摘 要:在我國的各種工程建設中,對于混凝土的應用比較廣泛,隨著經濟建設的發展,工程對于混凝土的性能也在逐漸的提高。在科學技術不斷進步的背景下,對于混凝土的性能也有了更進一步的研究,對其進行了技術上的創新。植被混凝土就是一種新型的混凝土,在性能上有所創新,將其應用到工程建筑中將會發揮更大的作用,本文對植被混凝土的概念、研究進展以及意義作出了相關闡述。
關鍵詞:植被混凝土:現狀;發展趨勢;意義
隨著城市經濟建設的發展,大量的建筑物興建起來,在這些建筑為人們帶來益處的同時,也對生態環境造成了影響。人們每天都生活在充斥了鋼筋混凝土的環境中,對于人類的健康有極大的影響。在我國積極的倡導綠色生活,節能環保的生活理念下,各種生態材料都在積極的研發中。經過人們的努力,在科技創新之后,研究出了植被混凝土,這是一種新型的綠色環保的混凝土,既具有混凝土的功能,同時又減少了對環境的污染,是一種生態材料,適應了時代發展的需求,是建筑材料的一種革新,下文將對其進行具體的闡述。
1 植被混凝土的內涵
1.1 植被混凝土的名稱
關于這類混凝上的叫法有植被混凝土,綠化混凝土,植物相容性混凝土以及長草混凝土等,而本文作者認為植被混凝土更為合適,它既概括了其本質,又揭示了其雙重功效。而綠化泥凝土是應用最為廣泛的,但其英文容易誤解為綠色混凝士,吳中偉院士所提出的綠色混凝土的英文也是Green Concrete,內涵與其不符。長草混凝土限制了其范圍,作為植被混凝土主體的植物,可以為寒地型草、如黑麥草、甲熟禾、葛股穎、羊茅等,也可為暖地型草,如結縷草、野牛草、假儉草等草坪植物,或為一串紅、菊花、側金盞等多年生露地花卉。花卉植被混凝土也屬于植被混凝土。
1.2 植被混凝土的概念
植被混凝土是指能夠在混凝土中進行植被作業的生態混凝土。董建偉定義植被混凝土為能夠適應植物生長,可進行植被作業,具有保持原有防護作用功能、保護環境、改善生態條件的混凝土及其制品。
1.3 植被混凝土的結構
目前開發的植被混凝土大多由下列幾部分組成:作為主體的植被和作為基體的混凝土。植被混凝土植物種類,可以是各種冷、暖季型草,也可為多年生露地花卉。作為基體的混凝土包括承載被面、被床、床絮和床基。作為花草載體的被床,為一種既具有一定強度,又有利于花草生長條件的特殊大孔蓄容洮凝土,厚約100mm,孔洞率達25%~33%。通過大孔蓄容作用,混凝土體可以向底土疏導降水,蓄容塵土和有機物質,在根須通過時,獲得養料,并利于生長。同時,植物根系還能使混凝土層與底層土壤緊密結合,進一步發揮抗沖蝕能力。混凝土被床則能夠發揮降低土壤表面水份蒸散、防御草坪生長點和根系被低溫傷害、減少踐踏造成的草坪生長點機械損傷,從而提高綠地的抗逆性、耐踐踏能力和綠期。所謂被面,即為混凝上表面上的一薄層栽培介質(10mm~25mm),由草炭土與普通土按比例混拌而成,營養素與施播的種子,置于此介質中,成為利于植物種子萌芽生長的初始環境。所謂被絮,即為大孔蓄容混凝土(被床)孔隙中的填充物,充填率為孔洞率的33%~66%,由草炭土構成,蓄容水分與養料,利于幼苗根須通過并直下至床基。所謂床基,即為混凝土底下適于植物生長的上壤,需要深度約300mm以上,可預置緩效性肥料,以利于植物根系的長期生長。
2 我國植被混凝土研究進展
植被混凝土作為一種新型的建筑材料,不僅具備了混凝土的基本屬性和功能,同時還對環境非常有利,極大的減低了對環境的污染,是一種生態建筑材料,符合我國可持續發展的理念。對于植被混凝土的研究,我國給予了高度的重視,各地都在進行各種嘗試,試圖研制出適合本地發展的植被混凝土。比如說在北京的城市金蛇工程研究院就在對護坡植被混凝土進行研究并且取得了一定的進展,吉林省的水利實業公司也在將建筑中的廢磚石應用到植被混凝土中。各地的研究都在進行各種不同的嘗試,對于我國未來混凝土業的發展創造了有利的環境。
3 植被混凝土發展趨勢
3.1 植被混凝土智能化
智能材料是模仿生命系統,能感知環境變化,并能實時地改變自身的一種或多種性能參數,做出期望的、能與變化后的環境相適應的復合材料或材料的復合。植被混凝土的主體植被即為真實的生命系統,它不僅能感知環境的變化,并且要求環境的變化要滿足植被的生長。植被混凝土的基體如何實現植物生長,如何實時滿足植物的生長即是實現材料的智能化。
3.2 植被混凝土規模化
由于目前的植被混凝土基本上還是處于研發階段,大部分還不是太成熟,所以真正推廣使用的制品還不多。制造植被混凝土需要有特種低堿膠凝材料,并且還需要具有適合植物生長的環境和條件,對于植被混凝土的耐久性和可復種的操作性要求較強,所以說制造的成本較高。那么要想植被混凝土能有得到大規模的推廣使用,就需要在經濟化方面多做努力,這是主要的途徑。
3.3 植被混凝土理論化
植被混凝土賦予了混凝土新的概念,其基體部分基本上都是大孔和多孔混凝土,為了適應植被的生長需要。而傳統的混凝土中含有很多的細集料,所以說在傳統混凝土中適用的理論公式和計算方法等都不適宜在植被混凝土中應用。
3.4 植被混凝土的集成化
植被混凝土是集巖石程力學、生物學、土壤學、肥料學、硅酸鹽化學、同藝學、環境生態和水上保持學等學科于一體的綜合交叉學科,植被混凝土不僅要滿足材料本身的要求,還要滿足植物生長的要求,同時要兼顧其綠化性能,因此是多學科的綜合交叉研究,形成植被混凝土的體系化是其發展的必然趨勢。植被混凝土通過集成化,多元化,來達到復合多功能的效果,如研制一種凈水植被混凝土,集植被混凝土和凈水混凝土烈重功能,其目的是將凈水混凝土所吸附的菌類或富營養元素來滿足植被混凝土中植物的生長,而植被混凝土中所生長的植物通過某種反應來增加凈水混凝土的凈水效果。
4 植被混凝土的意義
植被混凝土的研發具有超強的時代意義,在我國的建筑史上是一次創造性的飛躍,真正的踐行了我國生態環保理念的可行性,實現了人與自然的協調,實現了將社會效益、經濟效益和生態效益三者有利結合的局面。植被混凝土的研發擴展了混凝土的功能,延長了建筑的使用壽命,同時為了人們的生活空間提供了綠色的環境基礎。植被混凝土的研發具有一定的科學意義,這是一項比較綜合的系統性的研發項目,融合了多學科的交叉使用,并且在設計理念上開辟了新的領域。植被混凝土的研發為生態建筑提供了基礎,為我國建筑材料的生態化發展奠定了基礎,具有深刻的意義。
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