[科普中國]-生態(tài)混凝土

生態(tài)混凝土，簡稱植被砼，又名“植被混凝土”、“植生混凝土”、“綠化混凝土”、“生態(tài)混凝土”、“生態(tài)反濾植生砼”等。業(yè)界出現(xiàn)了的大量雜亂專業(yè)術語，界定不清晰，甚至混淆一談；需要進行科學的分類和合理規(guī)范。

簡介生態(tài)混凝土，簡稱植被砼，又名“植被混凝土”、“植生混凝土”、“綠化混凝土”、“生態(tài)混凝土”、“生態(tài)反濾植生砼”等。業(yè)界出現(xiàn)了的大量雜亂專業(yè)術語，界定不清晰，甚至混淆一談；需要進行科學的分類和合理規(guī)范。植被混凝土是指能夠適應綠色植物生長、又具有一定的防護功能的混凝土及其制品1。

國內(nèi)外發(fā)展中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)，檢索“植被混凝土”一詞，最早提出這個概念的是胡德熙（1997年，北京市城市建設工程研究院）。人類栽花種草的歷史,源溯數(shù)千年之久，而人造建材混凝土的出現(xiàn)，若從波特蘭水泥問世起算,亦已近200年。悠悠歲月中，花草與混凝土二者皆因與人類休戚相關，都被廣泛應用,無處不在。然而，與人類利益密不可分的花草與混凝土這二者本身，則因其各自的特性，卻長期處于相互矛盾與對立之中：花草無法在混凝土上生存，而混凝土所到之處,亦花草俱滅?！棒~與熊掌,不可兼得”，人類似乎也已習慣于這種花草與混凝土難以共存的無奈狀態(tài)了。

1998年，《環(huán)境》期刊，植被混凝土是一種能在其表面上栽花種草的混凝土；該混凝土具有一定的強度,而其表面又可繁衍花草，它由作為主體的植被與其載體的被面、被床、床絮和床基等有機結合而成。

2002年，CBS植被混凝土邊坡防護綠化技術是三峽大學專利技術，它是采用特定的混凝土配方和種子配方,對巖石邊坡進行防護和綠化的新技術。具體做法是：先在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定，將植被混凝土原料經(jīng)攪拌后，由常規(guī)噴錨設備噴射到巖石坡面，經(jīng)過一段時間灑水養(yǎng)護，青草就會覆蓋坡面。此類護坡技術適用于山坡噴射植生混凝土。

高陡邊坡生態(tài)防護中的應用普通的掛網(wǎng)客土噴播或液力噴播不能持久穩(wěn)定在高陡巖石邊坡上，而植被混凝土技術是針對大于60度的高陡巖石（混凝土邊坡、硬巖邊坡）邊坡生態(tài)防護的新技術[1999，三峽大學專利，許文年、劉高鵬等文獻資料][3],本技術是以水泥為粘結劑、加上CBS植被混凝土綠化添加劑AB菌、有機物(纖維+有機質(zhì)或腐殖質(zhì))含量小于20% (體積比),并由沙壤土、植物種子、肥料、水等組成噴射混合料進行護坡綠化的技術。該技術機械化程度高,生產(chǎn)能力大,采用干式噴錨機噴播,噴射距離遠,噴射層有一定強度且不易產(chǎn)生龜裂,抗沖刷能力強,特別適用于陡峭巖石邊坡。

1、植被混凝土生態(tài)護坡施工工藝

植被混凝土生態(tài)護坡包括以下工序：坡面整理、鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O安裝、植被混凝土制備、植被混凝土噴植。

2、坡面整治

將坡面對施工有礙的一切障礙物清理干凈。包括：

清除植被結合部。清理坡面開口線以上原始邊坡的接觸面，清理寬度1.0～1.5m，以鏟除原始邊坡上植物枝干為準，對地下根莖無必要進行挖除，此部分作為工程與原坡面的過渡即植被結合部；

清除坡表面的雜草、落葉枯枝、浮土浮石等；

坡面修整處理。對于明顯存在危巖的凸出易脫落部位，進行擊落，可先用電錘或風鎬在凸出部位沿坡面鉆出孔洞，然后用錘擊落。對于明顯凹進的地段，進行填補，可用風鎬將需填補處鑿出麻面，其深度不宜小于1cm，然后用高壓風、水將其沖洗干凈，最后用M7.5砂漿將其填平。

3、鐵絲網(wǎng)和錨釘?shù)匿佋O安裝

采用電錘垂直于坡面鉆孔，擊入錨釘。錨釘采用Φ14或Φ16螺紋鋼，長度30cm~60cm錨固，錨釘間距1m×1m?？咨?0cm~50cm，錨桿外露10cm。坡體頂部為加強穩(wěn)定，可用長60cm進行加密加長處理。錨釘稍上傾，與坡面夾角95～100°坡體部分巖石風化嚴重處，視情況錨釘進行加長，以錨釘擊入坡體后穩(wěn)定為準。

按設計的錨釘規(guī)格、入巖深度、間距垂直于坡面配置好錨釘后，鋪設加14#鍍鋅勾花鐵絲網(wǎng)（網(wǎng)目5×5cm）。網(wǎng)片從植被結合部頂由上至下鋪設，加筋網(wǎng)鋪設要張緊，網(wǎng)間上下需進行不小于5㎝的搭接，網(wǎng)間左右不需進行搭接，但所有網(wǎng)片之間應用18#鐵絲綁扎牢固，在錨釘接觸處也一并用18#鐵絲與錨釘綁扎牢固。網(wǎng)片距坡面保持7cm的距離，否則用墊塊支撐。

4、植被混凝土噴射料

植被混凝土由砂壤土、水泥、有機質(zhì)、特有的添加劑混合組成，各組分材料的選擇要求如下：

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按配合比制備各組分材料，利用攪拌機充分攪拌后待用。表層基材攪拌時應加入按設計要求的植物種子。

5、植被混凝土噴植

完成坡面整治、網(wǎng)和錨釘鋪設，并做好植被混凝土基材組分備料并配制后，即可進行植被混凝土基材噴植施工。噴植所用設備為一般混凝土噴射機，分基層和表層分別進行。從坡面由上之下進行噴護，先基層后表層，每次噴護單寬4～6米，高度3～5米。

噴播由大于12立方的空壓機送風，采用干式噴漿法施工（設備與噴錨設備相同，采用PZ-6噴漿機械）。

6、基層噴植：

1）方法：在噴漿之前再次檢查坡面上的浮土、草皮、樹根及其它雜物是否清理干凈，確認后用水進行坡面噴淋，以促使噴射植被混凝土基材與基面連接緊密，然后進行試噴試驗，以調(diào)節(jié)水灰比，再進行噴漿施工；基層的噴護厚度為8～9cm；噴射作業(yè)開始時，應先送風、后開機、再給料，噴射結束時應待噴射料噴完后，再關風。

2）控制措施：基層噴射混凝土可一次噴至設計厚度，不需分層噴植；噴射過程中，噴嘴距坡面的距離控制在0.6m~1.0m之間，一般應垂直于坡面，最大傾斜角度不能超過10°；噴漿中，噴射頭輸出壓力不能小于0.1MPa；噴射采用自上而下的方法進行，先噴凹陷部分，再噴凸出部分；噴射移動可采用“S”形或螺旋形移動前進。

7、表層噴植：基層施工結束8h以內(nèi)進行表層噴護，一般控制在3～4h；表層的噴護厚度為1～2cm；表層噴護之前在坡面上噴一次透水，保證基層和表層的粘結；近距離實施噴播，以保證草籽播撒的均勻性；噴播采用自上而下的方式進行，單塊寬度按4～6m進行控制1。

河道、庫區(qū)護岸中的應用生態(tài)混凝土，現(xiàn)澆植生型生態(tài)混凝土（大骨料無砂砼）是一種用于水利工程邊坡(如濱水地帶、河道、大壩、水庫、蓄水池等)治理和保護，并考慮環(huán)境因素的新型生態(tài)混凝土護坡技術。它是將連續(xù)粒級的粗骨料、一定量的細骨料、水泥、水(少量)及CBS植被混凝土綠化添加劑A、植被混凝土綠化添加劑B按一定的比例范圍進行配合（必要時可不用細骨料），然后進行攪拌，澆筑及自然養(yǎng)護之后，便可得到表面呈米花糖狀并有大量連通、細·密孔隙的多孔質(zhì)混凝土。它的最大特點是存在大量單獨或連續(xù)的孔隙，擁有一般混凝土及普通生態(tài)混凝土所不具備的多種功能。因此，該混凝土不僅僅在混凝土領域，而且在生態(tài)及環(huán)境保護等眾多領域都受到了廣泛的關注和具有巨大的應用潛在價值。

生態(tài)型護坡的首要功能是護堤，即要有優(yōu)越的力學性能。淹水區(qū)邊坡的侵蝕主要來自兩個方面：一是外在條件的風浪、降雨、溫度等引起的侵蝕；另一方面是內(nèi)在條件的水位變化而造成堤體堆土的流失(管涌現(xiàn)象)。因此，該類型的生態(tài)混凝土除了具備一定的強度外，還必須具有良好的反過濾功能，即保證只讓水及氣體可安全滲透而土壤、細沙等顆粒則不能通過。

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土，具有防波浪沖刷、自然排水透水(反濾) 以及實現(xiàn)植物生長(生態(tài))、自然凈化水質(zhì)等促進自然生態(tài)環(huán)境以及營造城市景觀等突出的優(yōu)點。具有連續(xù)空隙的生態(tài)混凝土(多孔性) 可以使水、空氣自由滲透，不僅可以營造生物的生長與生存環(huán)境，更明顯的是由于其空隙內(nèi)部以及外部表面能附著和棲息微生物、小動物類及藻類等，可以有效地提高水體的自然凈化能力。

在生態(tài)護坡方案中，新型現(xiàn)澆透水·植生生態(tài)混凝土護坡技術是由施工現(xiàn)場澆筑而成，施工方法十分簡便。即，現(xiàn)場加入專用添加劑A、攪拌生態(tài)混凝土并澆筑，或用混凝土攪拌車將商品混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場加入混凝土綠化添加劑后進行澆筑，然后用工具對表面進行平整化處理即可，通常的澆筑厚度大于150mm。

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土護坡技術具有良好的透水性、孔隙特征、強度及耐久性等。之所以具有這些性能特征是因為水泥灰漿中添加了專用添加劑，從而極大改善了水泥灰漿的力學特性（主要指粒料之間的接著黏合力）和結構特性，被廣泛應用于河湖治理、市政排水、及路面鋪裝等多個領域1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學