本發明公開了一種多孔生態混凝土植生基材及其制備方法與應用，屬于混凝土植生基材技術領域。
背景技術：
多孔生態混凝土，是由表面包覆一層水泥漿的粗骨料堆砌而成的具有多孔結構的特種功能性建筑材料，其內部存在大量連續孔隙并具有低堿特性。利用這種材料自身的大孔、多孔結構，能夠順暢地循環植物生長所需的水、氣、熱、肥等物質，因此植物可以在其孔隙中正常生長。而植物根系穿過混凝土基體深入到土壤層中，不僅可以源源不斷地吸收下層土壤中養分，而且利用植物根系的淺根加筋、深根錨固的力學特性可以保護邊坡的穩定性。多孔生態混凝土的適生材料，是指在多孔混凝土孔隙內填充的材料，是植物的根系賴于附生的載體，為植物生長提供養分和水分。植生基材一般由各種土壤顆粒、吸水性的高分子保水材料、緩釋肥等組成。植生基材不僅是植物種子萌發的載體基質，直接提供植物生長初期的養分，而且可以作為屏障來減少混凝土內強堿環境對植物根系的脅迫。因此，植生混凝土內適生基材的組分搭配比例及填充效果往往事關多孔生態混凝土的成敗。
植生基材的選擇必須考慮多孔植被混凝土特殊的結構特征，不僅要滿足在多孔混凝土表面的鋪裝，還要有材料填充到孔隙中去，這決定了種植材料必須易填，具有一定的保水吸水能力和肥料緩釋能力強。目前，現有技術中往往利用天然土壤制備植生基材，但是其粘附性低，對于多孔生態混凝土的填充性差等。
技術實現要素：
發明目的：針對上述技術問題，本發明提供了一種多孔生態混凝土植生基材及其制備方法與應用。
技術方案：為達到上述發明目的，本發明提供了一種多孔生態混凝土植生基材，其主要是由土壤化淤泥、保水劑、保肥材料、有機肥、農業菌劑和ph調節劑制成，其質量比為：土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌劑：土壤ph調節劑＝(700～800)：(1.4～4)：(35～120)：(35～80)：(8～12)：(7～8)。
優選，所述土壤化淤泥主要由淤泥、石灰、粉煤灰和膨潤土所制成，其質量比為(500～600)：(50～90)：(50～90)：(15～24)。
優選，所述保水劑為聚丙稀酸鈉、高吸水性樹脂中的一種或幾種的混合物。
優選，所述保肥材料為珍珠巖、蛭石粉中的一種或幾種的混合物。
優選，所述有機肥為蚯蚓糞便、熟雞糞、秸稈或者各種果皮中的一種或幾種的混合物。
優選，所述農業菌劑為巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、乳酸菌、光合細菌和酵母菌中的一種或幾種的混合物。
優選，所述pH調節劑為醋酸渣、硫酸鋁、腐殖質和草木灰的一種或幾種的混合物。
本發明還提供了所述多孔生態混凝土植生基材的制備方法，包括以下步驟：
(1)利用石灰、粉煤灰和膨潤土對淤泥進行土壤化處理，先將彭潤土加入淤泥中，拌勻后自然放置2～3小時后，再加石灰和粉煤灰拌勻后自然風干20～40小時，即得土壤化淤泥；
(2)按照1:(150～500)倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；
(3)將土壤化淤泥、保水劑、有機肥、保肥材料、農業菌劑和土壤ph調節劑一起攪拌均勻，即得。
本發明最后還提供了所述多孔生態混凝土植生基材的應用，包括以下步驟：
(1)將所述植生基材其放入容器中，倒入占其總質量30～40％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；
(2)將土壤化淤泥鋪2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種多年生發芽快、根系發達的草種，再敷上一層天然客土，定期灑水養護；所述土壤化淤泥主要由淤泥、石灰、粉煤灰和膨潤土所制成，其質量比為(500～600)：(50～90)：(50～90)：(15～24)。
本發明中農業菌劑菌株能快速繁殖，解磷固氮，可以改良土壤、恢復地力、預防病害、維持根際微生物區系平衡和降解有毒害物質，為植物物生長營造一個良好的根系環境。由于多孔混凝土為堿性材料制成，Ph調節劑可以起到緩解植生基材酸堿平衡的作用。本發明將淤泥進行土壤化處理，利用了淤泥高有機質和高養分的優勢，達到了廢物利用的環境效應。而且淤泥比天然土壤更具粘附性，易于填充多孔生態混凝土，種植植物。
技術效果：相對于現有技術，本發明多孔生態混凝土植生基材，利用土壤化淤泥替代天然土壤，達到了變廢為寶的目的。在植生基材中加入農業菌劑，可有效抑制病原菌滋生，解磷解鉀固氮，促進植物生長，綠色環保。土壤ph調節劑可以起到中和混凝土內部的堿度，讓植物得到最佳的生長環境條件。
具體實施方式
下面結合具體實施例進一步描述本發明技術方案：
實施例1
原料選擇：
保水劑為聚丙稀酸鈉；保肥材料為珍珠巖；有機肥為蚯蚓糞便；農業菌劑為巨大芽孢桿菌；pH調節劑為醋酸渣。
制備及應用：
根據多孔混凝土設計厚度，選擇制作100mm厚度的生態混凝土，骨料粒徑為20～30mm，采用普通硅酸鹽水泥42.5R，水灰比為0.28，養護15天左右。將淤泥進行土壤化處理，組分質量比為：淤泥：石灰：粉煤灰：膨潤土＝500：60：70：20，自然風干后制備植生基材。按照1:150倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；再按土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌：土壤ph調節劑＝700：2：40：50：11:8拌勻后將其放入容器中，倒入占其質量30％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；將土壤化淤泥鋪約2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種高羊茅草種，在敷上一層天然客土，定期灑水養護。澆水養護7天開始發芽，發芽率為75％，長勢良好。60天后，根系穿過多孔生態混凝土，說明該適生基材能夠有效提供植物所需的養分，其可以做到變廢為寶，治理環境。
實施例2
原料選擇：
保水劑為高吸水性樹脂；保肥材料為蛭石粉；有機肥為熟雞糞；農業菌劑為地衣芽孢桿菌；pH調節劑為硫酸鋁。
制備及應用：
根據多孔混凝土設計厚度，選擇制作100mm厚度的生態混凝土，骨料粒徑為20～30mm，采用普通硅酸鹽水泥42.5R，水灰比為0.28，養護15天左右。將淤泥進行土壤化處理，組分質量比為：淤泥：石灰：粉煤灰：膨潤土＝550：50：70：22，自然風干后制備植生基材。按照1:500倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；再按土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌：土壤ph調節劑＝700：4：60：40：12:8拌勻后將其放入容器中，倒入占其質量40％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；將土壤化淤泥鋪約2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種高羊茅草種，在敷上一層天然客土，定期灑水養護。澆水養護7天開始發芽，發芽率為78％，長勢良好。60天后，根系穿過多孔生態混凝土，說明該植生基材能夠有效提供植物所需的養分，其可以做到變廢為寶，治理環境。
實施例3
原料選擇：
保水劑為聚丙稀酸鈉和高吸水性樹脂混合物；保肥材料為珍珠巖和蛭石粉混合物；有機肥為由蚯蚓糞便、熟雞糞、秸稈或者各種果皮的混合物；農業菌劑為酵母菌；pH調節劑為醋酸渣腐殖質和草木灰的混合物。
制備及應用：
根據多孔混凝土設計厚度，選擇制作100mm厚度的生態混凝土，骨料粒徑為20～30mm，采用普通硅酸鹽水泥42.5R，水灰比為0.28，養護15天左右。將淤泥進行土壤化處理，組分質量比為：淤泥：石灰：粉煤灰：膨潤土＝600：55：70：18，自然風干后制備植生基材。按照1:320倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；再按土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌：土壤ph調節劑＝750：4：60：70：10:7拌勻后將其放入容器中，倒入占其質量35％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；將土壤化淤泥鋪約2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種高羊茅草種，在敷上一層天然客土，定期灑水養護。澆水養護7天開始發芽，發芽率為80％，長勢良好。60天后，根系穿過多孔生態混凝土，說明該植生基材能夠有效提供植物所需的養分，其可以做到變廢為寶，治理環境。
實施例4
原料選擇：
保水劑為聚丙稀酸鈉；保肥材料為蛭石粉；有機肥為由秸稈；農業菌劑為乳酸菌；pH調節劑為腐殖質。
制備及應用：
根據多孔混凝土設計厚度，選擇制作100mm厚度的生態混凝土，骨料粒徑為20～30mm，采用普通硅酸鹽水泥42.5R，水灰比為0.28，養護15天左右。將淤泥進行土壤化處理，組分質量比為：淤泥：石灰：粉煤灰：膨潤土＝500：90：90：24，自然風干后制備植生基材。按照1:250倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；再按土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌：土壤ph調節劑＝800：1.4：35：35：8:7拌勻后將其放入容器中，倒入占其質量32％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；將土壤化淤泥鋪約2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種高羊茅草種，在敷上一層天然客土，定期灑水養護。澆水養護7天開始發芽，發芽率為82％，長勢良好。60天后，根系穿過多孔生態混凝土，說明該植生基材能夠有效提供植物所需的養分，其可以做到變廢為寶，治理環境。
實施例5
原料選擇：
保水劑為高吸水性樹脂；保肥材料為珍珠巖；有機肥為由各種果皮；農業菌劑為光合細菌；pH調節劑為草木灰。
制備及應用：
根據多孔混凝土設計厚度，選擇制作100mm厚度的生態混凝土，骨料粒徑為20～30mm，采用普通硅酸鹽水泥42.5R，水灰比為0.28，養護15天左右。將淤泥進行土壤化處理，組分質量比為：淤泥：石灰：粉煤灰：膨潤土＝600：50：50：15，自然風干后制備植生基材。按照1:400倍自來水稀釋農用菌劑，儲存放置24小時；再按土壤化淤泥：保水劑：有機肥：保肥材料：農業菌：土壤ph調節劑＝700：4：120：80：12:8拌勻后將其放入容器中，倒入占其質量38％的水，混合均勻；將制備好的多孔混凝土放入另外的容器中，然后將加水后植生基材緩緩倒入多孔生態混凝土中，待完全填充后取出；將土壤化淤泥鋪約2～3cm在填充好的生態混凝土上，播種高羊茅草種，在敷上一層天然客土，定期灑水養護。澆水養護7天開始發芽，發芽率為79％，長勢良好。60天后，根系穿過多孔生態混凝土，說明該植生基材能夠有效提供植物所需的養分，其可以做到變廢為寶，治理環境。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制；凡本領域的技術人員，應該理解，上述實施例和說明書中描述的只是說明發明的原理，在不脫離本發明技術精神和范圍的前提下，本發明還會有些許更動、修飾與演變的等同變化，凡依據本發明的實質技術對以上實施例所做的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均應包含在本發明的保護范圍內。