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一种适用于我国南方城市河道护岸的植生混凝土的性能研究

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第一章绪论

第二章植生混凝土匹配植物选择的研究

第三章植生混凝土植物适生性改善的研究

第四章 植生混凝土透水性能的研究

第五章植生混凝土工程应用的探讨

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的与学位论文相关的学术论文

致谢

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摘要

以往不合理的护岸形式对许多城市河流造成了巨大影响，造成了河流生态系统的严重破坏、生态功能的缺失；同时，随着经济社会的发展，当代城市居民对河流功能的要求却越来越高，单纯的排洪和水源供应功能已不能满足人们的生活需求，河流的自然环境调节、人文娱乐休闲、城市景观构建等功能已深入人心。因此，对原有河流护岸形式进行改造，构建生态堤岸是大势所趋。 植生混凝土(planting concrete)是上世纪90年代兴起的一种多自然型生态护岸技术，在国外开展了较多的研究工作，我国从上世纪90年代术开始进行相关研究，也取得了一系列成果，但目前相关研究仍相当缺乏，仍未形成较为系统的技术。同时，由于我国地区差异，其它地区的经验不能照搬应用，对植生混凝土技术本身而言，南方的气候、水土条件较之北方更有优势，而此前未有针对南方城市河道特点的植生混凝土材料及护岸技术研究的报道。 本文在课题组对植生混凝土配合比已有研究的基础上，重点针对其应用于南方城市河道护岸时的功能要求，系统开展相关的性能优化研究。主要得出以下结论： 在模拟深圳及南方城市河道气候及水土条件进行植生混凝土匹配植物筛选时，相对于其它待选植物，百喜草生长茂盛，植物盖度大，地面部分植株较高且生物量大；同时，根系部分也极为发达，有着较大的根长和根系生物量，粗根比例也较多；此外，具有良好的耐涝抗淹能力，能充分适应河流堤坡的环境，是适合于深圳等南方城市河道特点的植生混凝土理想匹配植物。 植生混凝土的植物适生性不仅决定于空隙率，同时也受孔隙平均孔径的影响。对于百喜草而言，空隙率为36％、平均孔径3.2mm的多孔混凝上在基料灌注后即能正常生长；但在空隙率更高及平均孔径更大时长势更好。 多孔混凝土孔隙水环境的pH值与孔隙的平均孔径成反比关系，与全空隙率没有明确的相关性。高效减水剂的投加量对孔隙水环境也有着影响，随着投加量上升，pH可降低0.5甚至更高。对多孔混凝十采用蜡封可有效抑制碱性物质向外界的释放，孔隙水环境pH可降低0.5～1，碱性水环境可得到一定的改善，而且混凝七孔隙状态小会受到较大的影响。多孔混凝士经过配合比的优化以及蜡封处理后孔隙状态和孔隙水环境均能满足植生性的需要。 植生混凝土及多孔混凝土的渗透系数均受骨料粒径的影响。在基材灌注前，单粒级骨料拌制的多孔混凝土试件的渗透系数岁着所使用的骨料粒径的增大而增大，其值在3.56～32.78cms<'-1>间；基材灌注后，植生混凝土试件的渗透系数变化与多孔混凝土刚好相反，随着骨料粒径的增大，渗透系数有减小的趋势，其值在0.11～O.85cm·s<'-1>间，渗透系数相比于灌注前大大降低，但仍属于强透水材料，能满足河岸滞洪补枯功能的需求。 采用粒径为20～25mm单级配骨料拌制的多孔混凝土渗透系数为32.78cm·s<'-1>，基材灌注后形成的植生混凝土渗透系数为O.11 cm·s<'-1>，能较好的达到透水透气性能的要求。 为制作理想的植生混凝土，其骨架多孔混凝土的配比是：骨料粒径20-25mm，水灰比O.3，灰骨比1/8，高效减水剂投加量1.5％。 当应用于工程时，植生混凝土由于其强度的缺陷，有必要在其外围加一强度较高的普通混凝土外框，制成的植生混凝土砌块兼具植生混凝土与普通混凝土优点，可应用于河道生态型堤岸构建。

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