[发明专利]一种纤维增强生态混凝土及制备方法

说明书

本发明涉及一种诱导海洋固着生物附着的技术，尤其涉及一种纤维增强生态混凝土及制备方法，属于海洋固着生物与海洋混凝土交叉领域。其材料组分包括：胶凝材料、碎石、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、短切纤维和超塑化剂。本发明的目的是诱导固着生物附着，主要为牡蛎，在潮差区钢筋混凝土防腐蚀时，考虑藤壶的附着。通过控制采用稀酸改性和复合粉磨技术，充分发挥牛骨粉的诱导能力，大幅度降低牛骨粉掺量，并进行防腐蚀处理及改性，实现了以牛骨粉为主的复合诱导剂，其掺量小，几乎不影响混凝土强度和渗透性。

技术领域

本发明涉及一种诱导海洋固着生物附着的技术，尤其涉及一种纤维增强生态混凝土及制备方法，属于海洋固着生物与海洋混凝土交叉领域。

背景技术

钢筋混凝土广泛应用于海洋基础设施建设中，如海港码头、跨海大桥、海洋平台和海底隧道等。然而，因氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀问题极大的缩短了钢筋混凝土结构的服役寿命，给社会带来巨大的经济负担。迄今为止，对于海洋环境下的钢筋混凝土工程，具有代表性的防腐蚀技术主要包括高性能混凝土、表面涂层、FRP筋、钢筋阻锈剂和电化学防护技术等。这些防腐蚀技术都存在一些缺点或不足，如施工难度大、材料易老化耐久性不足、长期不可预见性、成本高等中的一个或多个。此外，目前的防腐蚀技术大多数是针对于浪溅区，而对于潮差区的防腐蚀，存在措施少、成本高以及防腐蚀效果差的问题。

潮差区混凝土工程表面常覆盖着大量的固着生物，如牡蛎、藤壶等。研究表明，牡蛎和藤壶分泌的生物胶能堵塞混凝土表层毛细孔，阻碍离子和气体的出入，提高混凝土的抗渗性，进而提高其耐久性，且固着生物附着越致密，防护的效果越明显。利用海洋固着生物防腐不仅具有主动、经济、环保的特点，而且弥补了当下钢筋混凝土防腐蚀技术在潮差区和水下区的局限性。这是海洋混凝土与海洋固着生物学科交叉，开创了钢筋混凝土结构防腐蚀新兴研究领域。然而，在一些海域，固着生物受外界环境的影响，经常出现附着稀疏、松散甚至无附着的现象。因此，诱导固着生物快速、致密地附着在混凝土表面是实现固着生物防腐蚀关键。

同时，由于近几十年沿海经济的快速发展且不注重环境保护，已造成沿海生态大规模破 坏，并且已对我国海岸的生态和经济造成了巨大影响。而目前国家一系列相关政策的出台， 我国海洋工程建设也将迎来一个高峰期，同时大规模建设的海洋工程及保障其周围海域稳定 的防波堤使海洋本就脆弱的生态系统进一步破坏。若不采取适当的生态环境保护，必将给海 洋沿岸的生态带来更大的灾难。同时大多数沿海基础设施无法拆除，且所在海域的生态需要 修复，使得人们逐渐意识到在大量的基础设施上进行生态化技术的应用，可以有效改善或修 复海域的生态。因此，建设具有良好生态效应的混凝土工程，或者对现有的混凝土工程生态 化等来改善近海生态环境是非常重要和迫切的。但是截至到目前为止，防波堤等处在潮差区 位置的工程，其生态化技术在国内仍处于空白状态。

牡蛎是“生态工程师”，并且其主要集中在潮差区及水下30米以内，同时牡蛎喜欢附着在同类的贝壳上，形成厚厚的牡蛎礁，因此使牡蛎致密的附着于防波堤上，可以实现防波堤的生态化；另外现在的牡蛎礁破坏严重，大部分需要重新让牡蛎大规模附着实现生态修复。因此，进行海洋生态工程建设和牡蛎礁修复都可以通过牡蛎的大量繁殖来实现其生态功能。因此，如何让牡蛎快速、致密地在这些工程上附着、变态及快速生长是至关重要的。目前国内外的相关研究如下：

一、离子对海洋固着生物幼虫附着、变态的影响