向新星
(陽煤中小企業(yè)集團第八公司,山西陽泉 045000)
我國是一個發(fā)展中國家,由于自然、人為及制度方面的原因,在經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時,卻忽略了對環(huán)境的重視,致環(huán)境條件日益惡化。PM2.5這個詞在我們心中并不陌生,每天清晨霧蒙蒙的一片,能見度不足百米,可見空氣質(zhì)量有多么的糟糕。近幾年來發(fā)展起來的植生混凝土技術(shù),作為環(huán)境保護的技術(shù)之一,很大程度上保護了環(huán)境,改善了環(huán)境質(zhì)量,并符合我國可持續(xù)發(fā)展道路的基本方針。
植生混凝土在其結(jié)構(gòu)內(nèi)部,形成許多連通的孔隙,能夠大量存儲水分和養(yǎng)料,為植物生長提供了生存所必須的條件,且容易種植,澆筑、養(yǎng)護方便。它還具有很強的防護功能,保護邊坡、水土等的穩(wěn)定性。
植生混凝土簡而言之就是利用高強度粘結(jié)劑把較大粒徑的骨料穩(wěn)固成型,利用骨料間孔隙存儲能使植物生長的基質(zhì),通過播種或其他手段使得多種植物在較堅固骨料混凝土中的基質(zhì)層生長,進而完成生態(tài)環(huán)境的植被恢復(fù)。
技術(shù)整體由三部分組成:1)具有連續(xù)孔隙的混凝土結(jié)構(gòu)體。采用專有BSC-WY系列添加劑,使得生態(tài)混凝土在獲得7 MPa~20 MPa的抗壓強度的同時具有25% ~38%的連續(xù)孔隙率,具有這種孔隙連續(xù)體的混凝土結(jié)構(gòu)體在本質(zhì)上更像一個多孔的“花盆”,使得混凝土結(jié)構(gòu)體適合植物生長。2)保持持續(xù)活性的生物手段。使用有效微生物為主要成分的BSC-J活性添加劑,最大程度保持混凝土結(jié)構(gòu)體孔隙間微環(huán)境的活性,并且調(diào)整由于使用水泥帶來的pH值變化,促進植物更好地生長。3)專業(yè)科學(xué)的植物配置方案和生物演化方案。綠化即生態(tài),種植草皮即生態(tài)恢復(fù)這一誤解普遍存在于生產(chǎn)生活之中。大量不加研究的商品草種、草皮導(dǎo)致外來物種入侵,不僅僅破壞了生態(tài)系統(tǒng),還有可能危及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。生態(tài)混凝土植物配置方案由植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植被生態(tài)修復(fù)學(xué)等學(xué)科專職研究人員對目標(biāo)地進行符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的植物配置研究和種植方案設(shè)計。讓植被和景觀會沿著“建群植物→建群植物+少量鄉(xiāng)土植物→建群植物+鄉(xiāng)土植物均衡→少量建群植物+穩(wěn)定的大量鄉(xiāng)土植物”的演替路徑進化,最后得到一個較為穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。植物、小動物、昆蟲和微生物等都會形成當(dāng)?shù)貧夂蝽敿壢郝洌〉瞄L期的生態(tài)恢復(fù)效果。
主要技術(shù)內(nèi)容可分為多孔混凝土的制備技術(shù)、內(nèi)部堿環(huán)境的改造技術(shù)及植物生長基質(zhì)的配置技術(shù)、植生噴灌系統(tǒng)等。1)多孔植生混凝土制備技術(shù)。主要從原材料的選擇、配合比設(shè)計方法、制備工藝、制備機械等方面開展研究。2)堿環(huán)境改造技術(shù)。植生混凝土堿環(huán)境改造技術(shù)是植物生長的必要條件,適合植物生長pH值在8~9之間,而我國水泥pH值普遍偏高,在12.5~13.5之間,嚴(yán)重影響植物的生長。高堿環(huán)境能夠降低植物的成活率,降低植物對養(yǎng)分、水分的吸收,降低光合作用,使植物出現(xiàn)葉子枯黃、植株矮小等不美觀現(xiàn)象。3)種植基的配制及填充技術(shù)研究。在綠化過程中,草種的選擇、播種方式、植物生長基料的配置是植生研究的主要方向。植生混凝土由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部連通的孔隙復(fù)雜性,在我國不同地區(qū),氣候、地理地貌、人文環(huán)境不同,在選擇植物時,既要考慮植物生長的適應(yīng)性、氣候性,還要考慮植物的整體美觀性。4)屋面系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。為了調(diào)節(jié)南方濕熱氣候?qū)ξ菝娼Y(jié)構(gòu)的影響,將植生混凝土應(yīng)用于我國南方熱濕氣候開放機理保溫隔熱屋面和地面系統(tǒng)。利用高效輕質(zhì)混凝土材料的連通與非連通多孔材料的熱濕傳遞特點、復(fù)合保溫隔熱實體被動蒸發(fā)平屋面和復(fù)合保溫隔熱與防水等多功能的屋面等。研究輕質(zhì)透水混凝土與植物營養(yǎng)供給方式,以及輕質(zhì)透水混凝土種植屋面的施工、維護與管理。
植生混凝土由膠結(jié)漿體粘結(jié)集料而形成的內(nèi)部多孔隙結(jié)構(gòu)。只有將粘結(jié)集料攪拌充分、均勻,它才具有滿足要求的流動性、稠度、強度等。攪拌時采用裹漿法對混凝土進行拌制,先對粉料、水、外加劑等進行攪拌,攪拌均勻后再加入集料,使粘結(jié)漿體均勻包裹在集料表面。
由于植生混凝土內(nèi)部多孔隙,表面積大,水分容易流失,所以夏天養(yǎng)護采用覆蓋薄膜的方法,鎖住水分,保持植物所需的養(yǎng)料,冬天要有防止混凝土受凍措施。
植生混凝土可用于邊坡綠化、屋頂綠化、道路綠化、凈化水質(zhì)、減少噪聲、凈化有害氣體以及阻擋電磁波等。
植生混凝土使用目的和物性評價見表1。
表1 植生混凝土使用目的和物性評價
植生混凝土作為一種環(huán)保的新材料,為我們賴以生存的家園增添了綠色,美化了環(huán)境。它堅持著可持續(xù)發(fā)展道路,資源利用效率顯著提高,促使人與自然和諧發(fā)展,保護自然規(guī)律的穩(wěn)定性。
[1] 王桂玲,王龍志,張海霞,等.植生混凝土的含義、技術(shù)指標(biāo)及研究重點[J].混凝土,2013(1):105-109.
[2] 王桂玲,王龍志,張海霞,等.植生混凝土用多孔混凝土的制備技術(shù)研究[J].混凝土,2013(3):96-98.
[3] 張朝輝.多孔植被混凝土研究[D].重慶:重慶大學(xué),2006.
[4] 董建偉.隨機多孔型綠化混凝土孔隙內(nèi)鹽堿性水環(huán)境及改造[J].吉林水利,2003(10):1-4.