新型植生混凝土

发布时间：2024-01-26

1.序言
植生混凝土是建筑、材料、生物、农业等学科交叉形成的前沿学科。与传统的护坡、治沙、废混凝土解决技术相比，植生混凝土具有环境效益、自净性、防洪性、经济效益等优点[1-6]，因此植生混凝土成为世界研究的热点。以硫铝酸盐水泥、植生混合物、石头和尿素为主（U）、聚羧酸gaoxingnneg减水剂的主要原料是采用“包浆法”制作保水保肥型植生混凝土，并对抗冻性能进行分析。
制备混凝土
如表1所示，植生混凝土原料的配合比和序号.
表1 植生混凝土原料配合比例
抗寒性能分析
植生混凝土常用于河岸护坡工程或湿地保护工程，其工作环境湿度较高，甚至完全浸泡在水中。因此，在冬季，植生混凝土经常受到冻融的破坏性作用。理论上，植生混凝土内部存在大量的宏观间隙，包囊在组石材表面的混合物硬化浆中微观间隙。当内部水分结冰，导致体积膨胀时，可以移动植生混凝土内部的宏观间隙，减少膨胀应力。因此，植生混凝土具有一定的抗冻融能力。然而，当混凝土表面的混合物在微观间隙中膨胀时，微观间隙会扩大。
图3 植入混凝土冻融频率与质量损失率的关系
混凝土冻融破坏是一个极其复杂的过程，研究表明，混凝土在冻融过程中所承受的破坏应力主要有两种。其中一种是膨胀压力。当混凝土微孔内部的水结冰时，9%的体积会膨胀。因此，混凝土微孔内部的水分在低于冰点温度的情况下会发生形态变化，从而产生膨胀应力。另一种是渗透压力。混凝土微孔内部的水与空气的接触区域存在界面张力，导致微孔内部的水分零度降低。因此，在植入混凝土宏观连接孔内的水实现零度后，由于冷水之间的浓度差和固体冰与液体水之间的饱和蒸汽压差，水分转移产生渗透压。另外，过冷水转移渗透会导致固体冰在微孔内部的体积不断增加，最终形成更多的膨胀应力。当混凝土处于冷冻状态时，膨胀应力和渗透压力会损害混凝土的微观结构，但融化后，水分会进一步渗入孔隙。经过多次冻融，混凝土内部的微孔逐渐增大，相互连接演变成裂缝，裂缝相互交错产生大裂缝，大大降低甚至完全丧失混凝土性能。
如图3所示，植生混凝土的冻融频率和质量之间的关系。在植生混凝土冻融实验中，质量损失可以直观地反映植生混凝土样品在冻融破坏过程中的脱落。从图3可以知道，在冻融频率不超过10次的情况下，植生混凝土几乎没有质量损失，因为现阶段只有少量的表面脱落，现阶段混凝土试件处于吸湿状态，所以质量损失特别小。
在-5～在18℃的冻融制度下，经过40次冻融，植生混凝土样品的C0组混凝土质量损失率仅为0.6%，C1、C2混凝土质量损失率分别为1.8%和2.4%。；在70个冻融后，植生混凝土样品的C0组混凝土质量损失率仅为2.8%，C1、C2混凝土质量损失率分别为3.5%和4.7%；此外，经过80个冻融，C0组混凝土质量损失率基本保持不变，C1组混凝土质量损失率超过4%，而C2组混凝土质量损失率超过5%。因此，在-5～在18℃的冻融系统下，由硫铝酸盐水泥制成的植生混凝土比由有机-无机复合植生混凝土制成的植生混凝土具有更好的抗冻性能。此外，在这个系统下，C0、C1组植生混凝土可承受超过80次冻融，而C2组植生混凝土可承受70次冻融频率。～80次中间。