植被混凝土定義

植被混凝土是指能夠適應(yīng)綠色植物生長、又具有一定的防護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.)

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(shè)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(guān)，都被廣泛應(yīng)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。"魚與熊掌,不可兼得"，人類似乎也已習(xí)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(jié)合而成 。

2002年，《水利水電技術(shù)》中文核心期刊 ，許文年，劉高鵬(2002年，三峽大學(xué))植被混凝土邊坡防護綠化技術(shù)是三峽大學(xué)專利技術(shù)，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(shù)。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(shè)備噴射到巖石坡面,形成近10cm厚的植被混凝土;噴射完畢后覆蓋一層無紡布防曬保墑，水泥使植被混凝土形成具有一定強度的防護層;經(jīng)過一段時間灑水養(yǎng)護，青草就會覆蓋坡面，揭去無紡布，茂密的青草自然生長。通過在清江高壩洲水利樞紐右岸王家沖高陡巖石坡的防護與綠化工程中的應(yīng)用,證實綠化實效顯著。

一、高邊坡生態(tài)防護中的應(yīng)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(shù)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(shù)[1999，三峽大學(xué)專利，許文年、劉高鵬等文獻資料] ,本技術(shù)是以水泥為粘結(jié)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(shù)。該技術(shù)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(shè)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(jié)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(jié)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(fēng)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(fēng)鎬將需填補處鑿出麻面，其深度不宜小于1cm，然后用高壓風(fēng)、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(shè)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。孔深20cm~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(fēng)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(shè)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(shè)加14#鍍鋅勾花鐵絲網(wǎng)(網(wǎng)目5×5cm)。網(wǎng)片從植被結(jié)合部頂由上至下鋪設(shè)，加筋網(wǎng)鋪設(shè)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(yīng)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:

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(yīng)加入按設(shè)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(shè)，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(shè)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(fēng)，采用干式噴漿法施工(設(shè)備與噴錨設(shè)備相同，采用PZ-6噴漿機械)。

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(yīng)先送風(fēng)、后開機、再給料，噴射結(jié)束時應(yīng)待噴射料噴完后，再關(guān)風(fēng)。2)控制措施:基層噴射混凝土可一次噴至設(shè)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(yīng)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。

表層噴植:基層施工結(jié)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(jié);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。

二、河道、庫區(qū)護岸中的應(yīng)用

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(shù)。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、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(lǐng)域，而且在生態(tài)及環(huán)境保護等眾多領(lǐng)域都受到了廣泛的關(guān)注和具有巨大的應(yīng)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(xué)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(fēng)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(shù)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150px。

現(xiàn)澆生態(tài)混凝土護坡技術(shù)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(xué)特性(主要指粒料之間的接著黏合力)和結(jié)構(gòu)特性，被廣泛應(yīng)用于河湖治理、市政排水、及路面鋪裝等多個領(lǐng)域。

主要用于高陡巖石邊坡治理、礦山采石場生態(tài)修復(fù)、山體植被重建、河道護坡、庫區(qū)消落帶(包括河流、大壩、蓄水池及道路兩側(cè)的傾斜面治理)等。

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，中國的基本建設(shè)速度加快，因?qū)嵤┙煌ā⑺?、礦山、電力等建設(shè)項目而形成了大量的裸露坡面。這些裸露坡面不僅影響了生態(tài)環(huán)境景觀，有些還存在地質(zhì)災(zāi)害隱患，影響主體綠化工程的安全穩(wěn)定。由此，很多地方開始大力開展邊坡綠化。

噴射型植被混凝土，環(huán)保意義十分明顯，可美化環(huán)境，涵養(yǎng)水源，防止水土流失和滑坡，凈化空氣。對于石質(zhì)邊坡而言，邊坡綠化的環(huán)保意義尤其突出。

現(xiàn)澆型生態(tài)混凝土，相比于傳統(tǒng)混凝土透水性差的特點,生態(tài)混凝土有較大的孔隙率透水性好,因此生態(tài)混凝土路地面能有效地緩解由于下雨而聚集在路面上的積水,以及緩解城市排水系統(tǒng)壓力。同時,可以貯蓄雨水,大量雨水透過生態(tài)混凝土地面滲入地下,很好地補充了地下水資,維持地下水資源的供給平衡,緩解城市水資源的匱乏、短缺。

1、植被混凝土物理性能:容重14-15KN/M3孔隙率30-45% 。性能穩(wěn)定，抗?jié)褡?、抗光照性能好?/p>

2、植被混凝土力學(xué)性能:實驗室試驗強度為:7天0.3Mpa, 28天0.45Mpa。

3、邊坡淺層防護功能:植邊坡淺層防護功能:植被混凝土為掛網(wǎng)加筋混凝土，加上生長的植被能有效地防御暴雨沖刷、太陽暴曬、溫度變化、不龜裂、實踐證明，且其抗沖刷能力能抵御120mm/h降雨。

4、植物生長指標:植物發(fā)芽率90%;植物覆蓋率95%;土壤肥力合理;植物多年生情況良好。

5、施工設(shè)備與工藝:完全與噴射混凝土相同