用于植生混凝土的填隙土研究現(xiàn)狀

孫銀秋 張建飛 楊 敏

（貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴陽(yáng) 貴州 550025）

用于植生混凝土的填隙土研究現(xiàn)狀

孫銀秋 張建飛 楊 敏

（貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴陽(yáng) 貴州 550025）

植生混凝土填隙土是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。它區(qū)別于一般的土壤，不僅需要為植物發(fā)芽、生長(zhǎng)提供生長(zhǎng)環(huán)境，而且需要一定的形狀穩(wěn)定性、保水性、保肥效果、抗雨水沖刷等等性能要求。植生混凝土孔隙中填充土的研究主要有配合比設(shè)計(jì)、替代土壤和膠結(jié)材料，本論文在近幾年對(duì)填隙土的研究情況基礎(chǔ)上，分析了目前填隙土應(yīng)用存在的問題，為填隙土應(yīng)用改性提供理論基礎(chǔ)。

植生混凝土；填隙土；性能要求

混凝土的大量應(yīng)用對(duì)環(huán)境造成一定影響，因此，研究者們對(duì)混凝土進(jìn)行改性，綠化混凝土、生態(tài)混凝土等與環(huán)境友好相處的新型混凝土相繼出現(xiàn)。日本大成建設(shè)技術(shù)研究所首先經(jīng)過了4年的試驗(yàn)[1]，于1993年提出生態(tài)材料的概念，在此概念基礎(chǔ)上，1995年口本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)提出了生態(tài)混凝土概念[2]。隨后中國(guó)的研究也開始了，21世紀(jì)初研究比較全面的有董建偉[3]，他提出了許多關(guān)于植生混凝土的問題，定義了植生混凝土，研究了多孔植生混凝土的重點(diǎn)和難點(diǎn)，之后王桂玲[4-6]等人更加完整地對(duì)植生混凝土進(jìn)行總結(jié)。植生混凝土在中國(guó)的研究不斷深入，但目前關(guān)于植生混凝土的研究都側(cè)重于混凝土的配比等，對(duì)植生混凝土填隙土的研究非常少。實(shí)際上，植生基材是由多種功能材料組成的植物生長(zhǎng)基質(zhì)，是植物出苗的載體，也是植物生長(zhǎng)發(fā)育的肥源和水分的直接供體[7]，對(duì)于填隙土的研究是非常有必要的。

1 植生混凝土填隙土的組成

1.1 天然土壤

天然土壤一般呈中性或弱酸性，所以自然土壤是植物發(fā)芽、生長(zhǎng)的主要載體，一般占填隙物的用量的70%以上。

1.2 肥料

提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，最好是能夠長(zhǎng)期地提供，一般是泥炭、復(fù)合肥、長(zhǎng)效緩釋肥、角蛋白等。

1.3 保水材料

增加抗旱能力，防止水土流失，防止土壤結(jié)塊等，無(wú)機(jī)保水材料有蛭石、珍珠巖，有機(jī)保水材料有高分子吸水樹脂。

1.4 膠結(jié)材料

提高抗沖刷能力，主要有有機(jī)高分子材料和無(wú)機(jī)材料兩種，常用的是水泥，但是水泥水化后會(huì)呈堿性，導(dǎo)致土壤pH升高，不利于植物生長(zhǎng)。

1.5 其他組分

植生外加劑來(lái)降低土壤pH，減水劑減少水的用量，土壤改良劑如粉煤灰、木屑、陶粒等。

2 植生混凝土填隙土的研究概述

2.1 填隙土配合比的研究

填隙土配合比設(shè)計(jì)的最低標(biāo)準(zhǔn)是讓植物能夠順利發(fā)芽生長(zhǎng)，同時(shí)也要保證一定的抗沖刷性能、保水性、形狀穩(wěn)定性和營(yíng)養(yǎng)長(zhǎng)效性等。為了使植物能夠順利發(fā)芽生長(zhǎng)，除了保證水分和肥料以外，還要保證土壤的酸堿度在植物適宜生長(zhǎng)的范圍內(nèi)，但同時(shí)由于填隙土需要加入堿性水泥來(lái)保證抗沖刷性而不至于被大雨沖走，兩者相互矛盾，所以關(guān)于配合比的研究一直沒有許多突破。

2.2 替代土壤的研究

土壤也是一種資源，治理1000立方米的巖石邊坡，植被材料就大概需要500立方米土質(zhì)良好的土壤[8]，所以，目前大多數(shù)通過破壞原有的土壤來(lái)治理邊坡，這無(wú)疑是拆東墻補(bǔ)西墻，而且對(duì)于一些沙漠地區(qū)也無(wú)法獲得土壤，尋求人工土來(lái)代替天然土壤既能達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作用也不會(huì)破壞其他地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。由于粉煤灰的主要成分與其相近，一些研究者嘗試摻入粉煤灰來(lái)部分代替自然土壤。

2.3 膠結(jié)材料的研究

由于需要提高填充土壤的抗沖刷能力，所以需要加入膠結(jié)材料，一般的膠結(jié)材料是水泥，但是水泥水化后會(huì)造成土壤呈堿性，不適宜植物生存。所以，尋找水泥的替代物是填隙土的很重要的研究方向，要求替代物既有膠凝性，又不釋放堿性物質(zhì)，楊成軍[9]用半水磷石膏和部分代替水泥，并且摻入粉煤灰來(lái)做試驗(yàn)土。

3 填隙土研究存在的問題

本文在對(duì)填隙土研究分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為目前植生混凝土填隙土研究方面存在如下問題：

1）由于自然土壤中含有植物生長(zhǎng)所需的重要元素，用其他物質(zhì)代替時(shí)無(wú)法滿足植物的生長(zhǎng)要求，所以對(duì)土壤替代物方面還需探索。

2）填隙土一般需摻入保水劑，高分子保水劑的保水效果好，但是不能適應(yīng)高溫環(huán)境。無(wú)機(jī)保水材料有珍珠巖和蛭石等，然而珍珠巖的密度比較小，增大施工難度。

3）由于填隙土不像水泥那樣有一定的水灰比，關(guān)于填隙土水的摻量尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

植生混凝土的填隙土關(guān)系到植物生長(zhǎng)問題，但目前還沒有得到重視。本文在對(duì)現(xiàn)有研究分析基礎(chǔ)上，認(rèn)為填隙土的研究關(guān)鍵點(diǎn)有以下三方面：

1）粘土替代物的研究，填隙土配制時(shí)需大量的粘土來(lái)作為植物生長(zhǎng)的基材，這樣破壞了環(huán)境，可以考慮使用城市垃圾、造紙污泥、粉煤灰等混合使用來(lái)配置填隙土。

2）關(guān)于保水劑的研究，可以考慮保水劑的多樣化，把有機(jī)、無(wú)機(jī)保水材料混合使用。

3）植生混凝土的填料的多樣化，考慮對(duì)填隙土中有益菌的研究和應(yīng)用。

[1]橋本宏治,上野成三,片倉(cāng)德男はか.生物附著多孔質(zhì)擔(dān)體の海水凈化特性その2[C]//大成建設(shè)技術(shù)研究所報(bào),第25 號(hào).日本橫浜：大成建設(shè)技術(shù)研究所，1992（423）

[2]水口裕之.工ココンクリ一トとは[J].コンク一ト工學(xué)，1998（3）：9-12.

[3]董建偉,裴玉波，王麗秋.環(huán)保型綠化混凝土的研究與實(shí)踐[J].吉林水利,2002（2）：1-4.

[4]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(diǎn)[J]．混凝土,2013 (1)： 105-109.

[5]王桂玲,王龍志,張海霞等.植生混凝土施工技術(shù)研究[J].混凝土,2013,(5):151-153,157.

[6]王桂玲,王龍志,張海霞等.植生混凝土的配合比設(shè)計(jì)、堿度控制、植生土及植物選擇[J].混凝土,2013,(2):102-106,109.

[7]李剛,張娜.植生基材的配合比設(shè)計(jì)與性能試驗(yàn)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2010,(23):174-177.

[8]錢覺時(shí),楊翔,范英儒等.用于生態(tài)恢復(fù)的植被材料[J].重慶建筑,2008,(2):1-4.

[9]楊成軍.磷石膏用于植被材料的研究[D].貴州大學(xué),2015.

Research status of interstitial soil used for planting concrete

The planting concrete interstitial soil is the basis of plant growth. It is different from the general soil, not only for the germination and growth of plants to provide growth environment, but also requires a certain shape stability, water retention, fertilizer effect, anti rain scouring and other performance requirements. Planting concrete pore filling soil are the main research on mix design,alternative soil and cementing materials, this paper in recent years on the basis of filling soil, analyzes the soil filling problems, to provide theoretical basis for the application of filling soil.

planting concrete; interstitial soil; property requirement

貴州大學(xué)SRT字（2015）160號(hào)，貴州省科技廳科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目，黔科合J字[2015]2051號(hào)

TU528.2

B

1003-8965（2017)05-0041-02