陈宏伟-贵阳会议-植生混凝土降碱技术及植物适生性研究(1).pdf

第六届全国边坡安全防护与生态修复新技术高峰论坛

植生混凝土降碱技术及植物

适生性研究

广州大学陈宏伟焦楚杰

贵州·贵阳2024年4月29日

报告目录

1研究背景及意义

2制备工艺选择

3降碱方法研究

4基质填充研究

5植物适生性研究

6抗硫酸盐侵蚀研究

7应用案例

8获得奖励成果

一、研究背景及意义

1.河道边坡面临着安全、生态与环境问题

①自然边坡，可能出现安全问题

自然植被的堤岸边坡，土壤不一定能够抵抗暴雨和水力冲刷，植被生长难以持

久，边坡在汛期可能坍塌。

被水流冲垮的土质边坡

一、研究背景及意义

1.河道边坡面临着安全、生态与环境问题

②混凝土或石砌边坡，常出现生态与环境问题

混凝土隔绝了水体与土壤，形成水体封闭的河道，切断了各生态要素间的物质、

信息流动，使生物多样性下降，河道自净能力降低，污染物一旦流入即造成污染。

混凝土及石砌边坡易造成水体黑臭

一、研究背景及意义

2.植生混凝土是一种环保、生态、较高强度的混凝土

植生混凝土能够适应植物生长，有利于美化环境景观。这种混凝土的原材料与

普通混凝土基本相同，但在配制时不掺细集料，主要靠水泥浆体包裹粗集料，硬化

后形成具有宏观空隙的多孔结构。

植生混凝土结构示意图植生混凝土试块

一、研究背景及意义

3.植生混凝土主要优势如下：

①与传统自然边坡相比，有相对较高的强度和整体性；

②植生混凝土的透水表层可以使雨水快速渗入地表，恢复地下水，改善河道沿

岸地表植物和地下微生物的生存条件；

③能吸收地表热量，有助于减轻城市热岛效应；

④能适应植物生长、增加河道两侧的绿色空间；

⑤有利于河道生态系统的恢复，有利于城市水质净化。

一、研究背景及意义

3.植生混凝土亟需解决的关键问题

植生混凝土制备工艺

孔隙率大小与强度高低却是矛盾关系，原材料的选择、设计参数的确定，单位体积各原材料用量计

算方法。制备工艺包括搅拌工艺、工作性能、成型方法、养护方法。

植生混凝土碱度问题

植物正常生长情况下，其根系在pH值5.5～6.5的弱酸性的范围内生长最好。通常土壤的pH值在

3.5～9.5之间。混凝土孔隙内的水环境若未经处理，pH值高达12以上，不适合植物生长。

植生混凝土植物培植问题

完整的生态护岸的植生混凝土体系应包括多孔混凝土(无土栽培基质)、种植基质、营养液和植物种

子。在已确定混凝土的孔隙率与强度的基础上，选择合适的种植基质、营养液、植物种子。

植生混凝土的工程生产与施工技术

在实际工程中，这两种构件孰优孰劣，是否还有更优的构件形式，其施工安装、固定方案的优选，

均是本项目必须考虑的。

三、降碱方法研究

植生混凝土降碱的思路

1.降碱料吸碱。选择降碱料替代部分硅酸盐水泥用量，一是减少了反应物CaO的含量，

二是降碱料促进了水泥的二次水化反应，从而降低了Ca(OH)2生成量。

2.外加试剂耗碱。植生混凝土试块成型养护至龄期后，采用外加试剂消耗试块表面析出

的碱性物质。

3.表面处理封碱。为维持植生混凝土孔隙pH值稳定，采用表面处理方法使植生混