况不同进行配置，主要成分为保水材料、肥料等。保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。

（生态混凝土的外观形貌） （布土后的生态混凝土）



（生态混凝土的植被生长过程）




3. 多孔生态混凝土的优势
多孔生态混凝土从排水、消坡、护坡、景观、保持水土方面具有目前护坡材料无可比拟的优势：
■ 高孔隙的生态混凝土不仅和普通混凝土一样具有较高的强度，同时还能像土壤一样种植植物，满足了结构的边坡防护和边坡绿化的需要，防护作用和环境效益非常好，其优点远高于目前的边坡防护要求。同时高空隙率的混凝土保护层可实现堤体内的水及空气等与外部自由流通，处于动态平衡状态，对其进行主动防护；
■ 生态混凝土具有强度高、耐久性好、抗冲刷能力强、抗冻融性好等优点。透水混凝土保护层由于其自身的材质原因、自重和强度较高等优势，从而整体性较高，在植物生长起来后，植物根系和多孔混凝土的共同作用能够使得结构整体防护能力有较大提高，可以很好的起到阻止水土流失和边坡滑落等问题；
■ 整体透水，实现保护层和堤体的长期稳定。抗冲刷能力较强，多孔生态混凝土的孔隙远比孔洞型护坡材料要小的多，对土壤的保护能力较好，孔隙内的土壤不容易流失；
■ 土体与保护层形成一体化施工构建，协调变形性能好，整体结构强度较高，抗冻融性好，耐久性好，可以使用10-30年，从而给植被的生长提供一个过渡期；
■ 带有植被的保护层的形成具有水质净化、自然或早期植生性能，改善生态环境和景观，可实现可持续性长期生态护坡。

表1 多孔生态混凝土与普通混凝土相关性能的指标比较

比较因素 多孔生态混凝土 普通混凝土
排水透水性能 1．排水性和透水性好，可实现自由排水；
2．生态混凝土可以实现水的过滤作用，且过滤后的水质较好。 1．不能透水，只能通过预留孔道排水，容易造成水土流失；
2．无过滤功能。
消波、抗冲刷和保持水土能力 1．自身的“沙琪玛架”的结构，消波性能较好；
2．抗水刷能力较强，能较好的抵抗流失作用。 1．表面平滑，消波效果不理想；2．集中的排水孔造成流速较快，土体流失较为严重。
景观性 可有多种植被，不能景观较好而且可使得护坡效果提高2-3倍，同时可以调节相关的小气候。 不具备景观能力和小气候调节能力。
环境效益 改善环境，植物的生长可以使得环境更加优异。 无改善环境能力，且给环境带来负面影响。


4. 多孔生态混凝土的应用领域
多孔生态混凝土技术主要用于：
 道路工程的边坡加固与美化；
 河道底部、边坡的加固与绿化；
 用于地质灾害频繁地区的水土保持治理和保护；
 道路两侧的新型生态排水沟
5.多孔生态混凝土的施工流程
生态混凝土施工流程：a、集料+70%水，1min；b、50%胶凝材料+外加剂，1min； c、50%胶凝材料+30%水，2min；d、整个流程4min；e、成型震动成型20-30s；f、成型后1-3天，注入营养液；h、植入草籽；i、洒水。

表2 生态混凝土的施工优势
1 适合多角度施工 现浇生态混凝土由于自身的特性，适合现浇和各种施工作业面，包括平面和斜面等；
2 施工简单，无需机械入场 除需要搅拌机一台外，生态混凝土搅拌完成后，由普通工人稍加培训即可施工；
3 受环境影响因素较小 零度以下仍可施工
4 养护简单 可自然养护或者洒水养护
6.多孔生态混凝土的性能指标
表3 生态混凝土的性能指标

测试项目 生态混凝土
立方体抗压强度（28d） 15-35Mpa
抗冻融次数 100次循环
透水系数 0.15cm/s
孔隙率 25±5%
密度 1500-2200kg/m3
绿化率 95%以上


7.多孔生态混凝土的工程效果

（初次浇筑完成的生态混凝土） （生态混凝土浇筑完成后一个月效果）
（生态混凝土浇筑完成后三个月效果） （生态混凝土浇筑完成后一年效果）

（生态混凝土植被护坡效果） （生态水渠）