1.本发明涉及生态种植混凝土技术领域，尤其涉及一种保水型生态种植混凝土材料及制备方法。
背景技术：
2.生态种植混凝土本身是具有连续及半连续多孔隙的混凝土，通过孔隙可以使水和空气从中贯通，创造植物生长的条件，改善周围自然环境，对现阶段发展状况有着深远的影响意义，响应当前的海绵城市建设。
3.现有混凝土的孔隙率只有4％左右，不适合作为生态堤岸建设工程使用，作为植物生长的载体。土壤中的孔隙率约为40～60％，但混凝土在大孔隙率的前提下，无法保证一定的强度。
4.因此，我们提出了一种保水型生态种植混凝土材料及制备方法用于解决上述问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种保水型生态种植混凝土材料及制备方法。
6.一种保水型生态种植混凝土材料，由以下重量份数的原料制备得到：水泥100-120份，石英砂60-90份，膨润土40-80份，粉煤灰55-90份，高保水填料100-120份，缓释肥20-30份和水45-60份。
7.优选的，所述高保水填料的制备方法包括以下步骤：
8.步骤1)将壳聚糖粉末溶解于质量浓度为5％的醋酸溶液中，制得质量浓度为1.5％-2％的壳聚糖醋酸溶液，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将活性炭加入到所述壳聚糖醋酸溶液中浸渍24h后烘干，得到壳聚糖改性活性炭；
9.步骤2)向乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺，超声振荡10-15min，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将所述壳聚糖改性活性炭与该溶液充分混合，超声30min，再用无水乙醇洗涤，之后烘干，得到高保水填料。
10.优选的，步骤1)中，活性炭的目数为40-80目。
11.优选的，步骤2)中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种。
12.优选的，步骤2)中，乙醇水溶液的浓度为20％-40％。
13.优选的，步骤2)中，在乙醇水溶液中，加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺后，使得硅烷偶联剂的质量浓度为3％-5％，阴离子型聚丙烯酰胺的质量浓度为12％-15％。
14.本发明还提出一种保水型生态种植混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、石英砂、膨润土、粉煤灰、高保水填料、缓释肥和水均匀混合，制模养护28天，即得保水型生态种植混凝土材料。
15.本发明的有益效果是：
16.1、本发明提出的保水型生态种植混凝土材料，其制备方法简单，原材料便宜易得，保水效果好，孔隙率高，适合植物的生长，且该保水型生态种植混凝土材料所选用的材料安全无毒，不会对环境造成不良的影响。
17.2、本发明提出的保水型生态种植混凝土材料，高保水填料制备过程中，向在活性炭表面负载壳聚糖，然后再负载阴离子型聚丙烯酰胺，最终该高保水填料形成了一个外部成膜，内部多孔的结构，使得制备出的混凝土材料孔隙率高，且结构强度高，不易造成水土流失，适合植物的生长。
18.3、本发明提出的保水型生态种植混凝土材料，高保水填料的内部为多孔活性炭，外侧包裹吸水效果以及絮凝效果好的阴离子型聚丙烯酰胺，具有良好的保水和缓释功能，使得混凝土材料中的营养不易流失，有利于植物的生长。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
20.实施例1中，一种保水型生态种植混凝土材料，是由以下重量份数的原料制备得到：水泥100份，石英砂60份，膨润土40份，粉煤灰55份，高保水填料100份，缓释肥20份和水45份。
21.进一步的，所述高保水填料的制备方法包括以下步骤：步骤1)将壳聚糖粉末溶解于质量浓度为5％的醋酸溶液中，制得质量浓度为1.5％的壳聚糖醋酸溶液，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将活性炭加入到所述壳聚糖醋酸溶液中浸渍24h后烘干，得到壳聚糖改性活性炭；
22.步骤2)向乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺，超声振荡10min，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将所述壳聚糖改性活性炭与该溶液充分混合，超声30min，再用无水乙醇洗涤，之后烘干，得到高保水填料。
23.进一步的，活性炭的目数为40-80目。
24.进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
25.进一步的，乙醇水溶液的质量分数为20％。
26.进一步的，在乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺后，使得硅烷偶联剂的质量浓度为3％，阴离子型聚丙烯酰胺的质量浓度为12％。
27.进一步的，一种保水型生态种植混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、石英砂、膨润土、粉煤灰、高保水填料、缓释肥和水均匀混合，制模养护28天，即得保水型生态种植混凝土材料。
28.实施例2中，一种保水型生态种植混凝土材料，是由以下重量份数的原料制备得到：水泥120份，石英砂90份，膨润土80份，粉煤灰90份，高保水填料120份，缓释肥30份和水60份。
29.进一步的，所述高保水填料的制备方法包括以下步骤：步骤1)将壳聚糖粉末溶解于质量浓度为5％的醋酸溶液中，制得质量浓度为2％的壳聚糖醋酸溶液，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将活性炭加入到所述壳聚糖醋酸溶液中浸渍24h后烘干，得到壳聚糖改性活性炭；
30.步骤2)向乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺，超声振荡15min，按照质量与体积比为2g:1ml的比例，将所述壳聚糖改性活性炭与该溶液充分混合，超声30min，再用无水乙醇洗涤，之后烘干，得到高保水填料。
31.进一步的，活性炭的目数为40-80目。
32.进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
33.进一步的，乙醇水溶液的质量分数为40％。
34.进一步的，在乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺后，使得硅烷偶联剂的质量浓度为5％，阴离子型聚丙烯酰胺的质量浓度为15％。
35.进一步的，一种保水型生态种植混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、石英砂、膨润土、粉煤灰、高保水填料、缓释肥和水均匀混合，制模养护28天，即得保水型生态种植混凝土材料。
36.实施例3中，一种保水型生态种植混凝土材料，是由以下重量份数的原料制备得到：水泥110份，石英砂80份，膨润土60份，粉煤灰70份，高保水填料110份，缓释肥25份和水55份。
37.进一步的，所述高保水填料的制备方法与实施例1相同。
38.进一步的，活性炭的目数为40-80目。
39.进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷。
40.进一步的，乙醇水溶液的质量分数为30％。
41.进一步的，在乙醇水溶液中加入硅烷偶联剂和阴离子型聚丙烯酰胺后，使得硅烷偶联剂的质量浓度为4％，阴离子型聚丙烯酰胺的质量浓度为14％。
42.进一步的，一种保水型生态种植混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、石英砂、膨润土、粉煤灰、高保水填料、缓释肥和水均匀混合，制模养护28天，即得保水型生态种植混凝土材料。
43.对比例1中，与实施例3相比，不添加高保水填料，其余部分相同。
44.对比例2中，与实施例3相比，制备高保水填料时，未添加壳聚糖，其余部分相同。
45.对比例3中，与实施例3相比，制备高保水填料时，未添加阴离子型聚丙烯酰胺，其余部分相同。
46.下面对实施例1-3，以及对比例1-3提供的保水型生态种植混凝土材料的抗压强度、孔隙率以及保水率进行检测，具体结果见表1。
47.其中，保水率测试方法按照下列步骤进行，将混凝土材料在水中浸泡2h后，测定其含水量，在25℃、湿度50％的环境下，放置24h，再次测定其含水量，计算出24h保水率。
48.表1实施例和对比例性能检测结果
[0049] 抗压强度(mpa)孔隙率(％)保水率(％)实施例110.733.4696.4实施例211.332.1795.6实施例310.933.2597.1对比例110.222.1981.4对比例28.431.2691.6对比例39.625.2684.3
[0050]
从表1中可以看出，实施例1-3的抗压强度高、孔隙率在33％以上，保水率也在95％以上，对比例1中，其抗压强度略有下降，孔隙率和保水率下降明显，其说明活性炭对其孔隙率和保水率有一定的影响；对比例2中，其抗压强度下降明显，孔隙率和保水率略低于实施例1，说明壳聚糖会影响混凝土材料的抗压强度；对比例3中，其抗压强度略有下降，孔隙率和保水率低于对比例2。
[0051]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。