阅读说明：本技术 一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁及其制造方法 (A kind of durable ecological type artificial fish shelter and its manufacturing method based on magnesium phosphate cement concrete ) 是由 王宝民 范程程 赵璐 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁及其制造方法,属于人工鱼礁制备技术领域。首先,将磷酸镁水泥、微硅粉、粉煤灰与细骨料混合均匀,在常温下加入水、硅溶胶进行搅拌成均匀的浆体；其次,当浆体变得均匀时加入粗骨料继续搅拌得到均匀的混凝土浆体；最后,将混凝土浆体注入人工鱼礁模具,常温下静置养护1-3d,拆模制得人工鱼礁坯体。本发明采用的磷酸镁水泥混凝土材料是一种低碳环保的胶凝材料,具有较好的耐久性和结构稳定性,可实现粉煤灰的资源化再利用,且该人工鱼礁整体呈低碱性,可提高生物在鱼礁表面的相容性,优化生物在表面的附着性,还可有效固化原材料中的有害重金属离子,对海洋环境和海洋生物非常友好。(A kind of durable ecological type artificial fish shelter and its manufacturing method based on magnesium phosphate cement concrete, belongs to artificial marine habitat preparation technical field.Firstly, magnesium phosphate cement, SILICA FUME, flyash are uniformly mixed with fine aggregate, water is added at normal temperature, silica solution is stirred into uniform slurry；Continue to stir to get uniform concrete mortar secondly, coarse aggregate is added when slurry becomes uniform；Finally, concrete mortar is injected artificial marine habitat mold, maintenance 1-3d is stood under room temperature, artificial marine habitat green body is made in demoulding.The magnesium phosphate cement concrete material that the present invention uses is a kind of cementitious material of low-carbon environment-friendly, with preferable durability and structural stability, the recycling that flyash can be achieved recycles, and the artificial marine habitat is integrally in low alkalinity, biology can be improved in the compatibility on fish shelter surface, optimization biology can also effectively solidify the harmful heavy metal ions in raw material in the adhesion on surface, very friendly to marine environment and marine organisms.)

一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁及其制造 方法

技术领域

本发明涉及固废环保和人工鱼礁制备技术领域，提供一种生态人工鱼礁及其制造方法，特别涉及一种基于磷酸镁水泥混凝土材料的节能环保的耐久生态型人工鱼礁及其制备方法。

背景技术

目前大多采用普通水泥混凝土制造人工鱼礁，一方面随着资源日益匮乏、工业副产物大量堆存和全球气候变化，普通水泥能耗大，已经不适应当下绿色低碳循环经济的发展；另一方面，普通水泥混凝土人工鱼礁碱度强，pH值一般高于13.0，而海水的碱度一般在8.3左右，普通水泥混凝土人工鱼礁极易影响海洋环境的稳定性，与海洋生物的相容性较差，另外海洋环境中的氯离子和硫酸根离子对普通水泥混凝土的侵蚀破坏巨大，难以保证人工鱼礁结构的稳定性和耐久性，这都为其在海洋牧场的长久使用埋下隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐久生态型人工鱼礁的制造方法，特别是一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁制备方法，不仅可以有效利用粉煤灰固体废弃物，显著降低普通水泥的用量，还可以延长人工鱼礁在海洋环境的使用寿命，保证其结构强度，并且该人工鱼礁碱度一般为8.5-11，显著低于普通硅酸盐水泥，可以为海洋生物的生长和附着提供了良好的生态环境，同时该材料可有效固化原材料中的有害重金属离子，对海洋生态环境无害。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁，所述的耐久生态型人工鱼礁的原材料的组分及其含量如下：1m³水泥砂浆中含有磷酸镁水泥200～500份，微硅粉30～100份，粉煤灰20～250份，细骨料400～950份，粗骨料700～1300份，拌合水120～400份，高效防水剂5～20份。所述的耐久生态型人工鱼礁碱度为8.5-11，抗压强度20-70MPa，抗折强度2-7Mpa，人工鱼礁抗氯离子侵蚀和抗硫酸盐离子侵蚀性能较好，可以延长其在海洋环境中的使用寿命并保证其结构稳定性。

进一步的，所述微硅粉不是H系硅微粉，其硅含量一般在80～92％，平均粒径在0.1～0.3μm。

进一步的，所述的细骨料为中砂，细度模数为2.3～3.0。

进一步的，所述的粗骨料粒径为5～35mm。

进一步的，所述的高效防水剂为硅溶胶。

一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁的制备方法，包括以下步骤：

(1)常温下，将一定比例的磷酸镁水泥、微硅粉、粉煤灰和细骨料混合均匀；

(2)常温下，加入相应的拌合水和硅溶胶，搅拌3-6min，直至浆体搅拌均匀；

(3)常温下，加入粗骨料继续搅拌2-5min，将搅拌均匀的混凝土浆体注入人工鱼礁模具，常温下静置养护1-3d，拆模制得耐久生态型人工鱼礁坯体。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：将磷酸镁水泥与普通硅酸盐水泥基粉煤灰复合使用，生产制造人工鱼礁，不仅可以实现粉煤灰的资源化再利用，保证该人工鱼礁具备优良的力学性能，有效固化材料中的重金属离子，显著提高其在海洋环境中的结构稳定性和耐久性，还可大幅提高生物在人工鱼礁表面的相容性和附着性，有效降低人工鱼礁制造成本，具有显著创新意义和工程实用价值，市场前景非常广阔。

具体实施方式

以下结合技术方案详细论述本发明的具体实施方式。此处所描述的具体实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1

本发明提供了一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁制备方法，步骤如下：

(1)分别取320份磷酸镁水泥、40份微硅粉、40份粉煤灰与650份细骨料混合均匀；

(2)随后加入180份拌合水和5份硅溶胶进行机械搅拌，搅拌5min；

(3)再加入900份粗骨料继续搅拌3min；

(4)将搅拌均匀的混凝土浆体注入人工鱼礁模具，常温下静置养护48h，拆模制得耐久生态型人工鱼礁坯体。

本实施例提供的一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁制备方法，研究发现，该人工鱼礁，强度高，抗海洋环境中氯离子和硫酸根离子的侵蚀能力强，耐久性好，并且碱度低，生物相容性好，有利于海洋生物的附着。

经试验测定，本发明制备的磷酸镁水泥混凝土人工鱼礁碱度为9.5，平均抗压强度为65MPa，抗折强度6.2MPa，优于普通混凝土人工鱼礁。

实施例2

本发明提供了一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁制备方法，步骤如下：

(1)室温下，分别取480份磷酸镁水泥、90份微硅粉、220份粉煤灰与930份细骨料混合均匀；

(2)室温下，随后加入360份拌合水和16份硅溶胶进行机械搅拌，搅拌3min；

(3)室温下，再加入1250份粗骨料继续搅拌2min；

(4)将搅拌均匀的混凝土浆体注入人工鱼礁模具，常温下静置养护24h，拆模制得耐久生态型人工鱼礁坯体。

所述的耐久生态型人工鱼礁碱度为8.9，很接近海水的pH值，抗压强度24MPa，抗折强度2.5MPa，人工鱼礁抗氯离子侵蚀和抗硫酸盐离子侵蚀性能较好，可以延长其在海洋环境中的使用寿命并保证其结构稳定性。

实施例3

本发明提供了一种基于磷酸镁水泥混凝土的耐久生态型人工鱼礁制备方法，步骤如下：

(1)室温下，分别取250份磷酸镁水泥、50份微硅粉、50份粉煤灰与400份细骨料混合均匀；

(2)室温下，随后加入130份拌合水和5份硅溶胶进行机械搅拌，搅拌6min；

(3)室温下，再加入800份粗骨料继续搅拌5min；

(4)将搅拌均匀的混凝土浆体注入人工鱼礁模具，常温下静置养护72h，拆模制得耐久生态型人工鱼礁坯体。

所述的耐久生态型人工鱼礁碱度为10.8，抗压强度35MPa，抗折强度3.2Mpa，人工鱼礁抗氯离子侵蚀和抗硫酸盐离子侵蚀性能较好，可以延长其在海洋环境中的使用寿命并保证其结构稳定性。

经试验测定，本发明制备的磷酸镁水泥混凝土人工鱼礁碱度低，力学性能优于普通混凝土，且满足人工鱼礁的性能要求。

以上所述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，只是基于本发明整体构思下的某种实现方式，并没有用来限定本发明的保护范围。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明展现的技术范围内做出的的任何修改、改进或替换，均应涵盖在本发明的保护范围之内。