[发明专利]一种高耐久性鱼礁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种高耐久性鱼礁材料的制备方法，属于渔业基础设施制备技术领域。

背景技术

人工鱼礁是人为设置在水域中的构造物，不仅能为鱼类提供躲避风浪和天敌的栖息地，还能改变水流流态，促进藻类等生物的生长，进而吸引鱼群前来觅食。人工鱼礁为藻类、鱼类等水生生物提供了栖息、生长和繁殖的场所，在修复水生生态环境和保护增殖渔业资源方面发挥着重要的作用。

人工鱼礁海洋生态修复机理是通过人工鱼礁对藻类的吸附作用、鱼礁附着生物的滤食作用、鱼礁区大量生物摄食对赤潮引发因子的抑制作用以及礁体阻碍海底有机物的释放等功能机理，降低水体富营养化程度，起到净化水质与减少赤潮发生的效用。

目前，人工鱼礁的建造材料有钢材、石块、混凝土、以及废旧船、旧轮胎等废弃物。因钢材、石块的成本太高，废弃物对环境会形成二次污染等问题，国内外越来越倾向于混凝土渔礁。此外，混凝土鱼礁所占的体积较大、比重也大，且有改变海域海流的流向和海量的作用，所以混凝土鱼礁的应用为主流。然而现有的钢筋混凝土人工鱼礁也存在一些不足：钢筋混凝土人工鱼礁所采用的普通硅酸盐水泥pH值高，不利藻类附着和生长，且由于海洋中盐类侵蚀和生物腐蚀，导致鱼礁材料膨胀劣化和钢筋腐蚀，使得鱼礁材料寿命降低，耐久性变差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有的钢筋混凝土人工鱼礁所采用的普通硅酸盐水泥pH值高，不利藻类附着和生长，且由于海洋中盐类侵蚀和生物腐蚀，导致鱼礁材料使用寿命短，耐久性差的缺陷，提供一种高耐久性鱼礁材料的制备方法，本发明先以转炉钢渣、高炉矿渣为原料，采用梯级混磨的方法将两者磨细制成混合粉料，随后将其与干燥粉碎后的牡蛎壳粉混合制得复合辅助胶凝材料，再将磷石膏除杂煅烧活化处理，最后将所得活化处理磷石膏与复合辅助胶凝材料、普通硅酸盐水泥混磨后与石英砂、减水剂等混合并浇筑成型，即可得高耐久性鱼礁材料，本发明制得的高耐久性鱼礁材料减少了硅酸盐水泥的用量，可使鱼礁材料的碱度大幅度降低，有利于水生生物的附着和生长，并通过钢渣、矿渣牡蛎壳粉协同作用，在水化过程中密实鱼礁材料，降低盐类的渗透侵蚀能力，提高了材料强度和耐久性，具有促进海洋生态修复的重要意义。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）称取20～25kg转炉钢渣，过100目筛，将过筛后的转炉钢渣置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将其转入球磨机中球磨至比表面积为300～400m²/kg，再加入25～30kg高炉矿渣，继续球磨至比表面积为400～500m²/kg，得混合粉料；

（2）称取15～20kg废弃牡蛎壳，用水洗涤干净后，置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，随后转入粉碎机中粉碎，过80目筛，得牡蛎壳粉，称取10～12kg牡蛎壳粉，与45～50kg上述混合粉料装入搅拌机中混合均匀，得复合辅助胶凝材料，备用；

（3）称取8～10kg磷石膏，置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将其装入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的粉末加入50～60L质量分数为5%氨水中，以300～400r/min搅拌1～2h后，过滤并收集滤渣，将滤渣自然风干后转入煅烧炉中，在400～500℃下煅烧活化1～2h，得活化处理磷石膏；

（4）分别称取50～60kg步骤（2）备用的复合辅助胶凝材料，15～20kg普通硅酸盐水泥，5～8kg上述活化处理磷石膏，装入球磨机中球磨至比表面积为500～700m²/kg，得鱼礁胶凝材料，随后将其与40～50kg粒径为0.60～1.18mm石英砂混合，再加入10～20L水，200～300g缓凝减水剂FDN-3，混合均匀经浇注成型后养护28天，即可得高耐久性鱼礁材料。