基本介紹
- 中文名：生態混凝土
- 外文名：Eco concrete
- 別名：植被混凝土
- 簡稱：植被砼
簡介,國內外發展,高陡邊坡生態防護中的套用,河道、庫區護岸中的套用,
簡介
多孔種植混凝土又稱生態混凝土、綠化混凝土，在實現安全防護的同時又能實現生態種植，是一種能將工程防護和生態修復很好的結合起來的新型護坡材料。其主體以特定粒徑骨料作為支承骨架，通過生態膠凝材料（因水泥具有強鹼性，製備需用生態膠凝材料）和骨料包裹而成，具有一定孔隙結構和強度。其具備三個特點，①強度高，材料本身具有與普通混凝土相當的強度；②構造獨特，具備類似於“沙琪瑪”一樣的骨架，具有較多的連通孔隙，能夠為植物的穿透生長提供條件；③低鹼環境，種植混凝土鹼度較低，適宜植物生長，將其護砌至坡面，在合適的條件下能夠實現安全防護與生態綠化一體化，具備三重防護的功效。
國內外發展
中國知網數據，檢索“植被混凝土”一詞，最早提出這個概念的是胡德熙（1997年，北京市城市建設工程研究院）。人類栽花種草的歷史,源溯數千年之久，而人造建材混凝土的出現，若從波特蘭水泥問世起算,亦已近200年。悠悠歲月中，花草與混凝土二者皆因與人類休戚相關，都被廣泛套用,無處不在。然而，與人類利益密不可分的花草與混凝土這二者本身，則因其各自的特性，卻長期處於相互矛盾與對立之中：花草無法在混凝土上生存，而混凝土所到之處,亦花草俱滅。“魚與熊掌,不可兼得”，人類似乎也已習慣於這種花草與混凝土難以共存的無奈狀態了。
1998年，《環境》期刊，植被混凝土是一種能在其表面上栽花種草的混凝土；該混凝土具有一定的強度,而其表面又可繁衍花草，它由作為主體的植被與其載體的被面、被床、床絮和床基等有機結合而成。
2002年，CBS植被混凝土邊坡防護綠化技術是三峽大學專利技術，它是採用特定的混凝土配方和種子配方,對岩石邊坡進行防護和綠化的新技術。具體做法是：先在岩體上鋪上鐵絲或塑膠網，並用錨釘和錨桿固定，將植被混凝土原料經攪拌後，由常規噴錨設備噴射到岩石坡面，經過一段時間灑水養護，青草就會覆蓋坡面。此類護坡技術適用於山坡噴射植生混凝土。
高陡邊坡生態防護中的套用
普通的掛網客土噴播或液力噴播不能持久穩定在高陡岩石邊坡上，而植被混凝土技術是針對大於60度的高陡岩石（混凝土邊坡、硬岩邊坡）邊坡生態防護的新技術[1999，三峽大學專利，許文年、劉高鵬等文獻資料][3],本技術是以水泥為粘結劑、加上CBS植被混凝土綠化添加劑AB菌、有機物(纖維+有機質或腐殖質)含量小於20% (體積比),並由沙壤土、植物種子、肥料、水等組成噴射混合料進行護坡綠化的技術。該技術機械化程度高,生產能力大,採用乾式噴錨機噴播,噴射距離遠,噴射層有一定強度且不易產生龜裂,抗沖刷能力強,特別適用於陡峭岩石邊坡。
1、植被混凝土生態護坡施工工藝
植被混凝土生態護坡包括以下工序：坡面整理、鍍鋅鐵絲網和錨釘的鋪設安裝、植被混凝土製備、植被混凝土噴植。
2、坡面整治
將坡面對施工有礙的一切障礙物清理乾淨。包括：
清除植被結合部。清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面，清理寬度1.0～1.5m，以剷除原始邊坡上植物枝幹為準，對地下根莖無必要進行挖除，此部分作為工程與原坡面的過渡即植被結合部；
清除坡表面的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等；
坡面修整處理。對於明顯存在危岩的凸出易脫落部位，進行擊落，可先用電錘或風鎬在凸出部位沿坡面鑽出孔洞，然後用錘擊落。對於明顯凹進的地段，進行填補，可用風鎬將需填補處鑿出麻面，其深度不宜小於1cm，然後用高壓風、水將其沖洗乾淨，最後用M7.5砂漿將其填平。
3、鐵絲網和錨釘的鋪設安裝
採用電錘垂直於坡面鑽孔，擊入錨釘。錨釘採用Φ14或Φ16螺紋鋼，長度30cm~60cm錨固，錨釘間距1m×1m。孔深20cm~50cm，錨桿外露10cm。坡體頂部為加強穩定，可用長60cm進行加密加長處理。錨釘稍上傾，與坡面夾角95～100°坡體部分岩石風化嚴重處，視情況錨釘進行加長，以錨釘擊入坡體後穩定為準。
按設計的錨釘規格、入岩深度、間距垂直於坡面配置好錨釘後，鋪設加14#鍍鋅勾花鐵絲網（網目5×5cm）。網片從植被結合部頂由上至下鋪設，加筋網鋪設要張緊，網間上下需進行不小於5㎝的搭接，網間左右不需進行搭接，但所有網片之間套用18#鐵絲綁紮牢固，在錨釘接觸處也一併用18#鐵絲與錨釘綁紮牢固。網片距坡面保持7cm的距離，否則用墊塊支撐。
4、植被混凝土噴射料
植被混凝土由砂壤土、水泥、有機質、特有的添加劑混合組成，各組分材料的選擇要求如下：
配比 | 種植土 | 水泥 | 腐殖質 | 植被混凝土綠化添加劑A | 植被混凝土綠化添加劑B菌 |
基層8cm | 0.1m3（160kg） | 10kg | 15kg | 9kg | 10kg |
表層2cm | 0.1m3（160kg） | 2.5kg | 15kg | 9kg | 10kg |
按配合比製備各組分材料，利用攪拌機充分攪拌後待用。表層基材攪拌時應加入按設計要求的植物種子。
5、植被混凝土噴植
完成坡面整治、網和錨釘鋪設，並做好植被混凝土基材組分備料並配製後，即可進行植被混凝土基材噴植施工。噴植所用設備為一般混凝土噴射機，分基層和表層分別進行。從坡面由上之下進行噴護，先基層後表層，每次噴護單寬4～6米，高度3～5米。
噴播由大於12立方的空壓機送風，採用乾式噴漿法施工（設備與噴錨設備相同，採用PZ-6噴漿機械）。
6、基層噴植：
1）方法：在噴漿之前再次檢查坡面上的浮土、草皮、樹根及其它雜物是否清理乾淨，確認後用水進行坡面噴淋，以促使噴射植被混凝土基材與基面連線緊密，然後進行試噴試驗，以調節水灰比，再進行噴漿施工；基層的噴護厚度為8～9cm；噴射作業開始時，應先送風、後開機、再給料，噴射結束時應待噴射料噴完後，再關風。
2）控制措施：基層噴射混凝土可一次噴至設計厚度，不需分層噴植；噴射過程中，噴嘴距坡面的距離控制在0.6m~1.0m之間，一般應垂直於坡面，最大傾斜角度不能超過10°；噴漿中，噴射頭輸出壓力不能小於0.1MPa；噴射採用自上而下的方法進行，先噴凹陷部分，再噴凸出部分；噴射移動可採用“S”形或螺旋形移動前進。
7、表層噴植：基層施工結束8h以內進行表層噴護，一般控制在3～4h；表層的噴護厚度為1～2cm；表層噴護之前在坡面上噴一次透水，保證基層和表層的粘結；近距離實施噴播，以保證草籽播撒的均勻性；噴播採用自上而下的方式進行，單塊寬度按4～6m進行控制。
河道、庫區護岸中的套用
生態混凝土，現澆植生型生態混凝土（大骨料無砂砼）是一種用於水利工程邊坡(如濱水地帶、河道、大壩、水庫、蓄水池等)治理和保護，並考慮環境因素的新型生態混凝土護坡技術。它是將連續粒級的粗骨料、一定量的細骨料、生態膠凝材料按一定的比例範圍進行配合（必要時可不用細骨料），然後進行攪拌，澆築及自然養護之後，便可得到表面呈米花糖狀並有大量連通、細·密孔隙的多孔質混凝土。它的最大特點是存在大量單獨或連續的孔隙，擁有一般混凝土及普通生態混凝土所不具備的多種功能。因此，該混凝土不僅僅在混凝土領域，而且在生態及環境保護等眾多領域都受到了廣泛的關注和具有巨大的套用潛在價值。
生態型護坡的首要功能是護堤，即要有優越的力學性能。淹水區邊坡的侵蝕主要來自兩個方面：一是外在條件的風浪、降雨、溫度等引起的侵蝕；另一方面是內在條件的水位變化而造成堤體堆土的流失(管湧現象)。因此，該類型的生態混凝土除了具備一定的強度外，還必須具有良好的反過濾功能，即保證只讓水及氣體可安全滲透而土壤、細沙等顆粒則不能通過。
現澆生態混凝土，具有防波浪沖刷、自然排水透水(反濾) 以及實現植物生長(生態)、自然淨化水質等促進自然生態環境以及營造城市景觀等突出的優點。具有連續空隙的生態混凝土(多孔性) 可以使水、空氣自由滲透，不僅可以營造生物的生長與生存環境，更明顯的是由於其空隙內部以及外部表面能附著和棲息微生物、小動物類及藻類等，可以有效地提高水體的自然淨化能力。
在生態護坡方案中，新型現澆透水·植生生態混凝土護坡技術是由施工現場澆築而成，施工方法十分簡便。即，現場加入專用添加劑A、攪拌生態混凝土並澆築，或用混凝土攪拌車將商品混凝土運輸到現場加入混凝土綠化添加劑後進行澆築，然後用工具對表面進行平整化處理即可，通常的澆築厚度大於150mm。
現澆生態混凝土護坡技術具有良好的透水性、孔隙特徵、強度及耐久性等。之所以具有這些性能特徵是因為水泥灰漿中添加了專用添加劑，從而極大改善了水泥灰漿的力學特性（主要指粒料之間的接著黏合力）和結構特性，被廣泛套用於河湖治理、市政排水、及路面鋪裝等多個領域。
