用于植生混凝土的填隙土研究现状

孙银秋 张建飞 杨 敏

（贵州大学化学与化工学院，贵阳 贵州 550025）

用于植生混凝土的填隙土研究现状

孙银秋 张建飞 杨 敏

（贵州大学化学与化工学院，贵阳 贵州 550025）

植生混凝土填隙土是植物生长的基础。它区别于一般的土壤，不仅需要为植物发芽、生长提供生长环境，而且需要一定的形状稳定性、保水性、保肥效果、抗雨水冲刷等等性能要求。植生混凝土孔隙中填充土的研究主要有配合比设计、替代土壤和胶结材料，本论文在近几年对填隙土的研究情况基础上，分析了目前填隙土应用存在的问题，为填隙土应用改性提供理论基础。

植生混凝土；填隙土；性能要求

混凝土的大量应用对环境造成一定影响，因此，研究者们对混凝土进行改性，绿化混凝土、生态混凝土等与环境友好相处的新型混凝土相继出现。日本大成建设技术研究所首先经过了4年的试验[1]，于1993年提出生态材料的概念，在此概念基础上，1995年口本混凝土工学协会提出了生态混凝土概念[2]。随后中国的研究也开始了，21世纪初研究比较全面的有董建伟[3]，他提出了许多关于植生混凝土的问题，定义了植生混凝土，研究了多孔植生混凝土的重点和难点，之后王桂玲[4-6]等人更加完整地对植生混凝土进行总结。植生混凝土在中国的研究不断深入，但目前关于植生混凝土的研究都侧重于混凝土的配比等，对植生混凝土填隙土的研究非常少。实际上，植生基材是由多种功能材料组成的植物生长基质，是植物出苗的载体，也是植物生长发育的肥源和水分的直接供体[7]，对于填隙土的研究是非常有必要的。

1 植生混凝土填隙土的组成

1.1 天然土壤

天然土壤一般呈中性或弱酸性，所以自然土壤是植物发芽、生长的主要载体，一般占填隙物的用量的70%以上。

1.2 肥料

提供足够的营养物质，最好是能够长期地提供，一般是泥炭、复合肥、长效缓释肥、角蛋白等。

1.3 保水材料

增加抗旱能力，防止水土流失，防止土壤结块等，无机保水材料有蛭石、珍珠岩，有机保水材料有高分子吸水树脂。

1.4 胶结材料

提高抗冲刷能力，主要有有机高分子材料和无机材料两种，常用的是水泥，但是水泥水化后会呈碱性，导致土壤pH升高，不利于植物生长。

1.5 其他组分

植生外加剂来降低土壤pH，减水剂减少水的用量，土壤改良剂如粉煤灰、木屑、陶粒等。

2 植生混凝土填隙土的研究概述

2.1 填隙土配合比的研究

填隙土配合比设计的最低标准是让植物能够顺利发芽生长，同时也要保证一定的抗冲刷性能、保水性、形状稳定性和营养长效性等。为了使植物能够顺利发芽生长，除了保证水分和肥料以外，还要保证土壤的酸碱度在植物适宜生长的范围内，但同时由于填隙土需要加入碱性水泥来保证抗冲刷性而不至于被大雨冲走，两者相互矛盾，所以关于配合比的研究一直没有许多突破。

2.2 替代土壤的研究

土壤也是一种资源，治理1000立方米的岩石边坡，植被材料就大概需要500立方米土质良好的土壤[8]，所以，目前大多数通过破坏原有的土壤来治理边坡，这无疑是拆东墙补西墙，而且对于一些沙漠地区也无法获得土壤，寻求人工土来代替天然土壤既能达到保护环境的作用也不会破坏其他地区的生态环境。由于粉煤灰的主要成分与其相近，一些研究者尝试掺入粉煤灰来部分代替自然土壤。

2.3 胶结材料的研究

由于需要提高填充土壤的抗冲刷能力，所以需要加入胶结材料，一般的胶结材料是水泥，但是水泥水化后会造成土壤呈碱性，不适宜植物生存。所以，寻找水泥的替代物是填隙土的很重要的研究方向，要求替代物既有胶凝性，又不释放碱性物质，杨成军[9]用半水磷石膏和部分代替水泥，并且掺入粉煤灰来做试验土。

3 填隙土研究存在的问题

本文在对填隙土研究分析的基础上，认为目前植生混凝土填隙土研究方面存在如下问题：

1）由于自然土壤中含有植物生长所需的重要元素，用其他物质代替时无法满足植物的生长要求，所以对土壤替代物方面还需探索。

2）填隙土一般需掺入保水剂，高分子保水剂的保水效果好，但是不能适应高温环境。无机保水材料有珍珠岩和蛭石等，然而珍珠岩的密度比较小，增大施工难度。

3）由于填隙土不像水泥那样有一定的水灰比，关于填隙土水的掺量尚无标准。

4 结 语

植生混凝土的填隙土关系到植物生长问题，但目前还没有得到重视。本文在对现有研究分析基础上，认为填隙土的研究关键点有以下三方面：

1）粘土替代物的研究，填隙土配制时需大量的粘土来作为植物生长的基材，这样破坏了环境，可以考虑使用城市垃圾、造纸污泥、粉煤灰等混合使用来配置填隙土。

2）关于保水剂的研究，可以考虑保水剂的多样化，把有机、无机保水材料混合使用。

3）植生混凝土的填料的多样化，考虑对填隙土中有益菌的研究和应用。

[1]桥本宏治,上野成三,片仓德男はか.生物附着多孔质担体の海水净化特性その2[C]//大成建设技术研究所报,第25 号.日本横浜：大成建设技术研究所，1992（423）

[2]水口裕之.工ココンクリ一トとは[J].コンク一ト工学，1998（3）：9-12.

[3]董建伟,裴玉波，王丽秋.环保型绿化混凝土的研究与实践[J].吉林水利,2002（2）：1-4.

[4]王桂玲,王龙志,张海霞等．植生混凝土的含义,技术指标及研究重点[J]．混凝土,2013 (1)： 105-109.

[5]王桂玲,王龙志,张海霞等.植生混凝土施工技术研究[J].混凝土,2013,(5):151-153,157.

[6]王桂玲,王龙志,张海霞等.植生混凝土的配合比设计、碱度控制、植生土及植物选择[J].混凝土,2013,(2):102-106,109.

[7]李刚,张娜.植生基材的配合比设计与性能试验[J].交通标准化,2010,(23):174-177.

[8]钱觉时,杨翔,范英儒等.用于生态恢复的植被材料[J].重庆建筑,2008,(2):1-4.

[9]杨成军.磷石膏用于植被材料的研究[D].贵州大学,2015.

Research status of interstitial soil used for planting concrete

The planting concrete interstitial soil is the basis of plant growth. It is different from the general soil, not only for the germination and growth of plants to provide growth environment, but also requires a certain shape stability, water retention, fertilizer effect, anti rain scouring and other performance requirements. Planting concrete pore filling soil are the main research on mix design,alternative soil and cementing materials, this paper in recent years on the basis of filling soil, analyzes the soil filling problems, to provide theoretical basis for the application of filling soil.

planting concrete; interstitial soil; property requirement

贵州大学SRT字（2015）160号，贵州省科技厅科学技术基金项目，黔科合J字[2015]2051号

TU528.2

B

1003-8965（2017)05-0041-02