一種多功能組合型生態(tài)護(hù)坡基材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及邊坡防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能組合型生態(tài)護(hù)坡基材。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，巖石裸露邊坡植被修復(fù)的常用方法是先在坡面營造植物生長的土壤環(huán)境， 而后逐步實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)，工程界將這種人造土壤稱為生態(tài)護(hù)坡基材。
[0003] 高寒地區(qū)能源與交通的開發(fā)和建設(shè)給原本極端脆弱的區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來了毀滅 性的破壞，因工程擾動造成的眾多巖石裸露邊坡亟待植被修復(fù)。高寒地區(qū)的顯著特征就是 年均氣溫低、霜凍期持續(xù)時間長，極端最低溫度?？蛇_(dá)-40°c，此種條件下含水物體發(fā)生反 復(fù)凍融現(xiàn)象不可避免。因此，在高寒地區(qū)巖石邊坡上營造土壤環(huán)境時，除了滿足常溫下必備 的水分、養(yǎng)分和抗水力沖刷性等條件外，還應(yīng)具備高強(qiáng)的抗凍性，以抵御反復(fù)的凍融破壞作 用。現(xiàn)有的生態(tài)護(hù)坡基材難以滿足低溫條件下的應(yīng)用，同時其活化性能也較低，植物后期生 長發(fā)育不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一是要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提 供一種抗凍性好、抗水力沖刷性強(qiáng)、肥效高、基材活化潛力大、保水耐旱能力持久的生態(tài)護(hù) 坡基材，該生態(tài)護(hù)坡基材可在高寒地區(qū)巖石裸露邊坡表面營造適宜的土壤環(huán)境，進(jìn)而修復(fù) 被毀損的邊坡植被。
[0005] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，多功能組合型生態(tài)護(hù)坡基材由砂質(zhì)土、水泥、有機(jī)物 料、聚丙烯纖維、過磷酸鈣、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、聚丙烯酸鉀、亞硝酸鉀、硫酸鉀和土壤活 化菌劑均勻混合而成，以質(zhì)量比計：砂質(zhì)土 ：水泥：有機(jī)物料：聚丙烯纖維：過磷酸鈣：磷酸 二銨：磷酸二氫鉀：聚丙烯酸鉀：亞硝酸鉀：硫酸鉀：土壤活化菌劑=95~105 :8~12 :8~ 12 :4. 5 ~7. 5 :4. 5 ~7. 5 :2. 5 ~3. 5 :2. 5 ~3. 5 :1. 75 ~2. 25 :1. 75 ~2. 25 :0? 9 ~1. 1 : 0? 9 ~1. 1〇
[0006] 進(jìn)一步，該生態(tài)護(hù)坡基材由砂質(zhì)土、水泥、有機(jī)物料、聚丙烯纖維、過磷酸鈣、磷酸 二銨、磷酸二氫鉀、聚丙烯酸鉀、亞硝酸鉀、硫酸鉀和土壤活化菌劑均勻混合而成，以質(zhì)量比 計：砂質(zhì)土：水泥：有機(jī)物料：聚丙烯纖維：過磷酸鈣：磷酸二銨：磷酸二氫鉀：聚丙烯酸鉀： 亞硝酸鉀：硫酸鉀：土壤活化菌劑=100 :1〇 :1〇 :6 :6 :3 :3 :2 :2 :1 :1。
[0007] 所述的砂質(zhì)土粒徑0. 075~2mm，含水率< 15%，凍脹率與融沉系數(shù)< 2. 56%。
[0008] 所述的水泥為32. 5R普通娃酸鹽水泥。
[0009] 所述的有機(jī)物料為酒糟、動物糞便、植物秸桿、糠殼、腐葉土中的一種或若干種的 混合物，含水率彡15%，粒徑彡2mm。
[0010] 所述的聚丙烯纖維為一種無機(jī)分子高聚物，自身無毒性，單絲纖維長為12~ 19_、直徑為0. 18~2. 0_、抗拉強(qiáng)度彡3800Mpa、斷裂伸長率彡27. 6%。
[0011] 所述的過磷酸鈣為無色或淺灰色顆粒，粒徑為1~2_，有效磷含量為5~7. 5%， 游離態(tài)鈣離子含量為9~13. 5%。
[0012] 所述的磷酸二銨為無色或淺灰色顆粒，粒徑為1~2_，有效氮含量為18~21%， 有效磷含量為15~19. 5%。
[0013] 所述的磷酸二氫鉀為無色或淺灰色顆粒，粒徑為1~2mm，有效鉀含量為24~ 27%，有效磷含量為6. 5~9%。
[0014] 所述的聚丙烯酸鉀為白色或淺灰色顆粒，粒徑為1~2mm，有效丙烯酸鉀含量為 23 ~24%。
[0015] 所述的亞硝酸鉀為白色或淡黃色粉末，粒徑為0. 1~1. 0ym，比表面積為20~ 25m2/g，有效亞硝酸鉀含量多99%。
[0016] 所述的硫酸鉀為無色或白色粉末，粒徑為0. 1~1. 0ym，比表面積為20~25m2/g，有效硫酸鉀含量多99%。
[0017] 所述的土壤活化菌劑為無色或白色粉末，粒徑為0. 1~1. 0ym，比表面積為20~ 25m2/g，其固氮菌劑：解磷菌劑：硅酸鹽細(xì)菌菌劑質(zhì)量比為20~35 : 1~5 : 60~84。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的多功能組合型生態(tài)護(hù)坡基材中，砂質(zhì)土為 用量最大的原材料，自身脹縮變形率低，可有效抵御反復(fù)的凍融破壞，同時也為植物生長發(fā) 育儲存養(yǎng)分、水分等。有機(jī)物料與水泥用量位居第二，前者主要用于改善基材混合物的結(jié) 構(gòu)，為植物生長發(fā)育提供養(yǎng)分和水分，并在一定程度上活化基材混合物；后者與砂質(zhì)土、過 磷酸鈣及聚丙烯纖維聯(lián)合作用，主要用于增強(qiáng)基材混合物的抗水力沖刷性。過磷酸鈣、磷酸 二銨、磷酸二氫鉀三者除了為植物生長發(fā)育提供氮、磷、鉀養(yǎng)分之外，還可在不影響基材混 合物抗水力沖刷性的前提下大大減弱水泥堿性，為植物生長發(fā)育創(chuàng)造較為適宜的pH值。亞 硝酸鉀、硫酸鉀、聚丙烯纖維三者聯(lián)合，可從微觀和宏觀多角度增強(qiáng)基材混合物的抗凍性， 并提供鉀肥。土壤活化菌劑可提供多種菌劑，主要用于活化基材混合物，便于生態(tài)護(hù)坡基材 結(jié)構(gòu)的改善和養(yǎng)分的釋放。聚丙烯酸鉀的應(yīng)用，可使基材混合物的保水耐旱能力顯著增強(qiáng)， 并提供鉀肥。
[0019] 上述原材料均勻混合，并加水適量，便可制備出多功能組合型生態(tài)護(hù)坡基材。經(jīng)多 次試驗(yàn)驗(yàn)證，該生態(tài)護(hù)坡基材結(jié)構(gòu)合理，抗凍性好、抗水力沖刷性強(qiáng)、肥效高、基材活化潛力 大、保水耐旱能力持久，適宜營造高寒地區(qū)邊坡土壤環(huán)境，其主要技術(shù)指標(biāo)為：容重1. 3~ 1. 7m3/g、總孔隙率35~43%、抗水力沖刷性180~25〇V(km2 ?a)、pH值7. 2~8. 6、肥力 綜合指數(shù)3. 04~3. 08 (有機(jī)質(zhì)15. 3~30. 6g/kg、全氮0? 1~0? 3g/kg、全磷1. 8~2. 6g/ kg、全鉀20~30g/kg)、酶活性10. 8~23mg/(kg?(!)、抗凍融循環(huán)次數(shù)彡80次（凍融循環(huán) 次數(shù)為80次時，質(zhì)量損失率< 15%，相對橫向激振頻率多77. 5% )。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下文將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描 述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到 更好的技術(shù)效果。
[0021] -、原材料的準(zhǔn)備：
[0022] 砂質(zhì)土粒徑0. 075~2mm，含水率< 15%，凍脹率與融沉系數(shù)< 2. 56%。
[0023] 水泥為32. 5R普通娃酸鹽水泥。
[0024] 有機(jī)物料為酒糟、動物糞便、植物秸桿、糠殼、腐葉土的一種或若干種的混合物，含 水率彡15%，粒徑彡2_。
[0025] 聚丙烯纖維單絲長12~19mm、直徑0. 18~2. 0mm、抗拉強(qiáng)度彡3800Mpa、斷裂伸長 率彡27. 6%。
[0026] 過磷酸鈣顆粒粒徑1~2mm，有效磷含量5~7. 5%，游離態(tài)鈣離子9~13. 5%。
[0027] 磷酸二銨顆粒粒徑1~2mm，有效氮含量18~21%，有效磷含量15~19. 5%。
[0028] 磷酸二氫鉀顆粒粒徑1~2_，有效鉀含量24~27%，有效磷含量6. 5~9%。
[0029] 聚丙烯酸鉀顆粒粒徑1~2mm，有效丙烯酸鉀含量23~24%。
[0030] 亞硝酸鉀粉末粒徑0. 1~1.0ym，比表面積20~25