本發(fā)明涉及干旱區(qū)吸收蓄積利用自然地下水資源、用于植被恢復(fù)的生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于建筑垃圾制成的蓄水棒及其在干旱區(qū)植被恢復(fù)方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

我國(guó)每年產(chǎn)生的建筑垃圾近2億噸，通常是直接采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行處理。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程，建筑垃圾加劇了土地和資源的緊張局面，嚴(yán)重影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。目前世界上的很多國(guó)家已開始利用建筑垃圾進(jìn)行新型建材的制備和開發(fā)，建筑垃圾中的主要組分如渣土、廢舊混凝土、廢舊磚石等具有抗沖擊、耐磨損的良好物理性能，可以制作成再生骨料、再生混凝土、再生砌塊、再生路面、再生砂漿，再生墻板等建材制品，也可將其用于人工造景、填海造陸。目前我國(guó)尚未形成—套與本國(guó)國(guó)情相符的建筑垃圾資源化長(zhǎng)效機(jī)制，但業(yè)界已有學(xué)者開始在這方面的研究。如上海二建曾將結(jié)構(gòu)施工垃圾分揀處理后，將可循環(huán)利用的廢渣碎塊粉碎，以1∶1的配比與標(biāo)準(zhǔn)砂混合作為細(xì)骨料，充當(dāng)抹灰砂漿、砌筑砂漿。北京城建將建筑廢渣用于砌筑砂漿、細(xì)石混凝土樓地面和混凝土墊層，利用了大量建筑垃圾并節(jié)約了建設(shè)資金。盡管如此，但我國(guó)建筑垃圾的再生利用率仍僅為5％，與歐盟、韓國(guó)、日本和荷蘭等西方國(guó)家相比，利用率極低。

我國(guó)北方及西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，一旦破壞大量土地裸露并隨之荒漠化，并影響連帶周邊土地，并會(huì)帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題，如土地荒漠化沙化嚴(yán)重、局部氣候變化、沙塵暴日益增多等。根據(jù)全國(guó)沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化調(diào)研結(jié)果表明，中國(guó)荒漠化土地面積為262.2萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積的27.4％，近4億人口受到荒漠化影響。據(jù)中、美、加國(guó)際合作項(xiàng)目研究，中國(guó)因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約541億人民幣。

綜上所述，加強(qiáng)建筑垃圾的綜合利用以及采取工程措施進(jìn)行人工綠化恢復(fù)植被和生態(tài)功能，顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的首要目的在于提供一種利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法，將建筑垃圾制作成蓄水、吸水的蓄水棒，且蓄水棒可用于干旱地區(qū)植被恢復(fù)和綠化當(dāng)中，既能變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，又能解決干旱地區(qū)植被難于修復(fù)問(wèn)題，從而起到一舉兩得的作用。此外，本發(fā)明還提供上述方法制作的蓄水棒在干旱地區(qū)植被恢復(fù)方面的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法包括：

對(duì)建筑垃圾進(jìn)行粉碎與分選處理，以便獲得不同粒徑的集料；

將不同粒徑的集料按預(yù)定級(jí)配混合，以便形成級(jí)配建筑垃圾混合料；

在級(jí)配建筑垃圾混合料中填加水泥、細(xì)沙、保水劑、膨潤(rùn)土和水，攪拌均勻后形成灌注混合料；

將灌注混合料灌注到預(yù)制的用于制作蓄水棒的模具中，待灌注混合料凝固后拆除模具，形成蓄水棒坯；

對(duì)蓄水棒坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，形成蓄水棒。

其中，所述建筑垃圾包括廢磚塊與混凝土塊，且廢磚塊與混凝土塊的比例大于4：6。

其中，所述級(jí)配建筑垃圾混合料中的不同粒徑集料的質(zhì)量百分含量的范圍為：粒徑為0.2-1cm的集料含量為15％-25％，粒徑為1-2cm的集料含量為15％-25％，粒徑為2-4cm的集料含量為25-55％，粒徑為4-6cm的集料含量為15％-25％。

優(yōu)選的，所述級(jí)配建筑垃圾混合料中的不同粒徑集料的質(zhì)量百分含量為：粒徑為0.2-1cm的集料含量為20％，粒徑為1-2cm的集料含量為20％，粒徑為2-4cm的集料含量為40％，粒徑為4-6cm的集料含量為20％。

其中，所述灌注混合料中泥土的含量小于或等于3％。

其中，所述灌注混合料中水泥、細(xì)沙、級(jí)配建筑垃圾混合料、保水劑、膨潤(rùn)土和水的重量份比為：

水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：2：7：0.063：0.031：0.4。

其中，所述蓄水棒為中空蓄水棒。

其中，所述蓄水棒為實(shí)心蓄水棒。

其中，所述實(shí)心蓄水棒上端具有下凹的凹槽。

其中，所述蓄水棒的橫截面為圓形或長(zhǎng)方形或正方形。

此外，本發(fā)明還提供一種將如上所述方法制作的蓄水棒在干旱地區(qū)植被恢復(fù)中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法及其應(yīng)用的有益效果體現(xiàn)在以下方面：

1、利用蓄水棒吸水、保水特性，將其利用在干旱地區(qū)植物(或種子)種植，解決干旱地區(qū)難于綠化問(wèn)題。

2、能夠達(dá)到免維護(hù)，免人工澆水，節(jié)約成本，節(jié)約水資源的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明空心蓄水棒使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明方法制得的橫截面呈圓形的空心蓄水棒的剖面圖；

圖3為本發(fā)明方法制得的橫截面呈正方形的空心蓄水棒的剖面圖；

圖4為本發(fā)明方法制得的橫截面呈長(zhǎng)方形的空心蓄水棒的剖面圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)心蓄水棒使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明方法制得的橫截面呈圓形的實(shí)心蓄水棒的剖面圖；

圖7為本發(fā)明方法制得的橫截面呈正方形的實(shí)心蓄水棒的剖面圖；

圖8為本發(fā)明方法制得的橫截面呈長(zhǎng)方形的實(shí)心蓄水棒的剖面圖；

圖9為本發(fā)明利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖9所示，為本發(fā)明提供的利用建筑垃圾制作蓄水棒的方法的流程圖，由圖9可知，本發(fā)明的方法包括：

對(duì)建筑垃圾進(jìn)行粉碎與分選處理，以便獲得不同粒徑的集料；

將不同粒徑的集料按預(yù)定級(jí)配混合，以便形成級(jí)配建筑垃圾混合料；

在級(jí)配建筑垃圾混合料中填加水泥、細(xì)沙、保水劑、膨潤(rùn)土和水，攪拌均勻后形成灌注混合料；

將灌注混合料灌注到預(yù)制的用于制作蓄水棒的模具中，待灌注混合料凝固后拆除模具，形成蓄水棒坯；

對(duì)蓄水棒坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，形成蓄水棒。

具體的，本發(fā)明的方法包括如下步驟：

s01、對(duì)建筑垃圾進(jìn)行粉碎與分選處理，以便獲得不同粒徑的集料。

本發(fā)明的建筑垃圾，包括廢磚塊與混凝土塊，且采用的建筑垃圾中，廢磚塊與混凝土塊的比例大于4：6，即建筑垃圾中的廢磚塊的質(zhì)量百分比大于40％，混凝土塊的質(zhì)量百分比小于60％。

采用破碎機(jī)把包含廢磚塊與混凝土塊的建筑垃圾粉碎，然后分級(jí)篩分選。其中，分級(jí)篩的篩孔設(shè)計(jì)為孔徑0.2cm、1cm、2cm、4cm、6cm，因此，可以篩分出粒徑范圍分別為0.2-1cm、1-2cm、2-4cm、4-6cm的建筑垃圾料(即所述集料)。

s02、將不同粒徑的集料按預(yù)定級(jí)配混合，以便形成級(jí)配建筑垃圾混合料。

其中，預(yù)定級(jí)配中，不同粒徑集料的質(zhì)量百分含量的范圍滿足如下要求：粒徑為0.2-1cm的集料含量為15％-25％，粒徑為1-2cm的集料含量為15％-25％，粒徑為2-4cm的集料含量為25-55％，粒徑為4-6cm的集料含量為15％-25％。

優(yōu)選的，本發(fā)明的預(yù)定級(jí)配中，不同粒徑集料的質(zhì)量百分含量為：粒徑為0.2-1cm的集料含量為20％，粒徑為1-2cm的集料含量為20％，粒徑為2-4cm的集料含量為40％，粒徑為4-6cm的集料含量為20％。

s03、將按預(yù)定級(jí)配混合后形成的級(jí)配建筑垃圾混合物中填加水泥、細(xì)沙、保水劑、膨潤(rùn)土和水，攪拌均勻后形成灌注混合料。

其中，灌注混合料中水泥、細(xì)沙、級(jí)配建筑垃圾混合料、保水劑、膨潤(rùn)土和水的重量份比為：

水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：2：7：0.063：0.031：0.4。

其中，在將上述各原料混合的過(guò)程中，由于泥土的含量決定了蓄水棒的凝固強(qiáng)度，泥土含量越高強(qiáng)度越低，因此，在制作蓄水棒的過(guò)程中，應(yīng)控制泥土的含量，即，控制細(xì)沙和級(jí)配建筑垃圾中的泥土總含量不能大于3％。

s04、將攪拌均勻的灌注混合料灌注到預(yù)制的用于制作蓄水棒的模具中，待模具中的灌注混合料凝固后拆除模具，取出形成的蓄水棒坯，再對(duì)蓄水棒坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到蓄水棒。

下面，根據(jù)本發(fā)明方法中采用不同比例組分時(shí)制作出的蓄水棒所具有的不同特性進(jìn)行說(shuō)明。

由上述可知，制作級(jí)配建筑垃圾混合料時(shí)，不同粒徑集料的質(zhì)量百分比范圍應(yīng)滿足如下條件：

在制作灌注混合料時(shí)，采用的各組分的重量份比應(yīng)滿足如下條件：

水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：2：7：0.063：0.031：0.4。

例1、當(dāng)級(jí)配建筑垃圾混合料中各粒徑集料的質(zhì)量百分比采用如下比例：

灌注混合料中各組分采用如下比例，水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：2：7：0.063：0.031：0.4時(shí)，制作出的蓄水棒多孔隙，孔隙間距合適，形成很多可以儲(chǔ)水的儲(chǔ)水囊，吸水性好，透水性好，具有良好的抗壓強(qiáng)度，和很好的蓄水功能。

例2、當(dāng)級(jí)配建筑垃圾混合料中各粒徑集料的質(zhì)量百分比采用如下比例：

灌注混合料中各組分采用如下比例，水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：3：8：0.063：0.011：0.3時(shí)，與例1相比，制作出的蓄水棒吸水性大，透水性差，抗壓強(qiáng)度低，蓄水性能差。

例3、當(dāng)級(jí)配建筑垃圾混合料中各粒徑集料的質(zhì)量百分比采用如下比例：

灌注混合料中各組分采用如下比例，水泥：細(xì)沙：級(jí)配建筑垃圾混合料：保水劑：膨潤(rùn)土：水＝1：3：8：0.063：0.011：0.3時(shí)，與例1相比，制作出的蓄水棒吸水性小，透水性大，抗壓強(qiáng)度低，蓄水性能差。

其中，本發(fā)明采用的蓄水棒模具可以采用鋼或玻璃鋼制作而成，在模具內(nèi)襯有相應(yīng)規(guī)格的塑料袋或塑料薄膜，使用時(shí)，將灌注混合料灌注到位于模具內(nèi)的塑料袋或塑料薄膜內(nèi)，待灌注混合料凝固后，拆除模具，取出連同塑料袋或塑料薄膜的蓄水棒坯并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而得到帶有塑料袋或塑料薄膜的蓄水棒。

或者，本發(fā)明的蓄水棒模具也可以采用pvc管制作而成，向pvc管模具內(nèi)灌注混合料，待其凝固后，連同pvc管一起養(yǎng)護(hù)，從而得到帶有pvc管的蓄水棒。而在后續(xù)使用過(guò)程中，可以將帶有pvc管的蓄水棒直接埋入含水量豐富的土壤里，不需要再在pvc管外包裹塑料薄膜。

此外，本發(fā)明的蓄水棒模具也可以采用其它材料制作而成。

其中，本發(fā)明蓄水棒模具的橫截面可預(yù)制成圓形、長(zhǎng)方形或正方形，模具尺寸的大小可以根據(jù)蓄水棒使用時(shí)的具體情況而設(shè)定。

設(shè)計(jì)時(shí)，蓄水棒模具可以為中空的筒形模具，以便通過(guò)筒形模具澆筑出來(lái)的蓄水棒為實(shí)心蓄水棒7(如圖5-圖8所示)，或者，蓄水棒模具可以為中心是實(shí)心圓柱、圓柱外套設(shè)內(nèi)徑大于圓柱直徑的套管的套筒形模具，以便通過(guò)套筒形模具澆筑出來(lái)的蓄水棒為空心蓄水棒3(如圖1-圖4所示)。

其中，若制作實(shí)心蓄水棒7，則在制作過(guò)程中，需將蓄水棒模具的上表面設(shè)置成向下凸出的錐狀或弧狀，以便制得的蓄水棒上端具有向下的凹槽，即，蓄水棒上端為四周邊緣高、中心向下凹成錐狀或者碗狀的表面，以便于在使用時(shí)，可以增大植物根系或種子萌發(fā)之后與蓄水棒的接觸面積。

由本發(fā)明的方法制成的蓄水棒，可以應(yīng)用于干旱區(qū)植被恢復(fù)領(lǐng)域中，在應(yīng)用時(shí)，先用挖坑機(jī)開挖用于放置蓄水棒的坑，然后將采用上述方法制成的蓄水棒快速放入坑內(nèi)，并在蓄水棒的上面種植植物或種子，種植時(shí)，采用常規(guī)方法種植即可。

其中，在應(yīng)用時(shí)，若蓄水棒為中空的空心蓄水棒3，則需在空心蓄水棒3的空心處添加土壤基質(zhì)2，以便于上部植物(或種子)生長(zhǎng)時(shí)通過(guò)土壤基質(zhì)2向下扎根(如圖1所示)。若蓄水棒為實(shí)心蓄水棒7，則直接將蓄水棒安置在挖好的坑內(nèi)，將植物或種子放置在蓄水棒上面的凹槽內(nèi)，采用常規(guī)方法種植植物或種子即可(如圖5所示)。

其中，挖掘用于安置蓄水棒的坑時(shí)，坑的底部應(yīng)位于飽含地下水6的地下濕土層4，以便安置在坑內(nèi)的蓄水棒下端可以吸取地下濕土層4的水分，并沿蓄水棒向上輸送，直至輸送至位于含水分少的干土層5的蓄水棒的上端，從而使種植于蓄水棒上端的植物或種子可以獲取水分，利于生長(zhǎng)。

采用本發(fā)明方法制作的蓄水棒，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吸水與保水特性好的優(yōu)點(diǎn)，將其用于干旱荒漠地區(qū)植物或種子的種植，可以解決干旱荒漠地區(qū)難于綠化的問(wèn)題，在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，由于蓄水棒可以源源不斷地從地下濕土層吸取水分，因此可以對(duì)植物免維護(hù)、免人工澆水，節(jié)約用工成本，節(jié)約水資源。

盡管上面對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作了具體描述，但是本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。