CN114027167A - 一种屋顶绿化专用无土种植块及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种屋顶绿化专用无土种植块及制备方法，通过设置三层结构的屋顶绿化专用无土种植块，一体压制成型，便于模块化装配，现场安装快速，适合大面积屋顶绿化；加入发泡混凝土，其重量轻，便于后期整体搬运；粘接度好，整体强度较高，防止后期搬运过程中散开，不溶于水，保持时间长；无需加热，遇水粘接，制作工艺简单；本发明原料大部分为农林、建筑、工业废弃物，所有成分为环保材料，成本低，便于资源回收利用；产品裁切方便，适用于大部分布局的屋顶，适用度高；重量轻，适用于老建筑、厂房等对荷载要求高的建筑，垂直运输成本低，安装方便；制作工艺简单，成本可控，成品价格适中，适合大面积推广。

Description

一种屋顶绿化专用无土种植块及制备方法
技术领域
本发明涉及屋顶绿化领域，尤其涉及一种屋顶绿化专用无土种植块及制备方法。
背景技术
在海绵城市和两碳大政策下，屋顶绿化成为一种建筑的常见装饰材料，需求量日渐增长。
目前，国内大面积屋顶绿化中，草坪式屋顶绿化为主要建造方式，一般采用抗逆性强的草本植被平铺栽植于屋顶绿化结构层上。其存在建造工期长、结构层次多的问题，导致施工难度大、荷载重，此外，还存在配方土使用寿命短，景观成景时间久，养护成本高，现场污染较多，杂草率高、病虫害多的缺点。
此外，市场上的屋顶绿化模块化装配式产品，存在价格较高，不适于大面积推广的问题。
有鉴于此，有必要研发一种低成本、便于模块化装配的无土种植块。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种屋顶绿化专用无土种植块及制备方法，其具有低成本、便于模块化装配的优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种屋顶绿化专用无土种植块，其包括育苗种植层、生长介质层和蓄水型排水层蓄水、排水层，其中，育苗种植层、生长介质层和蓄水型排水层从上到下依次层叠并一体压制成型。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述蓄水型排水层底部设置有排水沟，所述排水沟宽度为50～100mm，深度为25～30mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述育苗种植层包括均匀混合的速效营养成分、填充物和发泡混凝土；所述生长介质层包括均匀混合的缓释营养成分和发泡混凝土；所述蓄水型排水层包括砖碎块、水泥碎块或轻质陶粒，以及发泡混凝土，并相互混合均匀；所述育苗种植层、生长介质层和蓄水型排水层通过各层内部的发泡混凝土相互粘接。
进一步优选的，所述速效营养成分和缓释营养成分均为无土固态营养成分。
进一步优选的，所述发泡混凝土采用标号425及以上的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
进一步优选的，所述蓄水型排水层包括以下质量份数的原料，
粒径为5-10mm的建筑废弃红砖或者水泥块 30～40份
轻质陶粒 40～50份
发泡混凝土浆料 10～20份。
进一步优选的，所述生长介质层包括以下体积份数的原料，
粒径为10-20mm的农林废弃物的木屑 55～60份
粒径为10-20mm的农林废弃物的秸秆 20～25份
酒糟或者醋糟 9～11份
发泡混凝土浆料 5～8份
除虫剂 0.3～0.5份
杀菌剂 0.5～0.7份。
进一步优选的，所述育苗种植层包括以下体积份数的原料，
干水苔 55～65份
粒径10-15mm的工业废弃物聚氨酯 15～25份
酒糟或者醋糟 10～20份
发泡混凝土浆料 4～6份。
更进一步优选的，所述蓄水型排水层的厚度为20～30mm，压实度为70％～80％，孔隙率为35～40％，饱和容重为700-800kg/m3；
所述生长介质层的厚度为40～60mm，压实度为60％～70％，孔隙率为40～50％，饱和容重为500～600kg/m3；
所述育苗种植层的厚度为8～15mm，压实度≤5％，孔隙率为60～70％，饱和容重为500～600kg/m3；
无土种植块整体饱和容重为600～650kg/m3，平均有效空隙率为50～55％。
第二方面，本发明提供了第一方面所述屋顶绿化专用无土种植块的制备方法，包括以下步骤，
S1，发泡混凝土浆料备用；
S2，分别将育苗种植层、生长介质层和蓄水型排水层中除发泡混凝土以外的原料混合均匀，再分别加入发泡混凝土浆料并混合均匀；
S3，在成型模具中放入蓄水型排水层的混合原料，并预压制；
S4，继续往同一个成型模具中，在预压制好的蓄水型排水层上放入生长介质层的混合原料，并预压制；
S5，继续往同一个成型模具中，在预压制好的生长介质层上放入育苗种植层的混合原料，并压制到指定厚度；
S6，脱模后放置阴干，待发泡混凝土固化，得到无土种植块。
本发明的屋顶绿化专用无土种植块及制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置三层结构的屋顶绿化专用无土种植块，一个产品包含草坪、生长介质层和受力结构，一体压制成型，便于模块化装配，现场安装快速，适合大面积屋顶绿化；
(2)加入发泡混凝土，其重量轻，便于后期整体搬运；粘接度好，整体强度较高，防止后期搬运过程中散开；不溶于水，保持时间长；无需加热，遇水粘接，制作工艺简单；
(3)蓄水型排水层采用砖碎块、水泥碎块或轻质陶粒，其具有重量轻，便于后期整体搬运的优点，且压制成型后，具备一定孔隙率，可以起到蓄水和过滤的作用；蓄水型排水层底部设置排水沟，便于排水和管道穿过；蓄水型排水层材质不易分化，结构保持时间久，使用寿命长；
(4)生长介质层速效养分低，以后的杂草率会更低，大大降低了养护成本；生长介质中的有机成分会缓慢分解释放养分，介质使用年限更久，并且不会因介质的板结导致产品的使用寿命降低；生长介质中孔隙大小不同，含水率高，排水速率快；
(5)育苗种植层中加入速效营养成分，孔隙大小不同，引导植物快速生根，成景快；
(6)育苗种植层和生长介质层均采用无土固态营养成分，能防止配方土使用寿命短、杂草率高、病虫害多的问题；
(7)本发明原料大部分为农林、建筑、工业废弃物，所有成分为环保材料，成本低，便于资源回收利用；产品裁切方便，适用于大部分布局的屋顶，适用度高；重量轻，适用于老建筑、厂房等对荷载要求高的建筑，垂直运输成本低，安装方便；制作工艺简单，成本可控，成品价格适中，适合大面积推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的屋顶绿化专用无土种植块的立体图；
图2为本发明的屋顶绿化专用无土种植块的立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的屋顶绿化专用无土种植块，其包括育苗种植层1、生长介质层2和蓄水型排水层蓄水、排水层3，其中，育苗种植层1、生长介质层2和蓄水型排水层3从上到下依次层叠并一体压制成型，便于搬运。
育苗种植层1，用于种植绿植，促进生根。为了防止配方土使用寿命短、杂草率高、病虫害多的问题，育苗种植层1采用无土固态营养成分，具体的，包括均匀混合的速效营养成分、填充物和发泡混凝土，通过发泡混凝土实现整体粘接固化。
生长介质层2，用于为绿植提供长效生长养分。为了防止配方土使用寿命短、杂草率高、病虫害多的问题，生长介质层2采用无土固态营养成分，具体的，包括均匀混合的缓释营养成分和发泡混凝土，通过发泡混凝土实现整体粘接固化。
蓄水型排水层3，起到蓄水和排水的作用。所述蓄水型排水层3底部设置有排水沟30，用于排水，兼用于穿设管道。具体的，所述排水沟30宽度为50～100mm，深度为25～30mm。具体的，所述蓄水型排水层3包括砖碎块、水泥碎块或轻质陶粒，以及发泡混凝土，并相互混合均匀，通过发泡混凝土的粘接作用，实现整体粘接固化，便于搬运。所述育苗种植层1、生长介质层2和蓄水型排水层3通过各层内部的发泡混凝土相互粘接，提高整体强度，防止搬运过程中散开。
作为粘接剂，所述发泡混凝土需要有较强的粘接力。优选采用标号425及以上的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
以下结合具体实施例，揭示本发明的屋顶绿化专用无土种植块的制备方法。
实施例1
发泡混凝土浆料备用，采用标号425的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
育苗种植层1的原料混合：取以下体积的原料，
干水苔 55L
粒径10-15mm的工业废弃物聚氨酯 15L
酒糟 10L
发泡混凝土浆料 4L。
将干水苔、聚氨酯、酒糟混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到育苗种植层1的混合原料。
生长介质层2的原料混合：取以下体积的原料，
粒径为10-20mm的农林废弃物的木屑 55L
粒径为10-20mm的农林废弃物的秸秆 20L
酒糟 9L
发泡混凝土浆料 5L
除虫剂氟氯氰菊酯 0.3L
杀菌剂多菌灵 0.5L。
将以上农林废弃物的木屑、秸秆、酒糟、除虫剂氟氯氰菊酯和杀菌剂多菌灵混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到生长介质层2的混合原料。
蓄水型排水层3的原料混合：取以下质量的原料，
粒径为5-10mm的建筑废弃红砖 30kg
轻质陶粒 40kg
发泡混凝土浆料 10kg。
将以上建筑废弃红砖、轻质陶粒混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到蓄水型排水层3的混合原料。
在成型模具中放入蓄水型排水层3的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为60mm的蓄水型排水层3的混合原料，压实至厚度为20～30mm，压实度为70％～80％，孔隙率为35～40％，饱和容重为700-800kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的蓄水型排水层3上放入生长介质层2的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为90mm的生长介质层2的混合原料，压实至厚度为40～60mm，压实度为60％～70％，孔隙率为40～50％，饱和容重为500～600kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的生长介质层2上放入育苗种植层1的混合原料，并压制到指定厚度。具体的，在模具中填充厚度为10mm的育苗种植层1的混合原料，压实至厚度为8～15mm，压实度≤5％，孔隙率为60～70％，饱和容重为500～600kg/m3；
压实成型后，无土种植块整体饱和容重为600-650kg/m3，平均有效空隙率为50～55％。
脱模后放置阴干，待发泡混凝土固化，得到无土种植块。
实施例2
发泡混凝土浆料备用，采用标号425的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
育苗种植层1的原料混合：取以下体积的原料，
干水苔 60L
粒径10-15mm的工业废弃物聚氨酯 20L
酒糟 7L
醋糟 8L
发泡混凝土浆料 5L。
将干水苔、聚氨酯、酒糟、醋糟混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到育苗种植层1的混合原料。
生长介质层2的原料混合：取以下体积的原料，
粒径为10-20mm的农林废弃物的木屑 58L
粒径为10-20mm的农林废弃物的秸秆 22L
酒糟 5L
醋糟 5L
发泡混凝土浆料 6L
除虫剂氟氯氰菊酯 0.4L
杀菌剂多菌灵 0.6L。
将以上农林废弃物的木屑、秸秆、酒糟、醋糟、除虫剂氟氯氰菊酯和杀菌剂多菌灵混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到生长介质层2的混合原料。
蓄水型排水层3的原料混合：取以下质量的原料，
粒径为5-10mm的建筑废弃红砖 15kg
水泥块 20kg
轻质陶粒 45kg
发泡混凝土浆料 15kg。
将以上建筑废弃红砖、水泥块、轻质陶粒混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到蓄水型排水层3的混合原料。
在成型模具中放入蓄水型排水层3的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为60mm的蓄水型排水层3的混合原料，压实至厚度为20～30mm，压实度为70％～80％，孔隙率为35～40％，饱和容重为700-800kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的蓄水型排水层3上放入生长介质层2的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为90mm的生长介质层2的混合原料，压实至厚度为40～60mm，压实度为60％～70％，孔隙率为40～50％，饱和容重为500～600kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的生长介质层2上放入育苗种植层1的混合原料，并压制到指定厚度。具体的，在模具中填充厚度为10mm的育苗种植层1的混合原料，压实至厚度为8～15mm，压实度≤5％，孔隙率为60～70％，饱和容重为500～600kg/m3；
压实成型后，无土种植块整体饱和容重为600-650kg/m3，平均有效空隙率为50～55％。
脱模后放置阴干，待发泡混凝土固化，得到无土种植块。
实施例3
发泡混凝土浆料备用，采用标号425的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
育苗种植层1的原料混合：取以下体积的原料，
干水苔 65L
粒径10-15mm的工业废弃物聚氨酯 25L
醋糟 20L
发泡混凝土浆料 6L。
将干水苔、聚氨酯、醋糟混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到育苗种植层1的混合原料。
生长介质层2的原料混合：取以下体积的原料，
粒径为10-20mm的农林废弃物的木屑 60L
粒径为10-20mm的农林废弃物的秸秆 25L
醋糟 11L
发泡混凝土浆料 8L
除虫剂氟氯氰菊酯 0.5L
杀菌剂多菌灵 0.7L。
将以上农林废弃物的木屑、秸秆、醋糟、除虫剂氟氯氰菊酯和杀菌剂多菌灵混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到生长介质层2的混合原料。
蓄水型排水层3的原料混合：取以下质量的原料，
粒径为5-10mm的建筑废弃水泥块 40kg
轻质陶粒 50kg
发泡混凝土浆料 20kg。
将以上建筑废弃红砖或者水泥块、轻质陶粒混合均匀，再加入发泡混凝土浆料并混合均匀，得到蓄水型排水层3的混合原料。
在成型模具中放入蓄水型排水层3的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为60mm的蓄水型排水层3的混合原料，压实至厚度为20～30mm，压实度为70％～80％，孔隙率为35～40％，饱和容重为700-800kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的蓄水型排水层3上放入生长介质层2的混合原料，并预压制。具体的，在模具中填充厚度为90mm的生长介质层2的混合原料，压实至厚度为40～60mm，压实度为60％～70％，孔隙率为40～50％，饱和容重为500～600kg/m3；
继续往同一个成型模具中，在预压制好的生长介质层2上放入育苗种植层1的混合原料，并压制到指定厚度。具体的，在模具中填充厚度为10mm的育苗种植层1的混合原料，压实至厚度为8～15mm，压实度≤5％，孔隙率为60～70％，饱和容重为500～600kg/m3；
压实成型后，无土种植块整体饱和容重为600-650kg/m3，平均有效空隙率为50～55％。
脱模后放置阴干，待发泡混凝土固化，得到无土种植块。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：其包括育苗种植层(1)、生长介质层(2)和蓄水型排水层蓄水、排水层(3)，其中，育苗种植层(1)、生长介质层(2)和蓄水型排水层(3)从上到下依次层叠并一体压制成型。
2.如权利要求1所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述蓄水型排水层(3)底部设置有排水沟(30)，所述排水沟(30)宽度为50～100mm，深度为25～30mm。
3.如权利要求1所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述育苗种植层(1)包括均匀混合的速效营养成分、填充物和发泡混凝土；所述生长介质层(2)包括均匀混合的缓释营养成分和发泡混凝土；所述蓄水型排水层(3)包括砖碎块、水泥碎块或轻质陶粒，以及发泡混凝土，并相互混合均匀；所述育苗种植层(1)、生长介质层(2)和蓄水型排水层(3)通过各层内部的发泡混凝土相互粘接。
4.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述速效营养成分和缓释营养成分均为无土固态营养成分。
5.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述发泡混凝土采用标号425及以上的发泡混凝土，混凝土发泡剂使用植物蛋白类表面活性剂。
6.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述蓄水型排水层(3)包括以下质量份数的原料，
粒径为5-10mm的建筑废弃红砖或者水泥块 30～40份
轻质陶粒 40～50份
发泡混凝土浆料 10～20份。
7.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述生长介质层(2)包括以下体积份数的原料，
Figure FDA0003418317070000011
Figure FDA0003418317070000021
8.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：所述育苗种植层(1)包括以下体积份数的原料，
Figure FDA0003418317070000022
9.如权利要求6～8任一项所述的屋顶绿化专用无土种植块，其特征在于：
所述蓄水型排水层(3)的厚度为20～30mm，压实度为70％～80％，孔隙率为35～40％，饱和容重为700-800kg/m3；
所述生长介质层(2)的厚度为40～60mm，压实度为60％～70％，孔隙率为40～50％，饱和容重为500～600kg/m3；
所述育苗种植层(1)的厚度为8～15mm，压实度≤5％，孔隙率为60～70％，饱和容重为500～600kg/m3；
无土种植块整体饱和容重为600～650kg/m3，平均有效空隙率为50～55％。
10.如权利要求3所述的屋顶绿化专用无土种植块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，发泡混凝土浆料备用；
S2，分别将育苗种植层(1)、生长介质层(2)和蓄水型排水层(3)中除发泡混凝土以外的原料混合均匀，再分别加入发泡混凝土浆料并混合均匀；
S3，在成型模具中放入蓄水型排水层(3)的混合原料，并预压制；
S4，继续往同一个成型模具中，在预压制好的蓄水型排水层(3)上放入生长介质层(2)的混合原料，并预压制；
S5，继续往同一个成型模具中，在预压制好的生长介质层(2)上放入育苗种植层(1)的混合原料，并压制到指定厚度；
S6，脱模后放置阴干，待发泡混凝土固化，得到无土种植块。
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