东莞市莞城建筑工程有限公司 东莞 523076
摘要：植生混凝土应用在市政道路可增加城市绿化面积、降低城市热岛效应、重构生态系统，具有广阔应用前景、环境效益和社会效益。本文对植生混凝土的制备、市政道路中施工控制技术进行了研究，结果表明粒径在16-20mm时和水胶比在0.29时透水性和抗压强度达到峰值，植生效果也更佳，同时确定了植生混凝土原材料、处理工艺、植生土施工、植物种植等，提出其在市政道路工程中的应用方向。
关键词：植生混凝土；市政道路；植生土；水胶比；施工技术
（Dongguan guancheng construction engineering co. LTD，Dongguan 523076,China ）
Abstract: Planting eco-concrete in municipal roads can increase the city green area，reduce the urban heat island effect，reconstruct ecological system and so on，it shows good economical and social benefits. This paper researched on preparation technique of planting eco-concrete and municipal roads construction, The results show that the permeability and compressive strength reached the peak when the particle size is 16-20mm and the water-binder ratio is 0.29, plants also grow better at this point. The research determined the raw materials, processing techniques, planted soil construction and plant cultivation, also put forward the application direction of planting eco-concrete in municipal roads.
Key words: planting eco-concrete；municipal road；planting soil；water-binder ratio；construction technique
引言
植生混凝土是指以一定孔径、一定孔隙率的多孔混凝土为骨架，在多孔混凝土孔隙内充填植物生长所需的物质，植物根系生长于孔隙内或穿透多孔混凝土生长于下层土壤中的一类混凝土或混凝土制品[1]。植生混凝土可应用于护岸、护坡、公共停车场、广场、公园、城市立体绿化等，以提高岸坡稳定性及安全性、增加城市绿化面积、降低城市热岛效应、重构生态系统等作用，具有广阔的应用前景及巨大的环境效益和社会效益，本文对植生混凝土在市政道路中的施工技术开展研究。
一、植生混凝土的制备
由处理过的建筑废料疏松多孔的烧结砖，通过水泥浆将其凝结形成整个结构的骨架，其中内部拥有较多均匀的孔隙，类似于“沙琪玛”结构，在其孔隙中加入能让植物生长的种植营养物，经过播种和养护来获得植物在土壤中的生长的一类混凝土制品。
1.1原材料
水泥：复合硅酸盐P.C32.5级水泥；
建筑废料砖块：建筑废料筛选回来的不同大小的废弃砖块，所需骨料为12mm-25mm；
营养土：取自东莞寮步某河流旁草地的富含营养物质的泥土。
1.2材料处理工艺
拌合工艺：最为常用的拌合方法为水泥浆裹石法，制备水泥浆后再加入粗集料搅拌使水泥净浆包裹在粗集料表面。因为水泥浆很容易出现浆体聚集情况很难均匀的包裹粗集料，通过总结经验与改进工艺，探索出可对水泥浆裹石法改进作为较合适的拌合工艺，修改搅拌方法为人工搅拌代替机械搅拌。
成型工艺：常用成型方式有人工成型、振动成型与静压成型。人工成型是将混凝土分批加入到模具中，一次加入量约为模具容量三分之一，每加入混凝土需插捣10次以上，全部插捣完成后，人工对模具振动3次以上；振动成型是将装满混凝土模具放振动台上振动，观察集料和水泥浆混合情况，如已达到较好情况即停止震动；静压成型是将混凝土装入合适模具中，放在压力机上进行压实成型[2]。通过资料查询，本文适合采用人工成型。
养护工艺：最常用养护方法分为标准和自然养护。标准养护指混凝土成型后放入恒温箱养护1天后取出模具，混凝土切块继续在恒温箱养护35d以上；自然养护则是将成型后的模具连同切块放置在室温条件下，养护1天后取出模具，混凝土切块继续在室温中养护35d以上。植生型再生多孔混凝土与普通混凝土相比，再生混凝土孔隙率较大，为防止结团出现大多数工程应用中常会采用表面盖塑料膜，并经常洒水的方法来进行养护处理，因此本文采用“覆膜保湿养护”方式[3]。
1.3正交试验设计及结果分析
选取粒径、水胶比作为两个因素，采用二因素三水平正交试验分析如表1所示，根据二因素三水平的分析作出以下正交试验设计如表2所示，根据植生型再生混凝土多孔切块配合比设计方法计算结果如表3所示，植生型再生混凝土多孔切块正交试验结果如表4所示。
表1植生型再生混凝土多孔切块正交试验因素与水平表
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表2正交试验设计表
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表3植生型再生混凝土多孔切块正交试验用配合比
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表4植生型再生混凝土多孔切块正交试验结果
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由上表4宏观试验可以得出，植生型再生混凝土多孔切块在粒径20-25mm，水胶比为0.31之间，透水系数更高，即透水性能更好。而在粒径为12-16mm，水胶比为0.29时，所计算出来的抗压强度会更高。而根据相关文献资料记载植生型再生混凝土多孔切块必须满足一定的抗压强度和植生要求（抗压强度≥8MPa，透水系数≥16mm/s，碱度在3-9之间），因此可以根据各组合的形式结果可得出，在粒径为16~20mm,抗压强度在9.46MPa，透水系数17.8（满足条件）时，最为适合植物生长且能达到工程应用要求。
二、植生混凝土在市政道路中的施工控制
在植生混凝土制备基础上，植生混凝土在市政道路中应用还要解决综合降碱技术、植生土的施工、植物的种植等施工技术问题[4-5]。
第一，普通水泥混凝土碱性过高导致植物根系无法生长。因为来自水泥混凝土中的水泥、集料、水、化学外加剂及矿物掺合料，其pH值可高达12以上，为使碱度降低到适宜植物生长范围需采取一定措施。根据试验结果及实践总结[董建伟.随机多孔型绿化混凝土孔隙内盐碱性水环境及改造]，通过掺加高活性矿物掺合料吸碱、掺加碱中和剂消碱、在浇筑硬化后的多孔混凝土表面喷洒碱激发固化剂阻碱、在植生混凝土孔隙内灌注酸性种植材滞碱等综合降碱技术使其长期保持中性或弱碱性环境，适应于不同植物根系生长。
第二，选择植生土。植生土主要为有机质和腐殖质、保水材料、碱度中和、长效肥、防雨水冲刷黏结剂、杀虫剂等组分[6-8]。根据试验结果及实践总结可选择市售种植土和田地种植土按比例混均，再掺加保水成分、长效肥和杀虫剂等即可。
第三，选择植物。草种选择应满足发芽快，出芽率高、整齐；根系发达，抗逆性强；多年生；尽量使用当地物种，避免生态灾难；具备观赏性、无毒性等。将草种均匀播撒在植生土上，并用同样组成的植生土覆盖、撒水即可。在种子种植初期要注意防虫、防旱、防涝。要施加液态肥，以促进幼苗根系生长，使其根系深入植生土及下层土壤中，以保证自然生长。
本研究进行了不同粒径范围第一组（12mm-16mm）、第二组（16mm-20mm）播种10d和35d时外观分别见图1所示，实验效果表明植物生长状况达到预期目标。
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（a）第一组10d （b）第二组10d （c）第一组35d （d）第二组35d
图1植生混凝土种植效果
四、结语
将建筑废料进行回收再利用制备成植生型再生混凝土，使其具有一定的抗压强度和透水性能够给植物提供生长场所，从而减少了对环境的污染，使资源再生化具备良好经济效益和环保效益。结合正交试验可知植生型再生混凝土粒径大小和水胶比设计对10d、35d混凝土切块透水性和抗压强度产生不同影响可知，粒径在16-20mm时和水胶比在0.29时透水性和抗压强度达到峰值，植生效果也更佳；通过10d、35d较好植生效果表明该研究过程可行有效。研究成果应用在市政道路绿化带、排水工程、广场绿化能够起到很好美化、防涝等作用；同时公园、城市立体绿化方面应用能缓解城市的热岛效应。
参考文献
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