生态混凝土在护坡中的应用研究
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生态混凝土在护坡中的应用研究
在我国现阶段，生态混凝土的应用不断的增多，生态混凝土具有独特的多孔结构和特性，不仅能有效减少环境负荷，而且可以实现人类与自然的协调发展，是一种理想的环保材料。基于此，本文就生态混凝土在护坡中的应用进行分析与研究。
标签：生态混凝土；护坡；应用
一、生态混凝土
（一）概念
生态混凝土又称环保型混凝土。日本混凝土工学协会于 1995 年提出了生态混凝土的概念： 所谓生态混凝土，指的是一类特种混凝土材料，具有特殊的结构与表面特性，能够适应生物生长，对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有积极的作用。
生态混凝土不仅是为人类构筑所需要的结构物和建筑物的建筑材料，而且能与自然融合，对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用。生态混凝土与绿色高性能混凝土的概念相似，但绿色混凝土的重点在于无害，而生态混凝土强调的是直接有益于生态环境。
（二）分类
生态混凝土可分为环境友好型生態混凝土和生物相容型生态混凝土 2 大类。环境友好型生态混凝土是指可降低环境负荷的混凝土，其主要功能有降低噪音、屏蔽电磁波、调节环境小气候等。生物相容型生态混凝土是指能与动植物等生物和谐共存，对调解生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然协调具有积极作用的混凝土。 根据用途，这类混凝土可分为植物相容型生态混凝土、 海洋生物相容型生态混凝土、淡水生物相容型生态混凝土以及净化水质型生态混凝土等。
（三）特点
生态混凝土具有比传统混凝土更高的强度和耐久性，能满足结构物力学性能、使用功能以及使用年限的要求；具有与自然环境的协调性，能减轻对地球和生态环境的负荷， 实现非再生型资源可循环性使用；具有良好的使用功能，能为人类构筑温和、舒适、便捷的生活环境。
二、生态混凝土种类及施工工艺
（一）现浇式生态混凝土
现浇式生态混凝土要求河道的坡面平缓，能具备较大的施工场地，并且要根据天气变化的情况对养护方法进行适当调整。由于生态混凝土固化后最大仅有几毫米的孔径，所以不具备大型植物生长的条件，因此也就仅限于铺草皮或者液力喷播等绿化方式。
现浇式生态混凝土施工步骤为：
1.砼格梗浇筑，包含支模、浇捣混凝土、混凝土养护；
2.营养土工布铺设，土工布卷在安装展开前要避免受到损坏并堆放于经平整不积水的地方，必须用不透明材料覆盖以防紫外线老化，土工布经铺设后进行缝合；
3.生态砼浇筑，施工方法同普通混凝土浇筑，在播撒草种之前，多孔混凝土表面应进行中性化处理，然后在其中填入保水性能好的土质，多孔混凝土表面的覆土中可加入植物生长必须的养分，生态凝土护坡浇筑后应细心养护，并做好防止暴雨冲刷的措施，经过一段时间的养护后即可直接播撒草种。
（二）预制构件式生态混凝土
预制构件生态混凝土突破了现浇式生态混凝土的限制，能根据施工图纸的要求设计不同的预制构件模具制作混凝土砌体，从而实现了生产的流水化和自动化，砌块成型后经自然养护即可运输使用。
预制构件式生态混凝土护坡施工步骤为：
1.预制生态砼砌块，生态砼中没有细集料，采用的粗集料的粒径比较大，而且要形成具有宏观连通空隙的多孔堆聚结构，因此就需要水泥浆体均匀地包裹在粗集料颗粒表面，骨料之间通过接触点处的水泥浆体胶结为整体，通过振捣和振动相结合，表面采用人工拍压的方法成型；
2.土工布的铺设，预制式生态混凝土土工布铺设基本与现浇式的相同；
3.生态混凝土砌块铺砌，生态混凝土砌块经测量放线控制方向和高程后再进行铺砌，铺砌时用粘土找平，砌块轻拿轻放，用木槌或橡胶锤轻敲压平，然后用水泥砂浆填灌砌体之间缝隙直至砂浆饱满，经洒水养护一段时间后即可进行播撒草种。
（三）混凝土的施工
1.混凝土搅拌
根据工程量的大小，配置不同容量的机械搅拌器，机械搅拌器的一定范围内
的地面处，应设置防止水和物料散落的接料设备，保护施工环境的卫生，减少施工后的清理工作。生态混凝土不能采用人工搅拌，采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌，搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机，先将胶结料和碎石搅拌约30s 后，使其初步混合，再将外添加剂加入，然后将规定量的水分2 -3
次加入继续进行高速搅拌约3 -4min。视搅拌均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间，但不宜过长时间的搅拌。
2.混凝土运输
生态混凝土属干性混凝土料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在20min 以内，运输过程中不要停留，手推车必须平稳。
3.摊铺、浇筑成型
生态混凝土属干性混凝土料，其初凝快，摊铺必须及时。大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料，其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的坡度，然而平板振动器（ 厚度厚的用平板振动器） 或人工捣实。平板振动器振动时间不能过长，防止过于密实，可出现离析现象。捣实不宜采用高频振动器。最后用抹合拍平。抹合不能有明水。当天气温高于35℃时，施工时间应宜避开中午，适合在早晚进行施工。
4.养生
生态混凝土与普通混凝土属性类似，因此铺摊结束后，经检验标高、平整度均达到要求后。当气温较高时，为减少水分的蒸发，宜立即覆盖塑料薄膜或草帘，以保持水分。也可采用洒水养生，所有养生期不得少于7 天，使其在养护期内强度遂渐地提高。
洒水养生，生态混凝土在浇注后1 天开始洒水养护，高温时在8h 后开始养护，但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面，应直接从上往下淋水。生态混凝土湿养时间不少于7 天。三、生态混凝土在生态护坡中的应用
生态混凝土护坡仿效自然岸坡，主要利用其自身的重力、构件间的锚固以及植物的根系“加筋”作用来保障河流岸坡的安全与稳定，同时作为河湖水体和陆地之间物质、能量、信息交换的纽带，为河岸带动物、微生物提供栖息繁衍的生境以及植物生长的基质，增强了水体自净功能，修复了脆弱的生态环境。生态混凝土护坡是以工程加固和植被护坡相结合的方式，对维护边坡的稳定性和生态环境的保护起着显著的作用。植物的根系直接生长在生态混凝土中，对边坡的防护主要体现在以下4个方面：
（一）根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体表层，锚固到深处较稳定的岩土层上，起到预应力锚固的作用。禾草、豆科植物和小灌木在地下0.75～1.50m深处有明显的土壤加强作用，树木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。
（二）浅根的加筋作用。植草的根系在土中盘根错节，使边坡土体成为土与草根的复合材料。草根可视为带预应力的三维加筋材料，使土体强度提高。
（三）降低坡体孔隙水压力。边坡的失稳与坡体水压力的大小有着密切的关系。降雨是诱发滑坡的重要因素之一。植物通过吸收和蒸腾坡体内水分，降低土体的孔隙水压力，提高土体的抗剪强度，有利于边坡的稳定。
（四）控制土粒流失。地表径流带走已被滴溅分离的土粒，进一步可引起片蚀、沟蚀。植被能够抑制地表径流并削弱雨滴溅蚀，从而能控制土粒流失。
边坡的失稳不但会毁坏植被，还会造成严重的工程事故甚至危及人身安全。植被护坡主要是针对浅层边坡而言，通常发生在坡面下2m内。然而浅层破坏和深层破坏有一定的联系，浅层不断风化剥落、沟蚀、崩塌等形式破坏落下的土方多了也会转化成深层破坏，而且还会给地下渗水创造条件，产生浮托力降低土的粘性系数。
结束语
生态混凝土护坡融合了生物学、材料工程学、水利学、环境科学等众多的学科知识，具备水土保持，生态保护，水质净化功能于一体，体现了人与自然和谐共处的精神，改善了河道的生态环境，取得了良好的社会效益，具有广阔的推广前景。
参考文献：
[1]徐荣进，刘荣桂，滕斌，宋四海.生态混凝土在淹水区生态护坡工程中的应用研究[J].混凝土与水泥制品，2013，08：78-80.
[2]魏蓮英.浅析现浇透水、植生高强生态混凝土在护坡中的应用[J].青海科技，2011，04：43-45.
[3]袁建焘.用于海洋环境的生态混凝土制备及其生态效应研究[D].青岛理工大学，2013.
[4]叶晟，颜庭成，卢刚.现浇透水性生态混凝土在河道边坡工程中的应用[A].中国水利技术信息中心.中国河道治理与生态修复技术专刊[C].中国水利技术信息中心：，2010：5.
