植被生态混凝土制备工艺研究进展.pdf

1 5 2 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 6 年 7月( A) 第 3 0卷第 7期 植被生态混凝土制备工艺研究进展 陶祥令 ， 刘 辉 ， 程 雷。 ( 1 江苏建筑职业技术学院能源与交通工程学院， 徐州 2 2 1 1 1 6 ； 2 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心， 徐州 2 2 1 1 1 6 ； 3 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室， 徐州 2 2 1 1 1 6 ) 摘要 介绍 了植被 生态混凝 土的定义及分 类， 以及这 类混凝土 的应 用现状 ； 通过 总结前 人针 对制备 方法 的研 究成果， 包括配比设计、 搅拌、 成型、 养护等步骤， 提 出了各个工艺需要掌握的关键 因素； 阐述 了定量化衡量植被 生态 混凝土制备性能指标， 并基于此性能指标讨论了影响因素与检测方法； 阐明了植被型生态混凝土今后的发展方向。 关键词 植被生态混凝土制备工艺评价指标检测方法 中图分类号 ： U5 2 8 ； TB 3 2 1 文献标识码 ： A D O I ： 1 0 1 1 8 9 6 j i s s n 1 0 0 5 0 2 3 X 2 0 1 6 0 1 3 0 2 4 Re s e a r c h S t a t u s o f Pr e pa r a t i o n Pr o c e s s f o r Ve g e t a t i o n Ec o l o g i c a l Co n c r e t e TAO Xi a n g l i n g ， LI U Hu i ， CHENG Le i 。 ( 1 Co l l e g e o f En e r g y a n d Tr a n s p o r t a t i o n En g i n e e r i n g ，J i a n g s u J i a n z h u I n s t i t u t e ，Xu z h o u 2 2 1 1 1 6；2 J i a n g s u Co l l a b o r a t i v e I n n o v a t i o n Ce n t e r f o r B u i l d i n g En e r g y S a v i n g a n d C o n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y，Xu z h o u 2 2 1 1 1 6 ；3 S t a t e Ke y L a b o r a t o r y f o r Ge o me c h a n i c s a n d De e p Un d e r g r o u n d En g i n e e r i n g，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y ，Xu z h o u 2 2 1 1 1 6 ) Ab s t r a c t Th e d e f i n i t i o n a n d c l a s s i f i c a t i o n o f v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e we r e i n t r o d u c e d a t f i r s t 。a n d a l s o i t s c u r r e n t s i t u a t i o n o f a p p l i c a t i o n Th e n ，a c c o r d i n g t o t h e s u mma r y o f p r e v i o u s s t u d i e s o n p r e p a r a t i o n me t h o d s ，i n e l u d i n g t h e p r o p o r t i o n i n g d e s i g n，mi x i n g，mo l d i n g a n d c u r i n g me t h o d ，t h e k e y f a c t o r s o f e a c h p r o c e s s n e e d e d t o b e ma s t e r e d we r e p r e s e n t e d Af t e r t h a t ，t h e e v a l u a t i o n i n d e x wh i c h c o u l d q u a n t i t a t i v e me a s u r e t h e p e r f o r ma n c e o f v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e wa s p r o p o s e d，a n d t h e i n f l u e n c i n g f a c t o r s a n d t h e t e s t me t h o d b a s e d o n t h a t we r e d i s c u s s e d At l a s t ，t h e f u t u r e d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o f v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e wa s p o i n t e d o u t Ke y wo r d s v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e ，p r e p a r a t i o n p r o c e s s ，e v a l u a t i o n i n d e x，t e s t me t h o d 0 引言 随着人类社会的发展 ， 各类建筑拔地而起 ， 人类在享受 混凝土建筑带来便利的同时， 也承受着其负面影 响。而植被 生态混凝土能与绿色植物相互共存并能缓解生物隔离 ， 扩大 绿化面积 ， 符合人类“ 可持续发展” 的理念 。在 国际范 围内， 日本率先提出了植被生态混凝土的概念l_ 】 ， 随后这类混凝土 在 El本和欧美得到了广泛应用_ 2 。这类多孔混凝土与普通 混凝土相 比有特殊的制备工艺与检测指标 ， 对此需要进行专 门的研究 。本文回顾和总结了前人的研究成果 ， 从制备工艺 来看， 搅拌 、 成型、 养护等步骤都需要掌握关键 因素 ， 而选择 正确的评价指标则直接关乎能否对植被生态混凝土做 出准 确评价。 1 植被生态混凝土的应用现状 1 1 植被生态混凝土的概念与分类 1 9 9 5 年 日本混凝土工学协会 提 出了生态混凝土 的概 念， 这类特种混凝土具有特殊的结构与表面特征， 它能减小 环境负荷 ， 与生态环境相协调， 为环保做 出贡献。国内最早 提出类似概念的是清华大学冯乃谦等主编的 实用混凝土大 全 ， 该文献 中将绿化生态混凝土定义为： 能够适应绿 色植物 生长 、 进行绿色植被 的混凝土及其制 品。随后吴 中伟 、 胡 德熙 6 、 杨静_ 7 等提出生态混凝土定义为 ： 能够适应植物生 长 ， 可进行植被作业 ， 具有 保持原有 防护作用 功能、 保护环 境、 改善生态条件的混凝土及其制品。 植被生态混凝土多种多样 ， 有着不同的分类方式 。董建 伟 8 按其构造不 同分 为孔洞 型、 敷设型和多孔连续 型 3大 类 ， 冯辉荣_ g 在此基础上又将植被生态混凝土做 了更加细致 的分类 ， 如图 1 所示。吴义峰_ 1 则按照制备方式的不 同分为 现浇型与预制型。 1 2 植被生态混凝土的应用 植被生态混凝土由于具有一定强度并可供植物生长而 在某些领域具有普通混凝土无法相 比的优势 ， 如今 已在国内 外得到广泛应用。据文献 4 介绍 ， 日本全境 的河道护堤 的 施工总面积中， 植被生态混凝土应用面积在 2 O 左右； 韩 国 自然与环境株式会_ 】 开发研制 了类似花盆 的孔洞型混凝土 *住建部科技计 划项 目( 2 0 1 5 一 K4 0 1 5 ) ； 江 苏省住建厅科技计 划项 目( 2 0 1 5 Z D 0 3 ； 2 0 1 5 Z D2 1 ) ； 徐 州市科技计 划项 目( K C1 4 GX 1 3 5 ； K C1 5 S MO 2 7 ) ； 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心开放基金( S J X TQ1 5 0 7 ) 陶祥令： 男， 1 9 8 4年生， 博士生， 讲师， 主要研究方向为建筑材料再生利用 E - ma i l ： c h i n a t x l 1 2 6 c o rn 植被 生态混凝土制备 工艺研究进展 陶祥令等 1 5 3 块 ， 被用于生态型河川建设 ； 吉林 水利水 电公司_ 1 在长春进 行 国内最大的现场铺设生态混凝土道路工程； 上海黄浦 江生 态护坡示范工程 1 3 3 采用生态混凝土沿黄浦江建设生态护坡 ， 结果显示植物生长旺盛 ， 固水保土效果 良好 ， 岸坡安全稳定 ； 还有国外学者| l 研究了植被生态混凝土在噪声屏障中的作 用， 并进行了小规模的使用。 生态 混凝 土 孔 洞 型 生 态 混 凝 土 敷 设 式 生 态 混 凝 土 随 机 多 孔 型 生 态 混 凝 土 A 随 机 多 孔 型 生 态 混 凝 轻 质 生 态 混 凝 土 沙 琪 玛 骨 架 生 态 混 凝 土 自 适 应 植 被 混 凝 土 护 堤 植 生 型 生 态 混 凝 土 图 1 生态混凝土的分类 Fi g 1 Cl a s s i f i c a t i o n o f v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e 2 植被生态混凝土的制备工艺研究现状 2 1 选料与配比设计 植被生态混凝土需要进行特殊 的材料选择与配比设计 ， 因此国内外学者对此进行 了专 门的研究。Ni t e n d r a 利用 生产钢铁留下的废钢渣替代传统骨料 ， 结果证实在废弃资源 再利用方面以及 混凝土强度提 高方 面取得 了较好 的效果。 R Y u _ I 利用矿渣粉 、 石灰粉等部分取代水泥作为胶凝材料 在强度和耐久性上均取得 了良好的效果 。S e r g e y AMi z u - r i a e v E 1 7 对一般用途的多孔混凝土的组成进行 了探讨 ， 并建议 采用碱金属硅酸盐和非膨胀粘土取代普通硅酸盐 。 为了综合考虑植 物生长与混凝土结构使用性能等方面 的要求 ， 一些学者_ 】 做了大量试验 ， 结果发现植生型多孔 混凝土的孔隙率应控制在 1 8 3 5 之间， 水胶 比应控制在 0 2 N0 5 5 之间。 曾培玲 叩 通过试验验证 生态混凝土强度随水泥强度增 大而增大 ， 水泥强度等级增加一级 ， 生态混凝土强度平均增 大 1 2 MP a 。混凝土强度随水胶 比增大而先增后降 ， 综合考 虑强度与植生性能后认为水胶 比为 0 3 5 、 骨胶 比为 1 O 时 比 较适合 。陈月萍 通过研究粗骨料粒径对 生态混凝土的影 响得出结论 ， 综合考虑抗压强度 、 孔隙率和透水性系数， 碎石 粒径选择 1 5 2 0 mm较为合适 。 综上可以看出水胶 比决定 了强度 ， 一定范 围内增大水胶 比有助于强度的提高， 然而实际应用中水胶比过大会导致浆 液堵塞底部孔隙， 不利于植物生长 。水泥掺量增大有助于强 度的提高 ， 骨胶 比也影 响混凝土的强度 与透水透气性 ， 在能 保证孔隙率的情况下尽可能提高胶凝材料用量。 2 2 搅拌工艺 普通混凝土的搅拌工艺一般是一次给料搅拌法 ， 但植被 生态混凝土从配 比上与普通混凝土相 比就大有不 同， 因此有 其特殊的搅拌工艺。按给料与搅拌 的穿插顺序可分为一次 给料法、 多次给料法 、 水泥裹石法等。 E t 本展开的相关研究最多 ， 其中玉井元治 。 提出的搅拌 工艺流程图如图 2 所示。他们提出先将水与水泥投人水泥 浆搅拌机拌合， 再投入骨料在混凝土搅 拌机内拌合 ， 经脱模 养护得到了质量较好的指标生态混凝土。 注 ：W- 水 ；S P- 两性 能减水 剂 ；S F - 二 氧化 硅脱水 剂 ；C- 水泥 图2 搅拌工艺流程图l 2 F i g 2 S t i r r i n g p r o c e s s f l o wc h a r t E 国内学者也有类似研究 ， 蒋正武 2 3 3 在研究若干因素对植 被生态混凝土性能影响时 ， 针对搅拌 工艺做了一组对 比试 验。一组采用一次给料法， 先将水 泥、 骨料等在搅拌机 内干 拌 ， 然后再加水搅拌后人模养护 。另一组采用水泥裹石法 ， 先将骨料按比例混合 ， 用部分水浸 湿后搅拌 ， 再加入水泥与 剩余水搅拌后入模养护。两组试块的检测结果如表 l 所示 。 表 1 两组试块各项性能检测结果 Ta b l e 1 Te s t r e s u l t s o f t h e p e r f o r ma n c e t e s t b l o c k g r o u p s 由表 1 可 以看出 ， 采用水泥裹石法相对 于一次给料法在 孔隙率 、 表观密度和透水 系数上下降不多， 然而抗压强度却 有很大提高 ， 因此水泥裹浆法搅拌工艺值得推荐。 吴磊_ 2 在研究生态混凝土时也根据不 同拌合工艺做 了 对 比试验 ： 第一种是一 次拌合 法， 即将胶凝材料 、 集料 拌匀 后 ， 再加水拌合 ； 第二种是两次拌合法 ， 即先将集料和一部分 水拌匀 ， 然后加入胶凝材料和剩余 水进行拌合 ； 第三种是水 泥裹石法， 即将胶凝 材料和一部分水拌匀， 再加入集料和剩 余水进行拌合 。3 组试块 的试验结果如表 2 所示。 表 2 3组试 块成型试验结果 Ta b l e 2 Re s u l t s o f t h r e e t e s t b l o c k t e s t 对 比上述试验研究可以得出结论 ， 水泥裹石法通过改变 原料的加入顺序改善了植被生态混凝土的性能， 既能保证植 1 5 4 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 6年 7月( A) 第 3 O卷第 7 期 物所需的孑 L 隙率， 又能显著提高混凝土强度。这是因为采用 此种搅拌方式可以使胶结聚体均匀， 骨料粘结性好 ， 水泥稳 定地包裹着骨料表面， 从而增加骨料间的粘结力 ， 进而提高 了强度 。 2 3 成型方式 植被生态混凝土成型可 以采用振动成型和压制成型。 MAa me r l 2 开发出了一种高性能生态混凝土 ， 它不需要任 何特殊的压实与振动， 但需要 聚羧酸高效减水剂 、 十二烷基 苯硫酸钠等特殊添加剂 ， 因此其制作材料来 源受 限， 应用并 不广泛。一般影响植被生态混凝土性能的因素有振动时间、 成型的压力 、 成型厚度等。 2 3 1 振 动 成型 采用振捣法 ， 控制振动时间至关重要。时间过短则混凝 土不易密实 ， 影响混凝土强度； 时间过长， 会导致水泥浆从骨 料表面脱落 ， 流动富集到混凝土的底部 ， 堵塞底部孔隙， 影响 植物生长。颜小波 胡 对此进行 了研究， 试验选取单一粒径 的 粗骨料制备生态混凝土， 搅拌均匀后将试件连通模具放于振 动台上分别振动 0 1 0 S后养护 3 d 、 2 8 d ， 分别测试不同振 动时间混凝土的强度和孔隙率， 结果如图 3所示。张朝辉_ 2 做了类似的研究， 结果如图 4 所示。 山 塞 醴 出 振 动时间 s 图 3 振动时 间对 多孔混凝 土性能 的影 响( 颜小波等 ) F i g 3 Ef f e c t o f v i b r a t i o n t i me o n v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e( Ya n e t a 1 ) 岂 鼎 图 4 振动时间对多孔混凝土性能的影响( 张朝辉等) Fi g 4 Ef f e c t o f v i b r a t i o n t i me o n v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e ( Z h a n g e t a 1 ) 从测试结果来看， 随着振动时间的延长 ， 混凝土强度先 增后降， 而孔隙率则逐渐降低。对于图 3 试验来讲 ， 最佳振 动时间显然是 9 1 0 S ， 而图 4试验证实振动时间在 3 s左右 时既能保证强度 ， 又能适 当降低孔 隙率 ， 同时保证植物正常 生长 。 这种结果是因为随着振动时间的延长粗骨料得到密实， 强度增加 ， 孔隙率下降。然而振动时间过长会使粗骨料表面 的胶凝材料振落 ， 导致 粗骨料粘结性下降 ， 影 响强度 发展。 因此掌握合理的振动时间至关重要 。一般来讲 ， 最佳振动时 间与水胶 比和胶凝材料的用量有关 ， 不 同的配 比对应不同的 最佳振动时间 ， 实际应用中应通过反复试验确定具体配 比下 的最佳振动时间。 2 3 2 压 制成 型 除了振动成型以外， 还可 以采用压制成 型， 颜小波也针 对此种工艺进行了专 门研究。试验所用原材料 、 配比与振动 成型相同， 所使用 的试块截面尺寸 为 1 0 0 mm1 0 0 mm， 试 验中施加 4 0 0 1 0 0 0 N的成型压力， 并保持 5 S ， 试验结果如 图 5 所示 。张朝辉做 了类似研究 ， 结果如图 6 所示。 成型压 力 图 5 成型压力对生态混凝土的影响 F i g 5 Ef f e c t s o f mo l d i n g p r e s s u r e o n v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e 星 嘎 图 6 压制强度对生态混凝土的影响 Fi g 6 E f f e c t s o f s u p p r e s s i n t e n s i t y o n v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e 由试验结果可以得 出： 随着成 型压力 的增加， 强度呈 现 先增后降的趋势 ， 孔隙率随着压力的增加而降低 。从 图 5可 见， 成型压力在 8 0 0 N左右时最佳 ； 从图 6可见 ， 压制强度在 0 2 0 3 MP a 时既能保证混凝土强度 ， 又能有效降低孔 隙 率 。 植被 生态混凝 土制备工艺研究进展 陶祥令等 1 5 5 出现这种现象是因为在压制成型的过程 中， 起初压力将 松散的混凝土进行压密 ， 混凝土孔 隙率不断降低 ， 骨料 之间 结合得更加紧密， 因此抗压强度呈现上升趋势。但 当成型压 力增加到一定程度后 ， 骨料之间处 于紧密接触状态 ， 此时持 续增加压力， 可能会引起接触点或骨料破坏从而导致混凝土 抗压强度的下降。因此压制成型与振动成型类似 ， 存在最佳 成型压力 ， 这也需要反复试验确定 ， 一般生产植被生态混凝 土成型压力控制在 0 2 5 0 4 MP a之间 。 2 3 3 成 型厚 度 植被生态混凝土成型厚度也影 响着其性能。董建伟_ 2 在研究多孔连续型绿化混凝 土的构造原则时提 出混凝土孔 隙内至少充灌相当于 1 0 0 mm厚度的土壤。颜小波在此基础 上研究了成型厚度对多孔生态混凝土性能的影响， 试验设计 6 个成型厚度 ， 测试 2 8 d的抗压强度 ， 结果如 图 7 所示。由 图 7 可知， 随着成型厚度的增加 ， 抗压强度呈现出先降后增， 而后又降低的趋势。在成型厚度为 5 mm时 ， 其抗压强度达 到最大 。 成型厚度 e ra 图 7 成型厚度对多孔生态混凝土抗压强度的影响 Fi g 7 E f f e c t o f t h i c k n e s s o n t h e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f v e g e t a t i o n e c o l o g i c a l c o n c r e t e 综上所述 ， 可以得出结论 ： ( 1 ) 若采用振捣法需要确定最 佳振捣时间； ( 2 ) 若采用压制成型则需要确定最佳成型压力； ( 3 ) 同时也存在一个最佳厚度使植被生态混凝土强度达到最 大值 。 2 4 养护工艺 由于植被生态混凝土有较大的孔隙率 ， 因此暴露在空气 中的表面积要大许多 ， 故不宜采用 自然养护 的方法 ， 以防水 分流失过大。国内外学者 2 9 - 3 1 探究 了采用连同模具一起 的 标准养护方法 ， 结果证实对植被生态混凝土强度提高较为有 益， 并且试块成型后隔天拆模 有利 于保证混凝土 的完整性 ， 同时在试块上覆盖塑料薄膜进行保水也有益于混凝土养护。 3 植被生态混凝土性能指标与检测方法 3 1 力学性能 衡量植被生态混凝土力学性能的指标主要有抗压强度 、 抗折强度等。B y o n g - J e o n g C h o i 3 2 利用 6 组试块进行压缩试 验 ， 比较了普通混凝土与生态混凝土力学性能 的差异 。国内 学者赵铁军口 较早通过试验证 实单位体积混凝土水泥用量 越多则强度越高 ， 并提出了在特定配 比下强度与水泥掺量之 间的关系 。夏振尧 通过试验模拟出了水泥用量、 有机质掺 量与强度之间的线性 回归关系， 得出混凝 土强度随着水泥用 量的增 加 而 增 加 ， 随着 有 机 质 掺 量 增 加 先 增 后 减。P C h i n d a p r a s i r t E 。 研究认为生态混凝土 的强度依赖 于骨料 大 小 ， 小骨料粒径的混凝土的强度折减率较高。在同一孔隙 比 下 ， 大团聚体 的多孔混凝土 的强 度 比小骨料 的大 。钟文乐 等。 。 。 通过试验证明相同骨料级配情况下 ， 无砂多孔混凝土抗 压 、 抗折强度随骨胶 比增大而降低； 相 同骨胶 比下的单粒径 骨料混凝土 ， 其抗压 、 抗折强度随骨料粒径增大而降低 ； J G J a n g 等口 通过试验提出了抗压强度随总的孔隙率 的增加而 降低 ， 并提出了两者 问的定量关 系。Ay d a S 3 。 采用落重 冲 击试验装置进行动力学试验， 得到的结果是外力 的总功和连 通孔隙率是影响多孔混凝土动力性能的主要因素。 植被生态混凝土的抗压强度试验参照 普通混凝土力学 性能试验 方法标准 ( G B T 5 O O 8 1 2 O 0 2 ) 3 9 3 有关 规定执行 。 目前我国还未对植被生态混凝土强度做出统一规定 ， 日本则 制定了专门的设计指标l_ 4 ， 若应用在人行道 以及高速公路的 路肩隔板等对结构强度要求高的部位 ， 一般要达到 2 O MP a 以上； 若 主要用于植被护坡 ， 对强度要求不高， 但也要求大于 1 0 MPa 。 3 2 孔隙率与透水性 植被生态混凝土孔隙包括贯通孔 隙、 半封闭孔隙和全封 闭孔隙， 其 中贯通孔隙和半封 闭孔 隙才可提供植物生 长空 间 4 ， 孔隙率则直接决定 了其透水性 。C L i a n 利用一个 具体的数学模型描述 了生态混凝土孔隙率与透水性之 间的 关系。汪健_ 3 。 。 在探究若干因素对孔隙率的影响时得 出结论 ： 水胶比越大 ， 则孔隙率越小 ； 机械振捣相较 于人工捣实会得 到孔隙率更小的试样 。孔 德玉 4 通 过研究再生骨料混凝土 提出搅拌工艺、 净水胶 比、 粗骨料种类等均会对混凝土孔隙 率与透水性产生影响。 国外文献对多孔生态混凝土孔隙率提 出了计算方法l 4 ， 国内常用的孔隙率测定方法为量体积法和胶带密蜡封法 4 9 3 。 S a n g - Y e o p C h u n g 4 6 提出利用计算机断层扫描图像和低阶概 率函数来研究和量化多孔生态混凝土试件孔隙的空间分布。 日本生态混凝土护岸工法l 4 规定 ， 对 以植 生为主 的护岸， 孔 隙率在 2 1 3 O 之间； 对于承受流水严重冲刷的植生型护 岸 ， 孔隙率在 1 8 2 1 之间。高建明_ 4 认为 连续孔 隙率 低于 2 O 时 ， 植物难以生存 。透水性大小随混凝土基础材料 的颗粒组成不同而有些差异 ， 一般情况下要确保有 0 1 c m s 以上的透水系数l_ 4 ， 透水 系数 的测定方 法可以参考相关文 献_ 5 ， 采用透水性试验测量 。 3 3 耐久性能 植被生态混凝土被大量利用在河 流堤岸和各类边坡 ， 冻 融循环破坏对混凝 土耐 久性 十分不利， 有可能导致结 构失 效 ， 其多孔 隙的结构特性在反复外力作用下也可能发生结构 失稳 。 刘荣桂l 5 妇 系统总结了影响植被生态混凝土的各个因素， 包括外部 因素 ( 冻融作用 、 风化作用 、 碳 化作用 、 疲 劳作用 等) 、 内部因素( 配合比、 碱一 骨料反应等 ) ， 并通过开展模型试 4 3 2 1 O 9 8 7 6 5 4 W， 皤 1 5 6 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 6年 7月( A) 第 3 0卷第 7 期 验、 现场跟踪调查、 数值模拟等方式进行耐久性探究。Mu h a mm a d 5 2 3 通过对 比试验证明生态混凝土 中加入丁苯橡胶为 基础的可再分散乳胶粉和乳胶的混合物可以提高其强度与 耐久性能 。唐春安_ 5 。 借助计算机技术和数值方法进行生态 混凝土在多种尺度下的耐久性损伤数值试验 ， 探索了生态混 凝土耐久性损伤的发展规律。董建伟等 在研究环保型绿 化混凝土时， 提出以疏密结合方式制成绿化混凝土构件 ， 并 采用 了改性聚丙烯纤维混凝土， 有效提高了多孔混凝土的结 构稳定性 。潘文佳 通过试验证明在相同孔隙率情况下 ， 骨 料粒径越小 ， 多孔混凝土 的耐久性越好。L i - J e n g Hu n a g 试验证实添加适量的再生材料包括废轮胎粉、 废液晶玻璃砂 等可改善生态混凝土的耐久性。 目前在国内还没有 出台植被生态混凝土 的耐久性试验 标准， 实际应 用中可参 照普通混凝 土耐久性能试验方法标 准 5 中的检测方法进行评定。 3 4 孔隙内碱环境 衡量植被生态混凝 土性能优 良的主要依据就是植物能 否很好地生长， 其 中孔隙内的碱环境起着决定性作用。任何 植物生长都有适宜的 p H值范围， 而混凝土水化产物均是碱 性物质 ， 不利于植物生长， 因此混凝土孔 隙内碱环境测试 也 很重要 。F C h e n _ 5 阳 通过不同 p H值的生态混凝土对植物幼 苗生长的影响试验得出， 随着混凝土 p H值的增加 ， 植物的生 长率大幅度降低 。李荣炜 5 提出主要应从 3 个方面考虑 ： ( 1 ) 降低胶凝浆体的碱度 ； ( 2 ) 在孔隙内填充偏酸性土壤 ； ( 3 ) 在混凝土孔隙表面采取隔离措施， 防止碱液流出。 国内外的研究人员测试植被生态混凝土孔隙内 p H 值 的方法有固液萃取法_ 6 、 酸碱 中和滴定法 6 和 L Y T 1 2 3 9 1 9 9 9 森林土壤 p H值 的测定 等。根据植物品种 的不同， 适 宜生长的 p H值范围一般在 6 9 之间。 4 结语 本文主要总结了国内外针对植被生态混凝土的分类与 应用 ， 其制备工艺的研究现状， 以及植被生态混凝土 的性能 指标等研究成果。由于植被生态混凝土很好地迎合 了建筑 与生态环境相融合的理念 ， 将来必将得到大规模应用 。纵观 国内外的研究现状 ， 目 前植被生态混凝土还存在诸多需要进 一 步探究的问题 ， 具体如下： ( 1 ) 最优配比设计， 配 比直接影 响着植被生态混凝 土的 强度、 耐久性等性能指标 ， 并且与具体物种的生长特性密切 相关， 需要进一步研究。 ( 2 ) 掌握各种制备工艺 ( 选料、 搅拌 、 成型、 养护 等) 中的 关键因素， 国内外相关实践经验较少， 并且不 同应用情况下 的制备工艺也各不相同， 工艺的各个步骤对植被生态混凝土 性能的影响需要进一步明确。 ( 3 ) 制定统一的植被生态混凝土性能指标 与检测方法， 并且需要进一步研究 降低制备成本与后期管理难度的方法 等。 只有解决上述 问题才能推广植被 生态混凝土的大规模 使用 ， 这就需要科研工作者继续努力， 共同实现植被生态混 凝土产业化生产， 促进人类的可持续发展 。 参考文献 1 He P i n g ， X i e J i a l i n R e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f v e g e t a t i o n - g r o wi n g c o n c r e t e f o r r o a d s l o p e p r o t e c t i o n J J A n h u i A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ， 2 0 0 8， 3 6( 2 8 )： 1 2 0 9 2( i n Ch i n e s e ) 何萍， 谢嘉霖 道路护坡用植被混凝土研究与应用E J 安徽农业科 学 ， 2 0 0 8 ， 3 6 ( 2 8 ) ： 1 2 0 9 2 2 毛鑫 浅谈绿化混凝土 J 中国水利， 2 0 0 4 ( 1 9 ) ： 5 7 3 Ta ma i M ， Mi z u g u c hi H ， Ha t a na k a S Co n s t r u c t i o n a n d r e c e nt a p p l i c a t i o n s o f p o r o u s c o n c r e t e i n J a p a n C P r o c e e d i n g s o f t h e J C I S y m p os i u m o n De s i g n，Co n s t r u c t i o n a n d Re c e nt Ap p l i c a t i o n s o f Po r o u s C o n c r e t e ， J a p a n C o n c r e t e I n s t i t u t e To k y o ， 2 0 0 4 4 水口裕之工j j夕1 J f 耋 J j、夕一 工学， 1 9 9 8 ( 3 ) ： 9 5 吴中伟绿色高性能混凝土混凝土的发展方向 J 混凝土与水 泥制品， 1 9 9 8 ( 1 ) ： 3 6 胡德熙植被混凝土 J 建筑知识， 1 9 9 7 ， 1 8 ( 5 ) ： 3 9 7 杨静， 冯乃谦2 1 世纪的混凝土材料环保型混凝土 J 混凝土 与水泥制 品， 1 9 9 9 ， 6 ( 2 ) ： 2 8 D o n g J i a n we i ， Xi a o Xin mi n Ma j o r g r o wt h e n v i r o n me n t a n d t h e c o n s t r u c t io n p r o p e r t y f o r p o r o u s g r e e n c o n c r e t e J J i l i n Wa t e r R e s o ur c e s， 2 0 03 ， 2 5 1 ( 8)： 1 ( i n Ch i ne s e ) 董建伟， 肖新民 随机多孔型绿化混凝土主要生长环境与构造特征 J 吉林水利， 2 0 0 3 ， 2 5 1 ( 8 ) ： 1 9 Fe n g Hu i r o n g， Ni e Li h u a， Lu o Re n a n Re s e a r c h p r o g r e s s o f p l a n t i n g c o n c r e t e I J Con c r e t e ， 2 0 0 5 ( 1 2 ) ： 2 5( i n C h in e s e ) 冯辉荣， 聂丽华， 罗仁安 绿化混凝土的研究进展F J 混凝土， 2 0 0 5 ( 1 2 )： 2 5 1 O W u Yi f e n g，Lu Xiwu，Wa n g Xi n g a n g，e t a 1 Re s e a r c h o n e c o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f f o ur e c o - c o n c r e t e e mb a n k me n t t y p e s f or e c o l o gi c a l s l op e p r o t e c t i o n E J S a f e t y E n v i r o n m e n t a l E n g ， 2 0 0 7 ， 1 4 ( 1 ) ： 9 ( i n C h i n e s e ) 吴义锋 ， 吕锡武 ， 王新 刚 ， 等 4 种生态混凝 土护坡护砌方式 的生态特 性研究 J 安全与环境工程， 2 0 0 7 ， 1 4 ( 1 ) ： 9 l 1周斌 ， 王发洲 ， 张运华 植物相容性生态混凝 土研究进 展与应用 展望 J 新 型建筑材料 ， 2 0 0 5 ( 8 ) ： 3 7 1 2 D o n g J i a n w e i ， Z h u J u m i n g O u t l i n e f o r g r e e n c o n c r e t e J J i l i n Wa t e r Re s o u r c e s ， 2 0 0 4( 3 )： 4 0( i n Chine s e ) 董建伟， 朱菊明绿化混凝土概论 J 3 吉林水利， 2 0 0 4 ( 3 ) ： 4 o 1 3陈杨辉， 吴义锋， 吕锡武 生态混凝土在河道护坡中的应用 J 中国 水土保持， 2 0 0 7 ( 6 ) ： 4 2 1 4 He r n i Ha l i m，Ra md z a n i Ab d u l l a h，Ab a n g Ab d u l l a h Aba n g Al i ，e t a 1 Ef f e c t i v e n e s s o f e x i s t i n g n o i s e h a r r i e r s ,Co mp a r i s o n b e t we e n v e g e t a t i o n ， c o n c r e t e h o l l o w b l o c k ， a n d p a n e l c o n c r e t e J P r o c e d i a E n v i r o n me nt a l S c i e n c e s ， 2 0 1 5， 3 0： 2 1 7 1 5 P a l a n k a r N，Sh a nk a r A U R，M i t hu n B M S t u d i e s o n e c o - f r i e n d l y c o n c r e t e i n c o r p o r a t i n g i n d u s t r i a l w a s t e a s a g g r e g a t e s J I n t J S u s t a i na b l e B ui l t Env i r o n me nt ， 2 01 5， I 7( 2) ： 3 7 8 1 6 Yu R，S F Ii e s z P，B r o u we r s H J HDe v e l o p me n t o f a n e c o - f r i e n d l