1.本技术涉及植被建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种植生石膏混凝土喷料及其应用。


背景技术：

2.随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，人们对生活环境质量的要求越来越高。在城市裸露地面建植草坪是美化环境、净化空气、保持水土的重要措施之一；传统技术主要采用种子繁殖法，但劳动力耗费大、养护管理工作量大及草体生长缓慢等，并要求有适合草种生长的人工土壤。此外，我国在交通、矿山、电力和水利等建设项目中往往形成大量的裸露坡面，造成公路、河流湖泊等沿线植被破坏、水土流失、生态失去平衡，严重影响主体绿化工程的安全稳定，甚至造成山体坍塌和滑坡。
3.目前，针对裸露地面、边坡绿化一般是把绿化基材、稳定剂、团粒剂和混合草种加水拌和均匀，然后用专用喷射机将拌和均匀的混合物按要求厚度喷射到裸露地面或坡面上，经过一段时间的养护管理，坡面上就会长出草芽并逐步覆盖坡面，从而达到美化环境、养水源、防止水土流失和滑坡的目的。
4.然而，我国西北部青藏高原地区，由于处于特殊的地理位置，常年气温低，湿度小，昼夜温差大，在低温条件下，植被很难存活，尤其是植被生根发芽更加困难。


技术实现要素：

5.为了使喷洒的植被建筑材料适宜在青藏高原地区生长，本技术提供一种植生石膏混凝土喷料及其应用。
6.本技术提供的一种植生石膏混凝土喷料及其应用采用如下的技术方案：
7.第一方面，本技术提供一种植生石膏混凝土喷料，采用如下的技术方案：
8.一种植生石膏混凝土喷料，由包含以下重量份的原料制成：石膏10～50份、秸秆粉50～80份、草种1～10份、蛭石2～10份、保水剂2.5～8.5份、表面活性剂0.5～3.5份、生根剂0.8～4.5份、木粉3.0～8.0份、水性胶黏剂1～10份、酿热物颗粒1.5～3.5份和自发热颗粒1.8～2.5份，所述自发热颗粒是由固体电解质、还原铁粉、活性炭加水团聚而成，所述固体电解质、还原铁粉、活性炭和水制成自发热颗粒的重量份比为1：7：2：3。
9.通过采用上述技术方案，由于采用在植生石膏混凝土喷料中添加自发热颗粒，植生石膏混凝土喷料加水拌合后喷洒于裸露地面，其中固体电解质、还原铁粉和活性炭与木粉、蛭石接触后，在体系内形成原电池，活性炭对气体具有强大的吸附性能，提供反应所需的氧气，还原铁粉与空气中的氧气发生反应释放出热量，从而提高周围环境的温度，使植生石膏混凝土喷料中的草种在喷洒初期快速生长。而在后期，自发热颗粒发热程度降低直至不发热时，即喷洒植生石膏混凝土喷料3～4天后，在土壤微生物作用下，酿热物颗粒开始发酵，发酵时产热，为草种的生长持续提供适宜的温度，从而草种不受自然环境温度影响，即使在寒冷的季节也能迅速生长。由于自发热颗粒和酿热物颗粒在植生石膏混凝土喷料所占
的含量较少，所以释放的温度不超过40℃，不会草种造成灼伤。
10.此外，木粉、蛭石既可以使铁粉不会板结，又可以疏松植生石膏混凝土喷料表面和土壤，有利于草种的生长；生根剂的加入能促进根系生长，促使树木更快长出新根，从而提高成活率；采用水性胶黏剂既可以使喷出的植生石膏混凝土喷料稳定黏附于裸露地面，尤其是在倾斜的边坡，不会使草种滑落至坡地，造成草坪生长不均；且草种不会被风吹走、被水带走或被鸟偷吃；此外，水性胶黏剂遇水也不会失去胶性，并且无毒害、无污染，对环境友好。
11.优选的，所述固体电解质为食盐或硫脲。
12.通过采用上述技术方案，食盐和硫脲作为弱电解质，既具有很好的导电率，又不会产生较大的热能，使周围的环境温度适宜，从而保证了草种不会因高温被灼伤。
13.优选的，所述水性胶黏剂为丙烯酸酯胶黏剂或聚氨酯胶黏剂或二者的混合物。
14.通过采用上述技术方案，丙烯酸酯胶黏剂或聚氨酯胶黏剂均为可生物降解胶黏剂，无毒无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性，且耐低温、耐热、防水、柔韧性好及黏接性能好等优点；在草种生长前期阶段黏度强，可使植生石膏混凝土喷料牢牢黏附于地表，后期随着草种的生长，逐渐降解，不会对环境造成危害。此外，丙烯酸酯胶黏剂和聚氨酯胶黏剂也不会因环境温度的变化而使本身的黏性降低。
15.优选的，所述秸秆粉的粒径为0.1～5mm。
16.通过采用上述技术方案，将秸秆粉的粒径控制在该范围内，一方面对应草种的生长期限，方便快速分解，为草种的生长提供营养物质；另一方面在分解的同时，发生放热反应，产生热量，为草种的生长再次提供适宜的温度。
17.优选的，所述酿热物颗粒由稻壳、珍珠岩、马粪、石灰石混合后制成颗粒状，所述稻壳、珍珠岩、马粪和石灰石的重量份比值为2：1：0.3：0.1。
18.通过采用上述技术方案，将稻壳、珍珠岩、马粪和石灰石按一定比例混合后制成颗粒状，添加在植生石膏混凝土喷料中，实现酿热物颗粒单独发酵，发酵后释放的热量均匀，且释放的温度不至于过高。且石灰石与空气和喷料中的水发生反应时放热，不仅可以起到保温的作用，还能起到杀菌消毒的作用；另外，石灰石和珍珠岩能够起到保温防火的作用，使稻壳和马粪持续发酵，为草种后期的生长持续提供热量。
19.优选的，所述草种为白车轴草、结缕草、黑麦草、早熟禾及高羊茅草中的一种或几种。
20.通过采用上述技术方案，由于白车轴草、结缕草、黑麦草、早熟禾及高羊茅草均适合冬季生长，适应性较好，且生命力顽强，容易存活，提高了植生石膏混凝土喷料中草种的存活率，实现生长出的草坪密集且坚韧。
21.优选的，所述石膏为半水石膏或二水石膏。
22.通过采用上述技术方案，半水石膏和二水石膏性能较好且质地较软，相对于硬石膏，更容易使草种生根发芽；此外，半水石膏和二水石膏遇水后均在常温下脱水速度慢，可使位于地表上的植生石膏混凝土喷料保持湿润，且为草种提供生长所需的水分。
23.优选的，所述酿热物颗粒的直径为2～8mm。
24.通过采用上述技术方案，将酿热物颗粒大小制成上述直径范围，不仅使植生石膏混凝土喷料加水拌合后反方便喷洒，且射程可以达到较远范围，且可实现在发酵时温度分
散均匀。
25.优选的，所述自发热颗粒的直径为0.5～1.6mm。
26.通过采用上述技术方案，将自发热颗粒大小制成上述直径范围，不仅自发热颗粒内的电解反应充分，且发热均匀，此外，使发热温度不至于过高，以使植生石膏混凝土喷料中草种生长的温度适宜。
27.第二方面，本技术提供一种植生石膏混凝土喷料的应用，采用如下的技术方案：
28.一种植生石膏混凝土喷料的应用，所述植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
29.通过采用上述技术方案，由于植生石膏混凝土喷料具有一定的黏性，加水喷洒后黏附于地表，不会流动，位置固定，操作方便，养护管理轻松；此外，由于植生石膏混凝土喷料由于自身发热，在高寒地区，不会受低温天气的影响，草体生长时间短且高效。
30.综上所述，本技术具有以下有益效果：
31.1、由于本技术采用在植生石膏混凝土喷料中添加自发热颗粒和酿热物颗粒，植生石膏混凝土喷料加水拌合后喷洒于裸露地面，前期自发热颗粒中的固体电解质、还原铁粉和活性炭与木粉、蛭石接触后，在体系内形成原电池，发生氧化还原反应，从而提高周围环境的温度，使植生石膏混凝土喷料中的草种在喷洒初期快速生长。后期在土壤微生物作用下，酿热物颗粒开始发酵，发酵时产热，为草种的生长持续提供适宜的温度，从而草种不受自然环境温度影响，即使在寒冷的季节也能迅速生长。
32.2、本技术中优选采用丙烯酸酯胶黏剂或聚氨酯胶黏剂作为水性胶黏剂，由于二者均为可生物降解胶黏剂，无毒无污染、耐低温、耐热、防水、柔韧性好及黏接性能好等优点；在草种生长前期阶段黏度强，可使植生石膏混凝土喷料牢牢黏附于地表，后期随着草种的生长，逐渐降解，不会对环境造成危害。
33.3、本技术应用于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘，由于植生石膏混凝土喷料具有一定的黏性，加水喷洒后黏附于地表，不会流动，位置固定，操作方便，养护管理轻松；此外，由于植生石膏混凝土喷料由于自身发热，在高寒地区，不会受低温天气的影响，草体生长时间短且高效。
具体实施方式
34.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
35.制备例
36.酿热物颗粒的制备
37.制备例1
38.采用湿法制粒法，首先将稻壳、珍珠岩、马粪和石灰石分别碾成粉末状，然后按2：1：0.3：0.1的重量份比例混合均匀，加入适量的水或淀粉黏合剂，搅拌捏合，再用机械挤压通过10目的筛网，制得湿酿热物颗粒，然后采用流化床干燥法边干燥边振捣，以除去水分、防止结块或受压变形，将干燥后的酿热物颗粒再次过10目的筛网，最终制得直径为2mm的酿热物颗粒。
39.制备例2
40.采用湿法制粒法，首先将稻壳、珍珠岩、马粪和石灰石分别碾成粉末状，然后按2：
1：0.3：0.1的重量份比例混合均匀，加入适量的水或淀粉黏合剂，搅拌捏合，再用机械挤压通过2目的筛网，制得湿酿热物颗粒，然后采用流化床干燥法边干燥边振捣，以除去水分、防止结块或受压变形，将干燥后的酿热物颗粒再次过2目的筛网，最终制得直径为8mm的酿热物颗粒。
41.自发热颗粒的制备
42.制备例3
43.按重量份比为1：7：2：3，称取食盐、还原铁粉、活性炭和水，活性炭碾碎，在还原铁粉和活性炭中加水，搅拌捏合，制成小颗粒；在食盐中加入水中溶解形成电解质溶液，在无氧条件下，将小颗粒分散到电解质溶液中，在50℃温度下搅拌6h，在该过程中中，边搅拌边加添加电解质溶液，经离心分离后得到产品，所得自发热颗粒的直径范围在0.5～1.6mm之间。
44.制备例4
45.与制备例3的区别在于固体电解质为硫脲。
46.制备例5
47.与制备例3的区别在于不加固定电解质，即只按重量份比为7：2：3，称取还原铁粉、活性炭和水，活性炭碾碎，在还原铁粉和活性炭中加水，搅拌捏合，制成小颗粒。
48.实施例
49.实施例1
50.一种植生石膏混凝土喷料由包含以下重量份的原料制成：半水石膏10份、秸秆粉50份、草种1份、蛭石2份、保水剂2.5份、表面活性剂0.5份、生根剂0.8份、木粉3.0份、丙烯酸酯胶黏剂1份、制备例1制得的酿热物颗粒1.5份和制备例3制得的自发热颗粒1.8份。
51.本实施例中，草种选用白车轴草、结缕草和黑麦草三种混合草种。
52.将上述所得植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
53.实施例2
54.一种植生石膏混凝土喷料由包含以下重量份的原料制成：半水石膏30份、秸秆粉65份、草种5份、蛭石6份、保水剂5.5份、表面活性剂2.0份、生根剂2.6份、木粉5.5份、丙烯酸酯胶黏剂5份、制备例1制得的酿热物颗粒2.5份和制备例4制得的自发热颗粒2.1份。
55.本实施例中，草种选用白车轴草、结缕草和黑麦草三种混合草种。
56.将上述所得植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
57.实施例3
58.一种植生石膏混凝土喷料由包含以下重量份的原料制成：二水石膏50份、秸秆粉80份、草种10份、蛭石10份、保水剂8.5份、表面活性剂3.5份、生根剂4.5份、木粉8.0份、聚氨酯胶黏剂10份、制备例1制得的酿热物颗粒3.5份和制备例3制得的自发热颗粒2.5份。
59.本实施例中，草种选用白车轴草、结缕草和黑麦草三种混合草种。
60.将上述所得植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
61.实施例4
62.一种植生石膏混凝土喷料由包含以下重量份的原料制成：二水石膏30份、秸秆粉65份、草种5份、蛭石6份、保水剂5.5份、表面活性剂2.0份、生根剂2.6份、木粉5.5份、聚氨酯胶黏剂1份、制备例2制得的酿热物颗粒1.5份和制备例4制得的自发热颗粒1.8份。
63.本实施例中，草种选用白车轴草、早熟禾及高羊茅草三种混合草种。将上述所得植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
64.实施例5
65.一种植生石膏混凝土喷料由包含以下重量份的原料制成：半水石膏30份、秸秆粉65份、草种5份、蛭石6份、保水剂5.5份、表面活性剂2.0份、生根剂2.6份、木粉5.5份、丙烯酸酯胶黏剂5份、制备例2制得的酿热物颗粒2.5份和制备例5制得的自发热颗粒2.1份。
66.本实施例中，草种选用白车轴草、黑麦草、早熟禾三种混合草种。将上述所得植生石膏混凝土喷料加水搅拌均匀后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘。
67.对比例
68.对比例1
69.与实施例2的区别在于植生石膏混凝土喷料中不加自发热颗粒。
70.对比例2
71.与实施例2的区别在于植生石膏混凝土喷料中不加酿热物颗粒。
72.对比例3
73.与实施例2的区别在于植生石膏混凝土喷料中不加自发热颗粒和酿热物颗粒。
74.对比例4
75.与实施例2的区别在于植生石膏混凝土喷料中不加任何水性胶黏剂。
76.对比例5
77.与实施例2的区别在于植生石膏混凝土喷料中不加生根剂。
78.性能检测试验
79.为使检测数据不受环境温度影响，选择在春秋冬季环境温度低于10℃是进行。主要检测植生石膏混凝土喷料加水后的黏度值，植生石膏混凝土喷料加水后喷洒于高寒地区的裸露地面或公路、河道、湖泊边缘后在一定时间内地表上的温度，并在喷洒10天后测量草体的根须长度和株高，以及观察水性胶黏剂完全降解所需的时长。
80.试验方法
81.一、采用温度测量仪检测植生石膏混凝土喷料加水喷洒于地表1天后的发热温度及4天后的发酵温度。
82.二、采用上海天平仪器厂生产的ndj-7型旋转黏度仪，测试水性胶黏剂在植生石膏混凝土喷料加水后的黏度值，用取样器取约500ml的原液装入500ml的烧杯中用于检验。
83.三、随机取一组草体，分别用卷尺测量草体的根须长度和株高，并取平均值。
84.四、将加水喷洒了植生石膏混凝土喷料的地表划分成多个模块，观察并记录每个模块中水性胶黏剂完全降解的时限，最终降解时限取多个模块降解时限的均值。
85.表1
[0086] 发热温度/℃发酵温度/℃黏度/pa
·
s根须长度/cm株高/cm降解时限/天实施例123.319.5128.09.530实施例228.725.5169.113.643
实施例336.130.8258.613.145实施例431.127.0237.511.938实施例518.824.6146.28.332对比例19.222.5164.26.156对比例227.315.2143.85.762对比例38.26.0131.62.170对比例425.523.50.88.214.10对比例523.924.815.03.64.239
[0087]
注：表1中的数据均为各检测项的平均值。
[0088]
结合实施例2、对比例1、对比例2和对比例3并结合表1可以看出，植生石膏混凝土喷料中不加自发热颗粒和酿热物颗粒，都会使发热温度和发酵温度降低；当在植生石膏混凝土喷料中不加自发热颗粒时，后期的发酵温度也相应降低，这可能是由于因未加自发热颗粒，前期温度低，导致后期酿热物发酵缓慢；此外，发热温度和发酵温度低时，长出的草体的根须长度较短，株高也较短矮，这可能是由于未加自发热颗粒和酿热物颗粒，低温阻碍了草体植株的生根发芽，甚至两者都不加时，草体植株出现生长缓慢的现象。
[0089]
结合对比例4并结合表1可以看出，不加水性胶黏剂时，草体植株的根须长度值和株高值较大，这可能是由于没有了黏性，草种更易接触氧气，草体植株更容易冲破阻碍茁壮生长。
[0090]
结合实施例1、实施例2和对比例3并结合表1可以看出，水性胶黏剂的加入量与降解时限成正比，即加入的水性胶黏剂越多，完全降解时限越长。并且，不加自发热颗粒和/或酿热物颗粒，水性胶黏剂完全降解时限明显延长，这也是影响草种植株生长的一大因素。
[0091]
结合实施例5并结合表1可以看出，自发热颗粒中不加固体电解质，发热温度明显降低，这可能是由于自发热颗粒没了固定电解质，体系内只有水做电解质，而水是极弱电解质，使得氧化还原反应能力降低，从而减少了热量的释放。
[0092]
结合对比例5并结合表1可以看出，植生石膏混凝土喷料中不加生根剂，草体植株的根须长度值株和株高值明显减小，说明生根剂的加入能够促进根须生长，进一步促进草体植株生长。
[0093]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。