一种新型贝壳基混凝土鱼礁制造技术

本发明专利技术公开一种新型贝壳基混凝土鱼礁，属于海洋环境修复装置领域，鱼礁的制备工艺如下，粗碎贝壳的制备，贝壳粉的制备，混凝土鱼礁的制备，本发明专利技术采用废弃贝壳代替天然砂石及部分水泥作为主料制备混凝土鱼礁，做到了资源再利用，且有利于环境保护，制作的鱼礁的断裂韧性强，水动力性能好，稳定性强，制备的鱼礁结构可改善海水中营养物质的分布。

A new type of shell based concrete reef

The invention discloses a novel shell based concrete reefs, which belongs to the field of marine environmental remediation device, following the preparation process of the reef, crushing the shell shell powder preparation, preparation, preparation of concrete reefs, the invention uses waste shells instead of natural sand and cement as the main part of the preparation of concrete fish do the reef, re-use of resources, and is conducive to environmental protection, making the fracture toughness of reef water is strong, good dynamic performance, strong stability, reef structure preparation can improve the distribution of nutrients in seawater.

【技术实现步骤摘要】
一种新型贝壳基混凝土鱼礁
本专利技术属于海洋环境修复装置领域，具体涉及一种新型贝壳基混凝土鱼礁。
技术介绍
众所周知，一些海边堆积大量贝壳，沿海城市海产品加工厂和生活垃圾中也抛弃数量可观的贝壳，近以舟山市嵊泗海域为例，每年所产生的贝壳约是全年生活垃圾堆的五分之一，数量约为九万吨。这些贝壳要运至指定垃圾填埋场填埋处理，会给城市带来巨大的经济负担。另一方面，按照传统的方法制作混凝土，要消耗70%左右重量份的砂石。为取得这些砂石往往是崩山开采、挖掘河道，破坏自然景观，消耗大量的自然资源、坑害匪浅。人工鱼礁建设工程是20世纪兴起的海洋渔业生态工程之一，是海洋牧场系统工程的重要组成部分，人工鱼礁的建设对整治海洋国土、建设海洋牧场、调整海洋产业结构、促进海洋产业的升级和优化、带动海上旅游及相关产业的发展、修复和改善海洋生态环境、增殖和优化渔业资源、拯救珍稀濒危生物和保护生物多样性、促进海洋经济持续健康发展等均具有重大的战略意义和深远的历史意义。据有关研究结果表明，由于不同鱼礁材料的结晶状态和分子结构等的差异性，使他们在海水中具有不同的耐腐蚀性能，这就决定了它在投放使用后的收益年限，也将对其所带来的经济效益产生很大的影响，且不同结构类型的鱼礁产生的效果不一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型贝壳基混凝土鱼礁，采用废弃贝壳代替天然砂石作为骨料制作混凝土鱼礁，鱼礁的断裂韧性强，水动力性能和抗压强度好，稳定性强，制备的鱼礁结构可改善海水中营养物质的分布。本专利技术为实现上述目的所采取的方案为：一种新型贝壳基混凝土鱼礁，鱼礁的制备工艺如下，粗碎贝壳的制备，贝壳粉的制备，混凝土鱼礁的制备，上述方法采用废弃贝壳代替天然砂石及部分水泥作为主料制备混凝土鱼礁，做到了资源再利用，且有利于环境保护，制作的鱼礁的断裂韧性强，水动力性能好，稳定性强，制备成本低。优选的，粗碎贝壳的制备步骤为：将废弃贝壳用清洗液清洗2-3次，在100℃~200℃条件下烘干1.5~2h，并研磨粉碎成1~20mm颗粒，过筛，得粗碎贝壳粉，上述方法对废弃贝壳进行清洗有效去除贝壳表面的杂物及污渍，避免后续制备的鱼礁中含有污渍对鱼群健康有影响，对贝壳进行烘干处理有效去除贝壳中的水分有利于研磨粉碎的效率和效果，粗碎的贝壳粉还具有很好的吸附效果，有利于制备的鱼礁吸附水中的细小污染物及重金属离子，得到的粗碎贝壳可代替天然砂石作为鱼礁主成分，降低鱼礁的制备成本，还利于保护环境。优选的，清洗液由以下成分及重量份组成：乙二胺四乙酸二钠10-18份、十八烷基二羟乙基氧化胺12-22份、甘草酸二钾10-24份、对二甲氨基苯甲醛0.04-0.08份、十二烷基苯磺酸钠8-25份、五水偏硅酸钠5-12份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4-17份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-15份、去离子水10-50份，利用清洗液将废弃的贝壳表面的污泥或油污等污渍，清洗效果见效快，无残留，对贝壳无腐蚀性，清洗剂中加入对二甲氨基苯甲醛后与其他成分充分反应后的清洗剂清洗效果显著增强，同时清洗剂会在贝壳表面形成一层耐高温的防腐蚀膜，增强贝壳表面的防腐蚀效果。优选的，贝壳粉的制备步骤为：取部分粗碎贝壳粉加入助剂，在380℃~450℃的马弗炉中焙烧25-38min，冷却研磨，过480-560目网筛，得贝壳粉，通过焙烧对粗碎贝壳进一步处理，去除贝壳粉中的水分、硫、有机物，改变贝壳物理性质，增强所得贝壳粉胶结效果，有利于制备的鱼礁的断裂韧性、水动力请你喝稳定性。优选的，助剂的成分及重量份为：硼酸35~74份、碳酸氢钙17~37份、酒石酸钾钠3-5份、偏硼酸钙15~35份，通过加入的助剂降低贝壳的熔点，缩短焙烧时间，助剂可渗入到贝壳中的孔隙中，在孔隙表面形成一层保护膜，避免贝壳在焙烧过程中出现各种不良问题影响贝壳物理性质的改变。优选的，混凝土鱼礁的制备步骤为：取粗碎贝壳粉65-78重量份、贝壳粉10-20重量份、水泥熟料7-12重量份、脱硫石膏5-14重量份，放入搅拌机搅拌，得混凝土，将混凝土放入鱼礁模具，得鱼礁，在混凝土鱼礁制备过程中选用粗碎贝壳粉代替天然砂石，避免砂石的使用降低鱼礁的制备成本，同时很好的利用了废弃贝壳实现资源再利用，利用焙烧处理过的贝壳粉代替部分或全部的水泥可进一步降至鱼礁的制备成本，同时焙烧处理过的贝壳粉经过物理性质改变，经过合理的配比制备得到的鱼礁，鱼礁的断裂韧性强，水动力性能好，稳定性强，且有利于海藻类附着生长。优选的，混凝土放入鱼礁磨具后需置于振动台震动1~2min，鱼礁23~25h后拆模，拆模后放入养护室24~30d，室温为2~20℃，湿度为90%以上，得鱼礁，经过养护后的鱼礁的抗压强度、稳定性、耐久性明显增强。优选的，搅拌机的搅拌速度为15~35r/min，采取上述搅拌速度可将混凝土原料充分混匀，无空隙，气泡等问题，且采取上述搅拌速度混匀并制备的混凝土的牢固度比常规制备的混凝土牢固度高5%~8%。优选的，鱼礁由四根立柱1中部通过连接矩块2连接所得，立柱1与连接矩快2上均设有透水孔3，立柱1竖直方向的透水孔3内设有曲形组隔板4，立柱1之间间隔设有弯形加强板5，立柱1上的透水孔3内壁表面均设有穿透孔6，立柱1表面的上下两端设有多边形附着孔，采用上述结构的鱼礁，投放到海底后可为鱼类提供繁殖、生长、索饵和避敌的场所，较小的海洋生物可自由穿梭在透水孔3和加强板5之间，为其提供避敌及栖息的场所，且透水孔3、加强板5、阻隔板4对海洋底部水流的流向和流速具有一定的改变作用，当水流通过透水孔3、加强板5、阻隔板4时会产生上升涡流和被涡流，起到翻动海底沉积的营养物质，改善海水中营养物质的分布，并且立柱表面的多边形附着孔和设有的加强板还可利于藻类等海洋附着生物吸附，加强其吸附牢固度，设计的鱼礁呈长方体形状，可有效防止底拖网作业或者是对在鱼礁内的海洋生物破坏性的捕捞，有利于保护海洋生物多样性和休闲渔业的发展。优选的，鱼礁表面涂覆有疏油涂料，疏油涂料由以下成分及重量份组成：聚氨酯预聚物15-30份、全氟烷基化碳纳米管4-11份、酪氨酸0.7-0.8份、乙二胺四乙酸二钠盐0.2-0.3份、聚乙二醇5-18份、全氟烷基甲醇3-12份以、有机溶剂33-78份组成，有机溶剂为丙酮和甲苯的混合溶液；全氟烷基甲醇结构式为CF3(CF2)nCH2OH，其中n代表5至10的整数，酪氨酸中左旋酪氨酸与右旋酪氨酸的质量比为73~77:3~5，涂有上述疏油涂料且进行过烘干处理的鱼礁疏油性显著加强，避免海洋中油性物质或污染物附着在鱼礁表面破坏鱼礁结构，影响其使用寿命及经济价值，且将酪氨酸、乙二胺四乙酸二钠盐与其余成分优化配比得到的涂料疏油效果优异，涂料与油性物质的静态接触角均大于152°，左旋酪氨酸与右旋酪氨酸复配后对过强的紫外线吸收作用有效增强，复配得到的酪氨酸与其余成分制成的涂料还具有显著的吸收紫外线效果，避免过强的紫外线对海洋生物伤害。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术混凝土鱼礁制备过程中选用粗碎贝壳粉代替天然砂石，避免砂石的使用降低鱼礁的制备成本，同时很好的利用了废弃贝壳实现资源再利用，利用焙烧处理过的贝壳粉代替部分或全部的水泥可进一步降至鱼礁的制备成本，同时焙烧处理过的贝壳粉经过物理性质改变，经过合理的配比制备得到的鱼礁，鱼礁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型贝壳基混凝土鱼礁，其特征在于：所述鱼礁的制备工艺如下，粗碎贝壳的制备，贝壳粉的制备，混凝土鱼礁的制备。

【技术特征摘要】
1.一种新型贝壳基混凝土鱼礁，其特征在于：所述鱼礁的制备工艺如下，粗碎贝壳的制备，贝壳粉的制备，混凝土鱼礁的制备。2.根据权利要求1所述的一种新型贝壳混凝土鱼礁，其特征在于：所述粗碎贝壳的制备步骤为：将废弃贝壳用清洗液清洗2-3次，在100℃~200℃条件下烘干1.5~2h，并研磨粉碎成1~20mm颗粒，过筛，得粗碎贝壳粉。3.根据权利要求2所述的一种新型贝壳混凝土鱼礁，其特征在于：所述清洗液由以下成分及重量份组成：乙二胺四乙酸二钠10-18份、十八烷基二羟乙基氧化胺12-22份、甘草酸二钾10-24份、对二甲氨基苯甲醛0.4-0.8份、十二烷基苯磺酸钠8-25份、五水偏硅酸钠5-12份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4-17份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-15份、去离子水10-50份。4.根据权利要求1所述的一种新型贝壳混凝土鱼礁，其特征在于：所述贝壳粉的制备步骤为：取部分粗碎贝壳粉加入助剂，在380℃~450℃的马弗炉中焙烧25-38min，冷却研磨，过480-560目网筛，得贝壳粉。5.根据权利要求4所述的一种新型贝壳混凝土鱼礁，其特征在于：所述助剂的成分及重量份为：硼酸35~74份、碳酸氢钙17~37份、酒石酸钾钠3-5份、偏硼酸钙15~35份。6.根据权利要求1所述的一种新型贝壳混凝土鱼礁，其特征在于：所述混凝土鱼礁的制备步骤为：取粗碎贝壳粉65-78重量份、贝壳粉10-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘先勇，刘艳萍，李世杰，陈庆国，陈帅，金汝锋，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33