| 成果名称: | 河湖水系生态堤岸的植生混凝土成套技术 |
| 完成单位: | 广州大学 |
| 主要人员: | 焦楚杰,彭春元,何松松,宋莉英,程从密,黄文杰,谭思琪,彭兰,李宏宇 |
| 介绍: | ①课题来源与背景; 课题来源广东省水利科技创新重点项目: 河湖水系生态堤岸的植生混凝土成套技术,批准号: 2017-32。 ②技术原理及性能指标; (1)采用裹浆法搅拌、无振荡分层压制成型无砂混凝土,以形成连续孔隙率(大约25%),研发出增强剂,将大孔隙混凝土的强度提高到C15级(是普通无砂混凝土强度的8至10倍),解决了植生混凝土孔隙率与强度此涨彼消的矛盾。 (2)采用化学降碱、物理封碱、农艺降碱技术及其组合,制备出低碱度的植生混凝土(pH≤9)。 (3)建立了设计参数与抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度的关系方程,设计参数与孔隙浸出液pH值的关系方程。明确了植生混凝土抗硫酸盐侵蚀的劣化过程与机理。通过数值仿真分析,揭示了植生混凝土受压破坏机理。 (4)配制了营养基质,优选了物种与培植技术。 (5)提出了预制与现浇的植生混凝土施工工艺。 ③技术的创造性与先进性; (1)从降低碱性的角度出发,通过控制水胶比、掺加适量的矿粉、粉煤灰和增强剂等方法设计正交试验进行配合比优化,制备了低碱性、高强度的植生混凝土优化配合比;提出了采用裹浆法搅拌、无振荡分层压制法成型植生混凝土,形成连续孔隙率(大约25%),强度提可达C15级的植生混凝土。 (2)提出化学降碱、物理封碱和农艺降碱方法,通过对降碱形式的选择和优化,使植生混凝土在满足强度要求的前提下,其孔隙环境的pH值能长时间维持在植物的酸碱性适生范围内(pH值≤9)。 (3)建立了植生混凝土配合比设计参数与抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度的关系方程,以及设计参数与孔隙浸出液pH值的关系方程。明确了植生混凝土抗硫酸盐侵蚀的劣化过程与机理。通过数值仿真分析,揭示了植生混凝土受压破坏机理。 (4)从工程可行性及经济性方面,在天然土壤的基础上优化配制植生混凝土种植基质,提出合理的植生技术及植物评价体系,对工程应用具有参考价值。 (5)设计并生产了四种结构型式的植生混凝土构件,并介绍了四类构件连接方式;提出了预制与现浇的植生混凝土施工工艺。 (6)建立了示范工程,通过示范工程总结植生混凝土设计、生产、施工的方法和流程,为植生混凝土推广施工经验,完善其技术体系,加快推进植生混凝土推广应用。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性; 研发出适应亚热带环境的、兼有边坡防护、水土保持、植被恢复等多种功能的生态护岸的植生混凝土材料。生态护岸的植生混凝土既具有良好的力学性能和整体性,能够保护河涌河道的边坡岸堤稳定与安全;又富有孔隙以满足透气、透水、积蓄植物营养肥料和供小型植物生长、小动物栖息之需求,从而能够营造出与自然生态系统和谐的沿岸环境、形成赏心悦目的近水绿化景观效果。该材料适应亚热带气候和环境,可应用于华南地区的河涌河道边坡岸堤工程。 ⑤应用情况及存在的问题; 传统的植草砖护坡技术,植草砖(15 cm厚)预算价为978.9元/m3;采用焦楚杰教授的植生混凝土生态护坡技术,植生混凝土(10 cm厚)成本为 695.1元/m3 。2021年至2022年,广州大学科研团队与广东省水利电力勘测设计研究院有限公司、江门市科禹水利规划设计咨询有限公司、中国葛洲坝集团股份有限公司等单位合作,在惠州市白花河防洪排涝治理工程、江门市西江潭江流域跨界重点支流综合治理工程、鹤山市水系连通及水美乡村建设试点县项目中推广应用了植生混凝土技术,河流边坡的固化与绿化效果良好,其中,鹤山市鹤城镇三堡河沿岸生态修复工程竣工后,以山清水秀的美景吸引大量游客,成为鹤山新晋网红打卡旅游点。 ⑥历年获奖情况; (1)2019年,指导学生参加第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛,获广东省赛区银奖;项目名称:生态混凝土增强剂——海绵城市建设的领跑者。 (2)2020年,指导学生参加第六届中国“互联网+”大学生创新创业大赛,获广东省赛区银奖;项目名称:高性能灌浆料——装配式建筑质量的捍卫者。 (3)2020年,指导学生参加“第十二届挑战杯广东大学生创业大赛”,获奖广东省赛区金奖;项目名称:透水混凝土胶结剂。 (4)2019年,指导学生参加“青蓝国际创新创业大赛”,获三等奖;项目名称:生态混凝土增强剂。 (5)2020年,指导学生参加“第六届移动互联创新大赛”,获总决赛高校组一等奖,项目名称:高性能水泥基灌浆料。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2022-10-28 |
| 研究起止时间: | 2017-07-01至2022-08-30 |
| 所属行业: | 建筑业 |
| 所属高新技术类别: | 新材料 |
| 评价单位名称: | 广东省水利厅 |
| 评价日期: | 2022-08-31 |
