生态混凝土

一、高陡边坡生态防护中的应用

普通的挂网客土喷播或液力喷播不能持久稳定在高陡岩石边坡上，而植被混凝土技术是针对大于60度的高陡岩石(混凝土边坡、硬岩边坡)边坡生态防护的新技术[1999，三峡大学专利，许文年、刘高鹏等文献资料][3],本技术是以水泥为粘结剂、加上CBS植被混凝土绿化添加剂AB菌、有机物(纤维+有机质或腐殖质)含量小于20% (体积比),并由沙壤土、植物种子、肥料、水等组成喷射混合料进行护坡绿化的技术。该技术机械化程度高,生产能力大,采用干式喷锚机喷播,喷射距离远,喷射层有一定强度且不易产生龟裂,抗冲刷能力强,特别适用于陡峭岩石边坡。

1、植被混凝土生态护坡施工工艺

植被混凝土生态护坡包括以下工序:坡面整理、镀锌铁丝网和锚钉的铺设安装、植被混凝土制备、植被混凝土喷植。

2、坡面整治

将坡面对施工有碍的一切障碍物清理干净。包括:

清除植被结合部。清理坡面开口线以上原始边坡的接触面，清理宽度1.0~1.5m，以铲除原始边坡上植物枝干为准，对地下根茎无必要进行挖除，此部分作为工程与原坡面的过渡即植被结合部;

清除坡表面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等;

坡面修整处理。对于明显存在危岩的凸出易脱落部位，进行击落，可先用电锤或风镐在凸出部位沿坡面钻出孔洞，然后用锤击落。对于明显凹进的地段，进行填补，可用风镐将需填补处凿出麻面，其深度不宜小于1cm，然后用高压风、水将其冲洗干净，最后用M7.5砂浆将其填平。

3)铁丝网和锚钉的铺设安装

采用电锤垂直于坡面钻孔，击入锚钉。锚钉采用Φ14或Φ16螺纹钢，长度30cm~60cm锚固，锚钉间距1m×1m。孔深20cm~50cm，锚杆外露10cm。坡体顶部为加强稳定，可用长60cm进行加密加长处理。锚钉稍上倾，与坡面夹角95~100°坡体部分岩石风化严重处，视情况锚钉进行加长，以锚钉击入坡体后稳定为准。

按设计的锚钉规格、入岩深度、间距垂直于坡面配置好锚钉后，铺设加14#镀锌勾花铁丝网(网目5×5cm)。网片从植被结合部顶由上至下铺设，加筋网铺设要张紧，网间上下需进行不小于5㎝的搭接，网间左右不需进行搭接，但所有网片之间应用18#铁丝绑扎牢固，在锚钉接触处也一并用18#铁丝与锚钉绑扎牢固。网片距坡面保持7cm的距离，否则用垫块支撑。

4)植被混凝土喷射料

植被混凝土由砂壤土、水泥、有机质、特有的添加剂混合组成，各组分材料的选择要求如下:

按配合比制备各组分材料，利用搅拌机充分搅拌后待用。表层基材搅拌时应加入按设计要求的植物种子。

5)植被混凝土喷植

完成坡面整治、网和锚钉铺设，并做好植被混凝土基材组分备料并配制后，即可进行植被混凝土基材喷植施工。喷植所用设备为一般混凝土喷射机，分基层和表层分别进行。从坡面由上之下进行喷护，先基层后表层，每次喷护单宽4~6米，高度3~5米。

喷播由大于12立方的空压机送风，采用干式喷浆法施工(设备与喷锚设备相同，采用PZ-6喷浆机械)。

基层喷植。1)方法:在喷浆之前再次检查坡面上的浮土、草皮、树根及其它杂物是否清理干净，确认后用水进行坡面喷淋，以促使喷射植被混凝土基材与基面连接紧密，然后进行试喷试验，以调节水灰比，再进行喷浆施工;基层的喷护厚度为8~9cm;喷射作业开始时，应先送风、后开机、再给料，喷射结束时应待喷射料喷完后，再关风。2)控制措施:基层喷射混凝土可一次喷至设计厚度，不需分层喷植;喷射过程中，喷嘴距坡面的距离控制在0.6m~1.0m之间，一般应垂直于坡面，最大倾斜角度不能超过10°;喷浆中，喷射头输出压力不能小于0.1MPa;喷射采用自上而下的方法进行，先喷凹陷部分，再喷凸出部分;喷射移动可采用"S"形或螺旋形移动前进。

表层喷植:基层施工结束8h以内进行表层喷护，一般控制在3~4h;表层的喷护厚度为1~2cm;表层喷护之前在坡面上喷一次透水，保证基层和表层的粘结;近距离实施喷播，以保证草籽播撒的均匀性;喷播采用自上而下的方式进行，单块宽度按4~6m进行控制。

二、河道、库区护岸中的应用

生态混凝土，现浇植生型生态混凝土(大骨料无砂砼)是一种用于水利工程边坡(如滨水地带、河道、大坝、水库、蓄水池等)治理和保护，并考虑环境因素的新型生态混凝土护坡技术。它是将连续粒级的粗骨料、一定量的细骨料、水泥、水(少量)及CBS植被混凝土绿化添加剂A、植被混凝土绿化添加剂B按一定的比例范围进行配合(必要时可不用细骨料)，然后进行搅拌，浇筑及自然养护之后，便可得到表面呈米花糖状并有大量连通、细·密孔隙的多孔质混凝土。它的最大特点是存在大量单独或连续的孔隙，拥有一般混凝土及普通生态混凝土所不具备的多种功能。因此，该混凝土不仅仅在混凝土领域，而且在生态及环境保护等众多领域都受到了广泛的关注和具有巨大的应用潜在价值。

生态型护坡的首要功能是护堤，即要有优越的力学性能。淹水区边坡的侵蚀主要来自两个方面:一是外在条件的风浪、降雨、温度等引起的侵蚀;另一方面是内在条件的水位变化而造成堤体堆土的流失(管涌现象)。因此，该类型的生态混凝土除了具备一定的强度外，还必须具有良好的反过滤功能，即保证只让水及气体可安全渗透而土壤、细沙等颗粒则不能通过。

现浇生态混凝土，具有防波浪冲刷、自然排水透水(反滤) 以及实现植物生长(生态)、自然净化水质等促进自然生态环境以及营造城市景观等突出的优点。具有连续空隙的生态混凝土(多孔性) 可以使水、空气自由渗透，不仅可以营造生物的生长与生存环境，更明显的是由于其空隙内部以及外部表面能附着和栖息微生物、小动物类及藻类等，可以有效地提高水体的自然净化能力。

在生态护坡方案中，新型现浇透水·植生生态混凝土护坡技术是由施工现场浇筑而成，施工方法十分简便。即，现场加入专用添加剂A、搅拌生态混凝土并浇筑，或用混凝土搅拌车将商品混凝土运输到现场加入混凝土绿化添加剂后进行浇筑，然后用工具对表面进行平整化处理即可，通常的浇筑厚度大于150mm。

现浇生态混凝土护坡技术具有良好的透水性、孔隙特征、强度及耐久性等。之所以具有这些性能特征是因为水泥灰浆中添加了专用添加剂，从而极大改善了水泥灰浆的力学特性(主要指粒料之间的接着黏合力)和结构特性，被广泛应用于河湖治理、市政排水、及路面铺装等多个领域 。

植被混凝土是指能够适应绿色植物生长、又具有一定的防护功能的混凝土及其制品 。

(Vegetation concrete is the concrete and its products which can adapt to the growth of green plants and have some protective function.)

所谓生态混凝土，就是通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与功能，能减少环境负荷，提高与生态环境的相协调性，并能为环保做出贡献的混凝土，人类文明突飞猛进的同时，也在无情的破坏人类和其它生物赖以生存的共同家园。在水利、交通、能源、城市扩张等开发行为中，自然地形地貌及原有植被覆盖层被破坏，导致水土流失、局部小气候被改变及生物链被切断。面对严重恶化的生态环境形势，合肥科顺科贸有限公司与国内多家科研院所、专业学会及国外知名环保企业进行了紧密的有效合作， 依靠自身建立起的由工程地质、水土保持、植物、水工等多学科技术人员组成的研发团队，自主研发了系列专利产品，在满足和提高工程体安全性的同时，兼顾生态效果。在一些项目运用并经历一段时间验证后，取得了很好的工程效益、生态效益和社会效益。

生态混凝土简而言之就是利用高强度黏结剂把较大粒径的骨料稳固成型，利用骨料间孔隙存储能使植物生长的基质，通过播种或其它手段使得多种植物在较坚固骨料混凝土中的基质层生长，进而完成生态环境的植被恢复。技术整体由三个部分组成:

一:具有连续孔隙的混凝土结构体:合肥科顺科贸有限公司采用专有BSC-wy系列添加剂，使得生态混凝土在获得7-20MPa的抗压强度同时具有25-38%的连续孔隙率，具有这样孔隙连续体的混凝土结构体在本质上更像一个多孔的"花盆"，使得混凝土结构体适合植物生长。

二:保持持续活性的生物手段:合肥科顺科贸有限公司使用有效微生物为主要成分的BSC-J活性添加剂，最大程度保持混凝土结构体孔隙间微环境的活性，并且调整由于使用水泥带来的pH值变化，促进植物根系生长和营养吸收。BSC-J活性添加剂富含的有效微生物菌落能自行分解落叶、枯枝、昆虫、小动物尸体等各种有机体，又能加速土壤中各种污染物的分解，避免使用化肥、农药等造成水体污染的可能性，既有利于水体安全保护，又利于环保生态和景观美化。

三:专业科学的植物配置方案和生物演化方案:

绿化即生态，种植草皮即生态恢复这一误解普遍存在于生产生活之中。大量不加研究的商品草种、草皮导致外来物种入侵，不仅仅破坏了生态系统，还有可能危及当地经济发展。合肥科顺科贸有限公司生态混凝土植物配置方案由植物学、生态学、植被生态修复学等学科专职研究人员对目标地进行符合当地实际情况的植物配置研究和种植方案设计。让植被和景观会沿着"建群植物→建群植物+少量乡土植物→建群植物+乡土植物均衡→少量建群植物+稳定的大量乡土植物"的演替路径进化，最后得到一个较为稳定的生态系统。植物、小动物、昆虫和微生物等都会形成当地气候顶级群落，取得长期的生态恢复效果。