發(fā)布時間：2018-10-09 17:50

【摘要】：基礎設施的建設及城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境造成了越來越多的破壞,像山體滑坡、泥石流及水體富營養(yǎng)化等等,無一不向人類社會敲響警鐘。隨著經濟社會的發(fā)展,邊坡防護尤其是陡坡的防護及水污染治理已經受到了政府和社會的廣泛關注。因此,如何在保證人類社會生產進步的同時,保護好人類賴以生存的水土資源是人類當前面臨的重要任務。植生混凝土是一種具有特殊結構的環(huán)保材料,其原理是利用混凝土的多孔結構種植綠色植物,利用綠色植物的景觀效應美化邊坡環(huán)境,利用混凝土強附著能力增強邊坡固定植物的能力,從而起到邊坡防護的作用。而輕骨料植生混凝土是建立在傳統(tǒng)植生混凝土的基礎上發(fā)展起來的新型建材。輕骨料可以降低植生混凝土的容重,從而可將其應用于陡坡的防護,且部分超輕骨料可以浮于水面,從而可將部分輕骨料應用于植生混凝土浮床的制備,進而將植生混凝土的應用范圍從邊坡防護擴展到水污染治理。本論文著重研究了陶粒、聚苯顆粒和浮石這三種輕骨料植生混凝土的性能和碎玉米粒、玉米芯顆粒和顆粒肥料這三種可降解骨料對植生混凝土性能的影響。利用陶粒骨料多孔的特點制備肥效緩釋型植生混凝土,研究了將肥料摻入混凝土后肥效的緩釋效應。利用聚苯顆粒及浮石密度小的特點制備植生混凝土浮床,研究了植生混凝土浮床對富營養(yǎng)水體的凈化效果。取得了如下結論:(1)在陶粒植生混凝土中摻入尿素及磷酸氫二銨兩種肥料,均對其強度產生影響。尿素降低了植生混凝土的早期抗壓強度,磷酸氫二銨降低了植生混凝土所有齡期的抗壓強度,且磷酸氫二銨摻量越大,強度下降越明顯。當磷酸氫二銨摻量為3.5wt.%時,相比于空白樣,各齡期強度分別下降了76.8%,74.8%和75.1%。摻入尿素后,植生混凝土堿度基本不變,養(yǎng)護56d后pH值接近8.1,較適于植物生長。摻加磷酸氫二銨的試樣堿度均高于空白樣。(2)摻入肥料的陶粒植生混凝土均具有一定的肥效釋放特性,摻量越高肥料累積釋放率越高。摻加尿素的試樣氮元素56d累積釋放率可至45.1%~78.3%。摻加磷酸氫二銨的試樣磷元素56d累積釋放率僅為0.12%~0.34%。(3)適于浮石植生混凝土成型的水膠比是0.33,但由于浮石骨料較高的吸水率,致使浮石植生混凝土不能漂浮。(4)可再分散乳膠粉的摻入降低了硫鋁酸鹽水泥的凈漿流動度和早期抗壓強度,提高了硫鋁酸鹽水泥漿體粘度。從XRD圖譜看,其摻入量對硫鋁酸鹽水泥水化礦物影響較小。從水化放熱量看,其摻入對硫鋁酸鹽水泥早期水化有抑制作用。(5)EPS植生混凝土的抗壓強度和干密度隨著骨膠比的上升而降低,孔隙率和透水系數隨著骨膠比的上升而增大。綜合考慮混凝土抗壓強度及孔隙率,選用0.09為適宜成型的骨膠比,選用粒徑為30mm的聚苯顆粒制備植生混凝土浮床。(6)種植三種綠色水生植物對水體進行凈化研究,其中綠蘿和大聚藻與EPS植生混凝土浮床相容性較好,成活率均大于82%,綠蘿和大聚藻對實驗水體的總氮(TN)的去除率分別達到了78.3%和80.2%,對總磷(TP)去除率分別達到了62.8%和69.2%,種植這兩種植物的實驗水體溶解氧(DO)均由2.78mg/L升至6.50mg/L。(7)將聚苯顆粒摻入浮石植生混凝土以實現混凝土的漂浮,當聚苯顆粒體積占比超過30%時可實現混凝土在水面的漂浮,為實現高的凈水效率及好的漂浮效果,將聚苯顆粒體積占比設為50%。此配合比下的浮床干密度為352.43kg/m3。(8)種植三種綠色水生植物對實驗水體進行凈化,綠蘿、大聚藻和銅錢草均與復合骨料植生混凝土浮床相容良好,三種植物對實驗水體的總氮(TN)的去除率分別達到了85.9%、88.1%和76.1%,種植三種植物的實驗水體溶解氧(DO)均穩(wěn)定在7.2~8.3mg/L,且生態(tài)浮床本身也可吸收水中的富營養(yǎng)元素,從而可提高浮床對富營養(yǎng)水體的凈化效率。(9)將碎玉米粒、玉米芯顆粒和顆粒肥料三種可降解骨料摻入植生混凝土,當在一定摻量范圍內,混凝土的抗壓強度及干密度都有一定程度的增長,摻量過高后,混凝土各齡期的抗壓強度和干密度均出現了較明顯的下降,且摻加玉米芯顆粒的試樣下降最快。(10)通過兩個月的浸泡實驗發(fā)現:含碎玉米粒試樣的孔隙率上升最大,為2.4%;顆粒肥料次之,為1.2%;玉米芯顆粒最差,僅為0.8%。同時測試了三種可降解骨料在混凝土中營養(yǎng)元素的釋放,結果為:顆粒肥料碎玉米粒玉米芯顆粒。當顆粒肥料在摻量為5%時,其營養(yǎng)元素總溶出量分別是同摻量下的碎玉米粒及玉米芯顆粒的5.5倍和12.5倍。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

【參考文獻】

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本文編號：2260216