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植生混凝土研究开发

团队成员 李扬,张全贵,万维福,赵宇翔,韩康 大赛年份 2023年
大赛届次 第18届 奖项 铜奖
发明人姓名 李扬,张全贵,万维福,赵宇翔,韩康
技术领域 材料,
应用行业 建筑材料
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
植生混凝土是指能够适应绿色植物生长、又具有一定的防护功能的混凝土及其制品。随着国家与社会各界对于生态环境的重视,植生型生态混凝土技术作为前沿研究技术越来越受到关注。然而,水泥的水化产物为强碱性,混凝土内部pH一般都在10以上,无法满植物的生长需求。因此,要制备植生混凝土就需要解决混凝土强度和碱度之间的矛盾。 本发明的目的为研发一种高强度低碱度的植生混凝土。 本发明主要依据物理封碱和碳化增强技术。 将表面改性后的改性硅质材料制作为降碱剂用于植生混凝土中,可以在混凝土表面形成隔绝膜层,防止混凝土胶凝材料内部碱性物质向外迁移,明显降低植生混凝土pH值,提高了植生混凝土的适植性。添加降碱剂虽然可以降低植生混凝土的碱度,但会对混凝土的强度性能造成一定影响。因此,进一步结合纳米气泡水拌合、后期碳化养护的制备工艺。本发明降碱剂可以在植生混凝土表面形成防水透气膜,这种膜既可以防止混凝土中碱性的渗出,还能方便后期二氧化碳的进入,促进碳化养护,提高二氧化碳的固化率,从而可制备得到一种具有低碱度且高抗压强度的植生混凝土。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
现有植生混凝土降碱技术可分为配合比设计、化学、物理、农艺等。混凝土配合比设计降碱,采用不同教材降碱,如磷酸盐水泥,硫铝酸盐,硅酸盐水泥,使用大量掺合料等,这些降碱手段改善植生混凝土碱度的效果有限。农艺降碱,主要通过化学肥料,如碳酸氢铵、硫酸亚铁等来降低植生混凝土中营养基的碱性,来保证植物生产的pH环境。 化学降碱主要通过酸性化学试剂如柠檬酸、磷酸等降低混凝土整体的碱度,但对强度的影响也很明显。物理封碱主要为物理方法如蜡封防止混凝土中碱溶出。蜡封方法简单、有效、实用,处理后的植生混凝土孔隙环境 pH 值较未处理的植生混凝土低 0.5~1 个单位。但蜡封方法石在混凝土成型后再加工,无法在混凝土制备过程中完成,增加了施工工艺,实际应用较少。 创新点:采用改性硅质材料物理封碱,形成隔绝膜层,防止混凝土胶凝材料内部碱性物质向外迁移,明显降低植生混凝土pH值。 本发明降碱剂在混凝土制备过程中以外加剂形式加入,比传统的蜡封工艺操作简单。在表面形成防水透气膜,既可以防止混凝土中碱性的渗出,还能方便后期二氧化碳的进入,促进碳化,可制备得到一种具有低碱且高强的植生混凝土。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注