用于制备地聚物人工鱼礁的组合物、制备地聚物人工鱼礁的方法、地聚物人工鱼礁技术

本发明专利技术涉及人工鱼礁技术领域，公开了一种用于制备地聚物人工鱼礁的组合物、制备地聚物人工鱼礁的方法、地聚物人工鱼礁。该组合物中含有以下组分：铝硅酸盐材料、钙矿石、激发剂和水；其中，所述铝硅酸盐材料与所述钙矿石的含量重量比为1.5

【技术实现步骤摘要】
用于制备地聚物人工鱼礁的组合物、制备地聚物人工鱼礁的方法、地聚物人工鱼礁


[0001]本专利技术涉及人工鱼礁
，具体地，涉及用于制备地聚物人工鱼礁的组合物、制备地聚物人工鱼礁的方法、地聚物人工鱼礁。

技术介绍

[0002]鱼礁是一种礁石，是为鱼类提供繁殖、生长、索饵和庇敌的栖息场所，能有效地改善海洋生态环境，对维持海洋生态平衡十分重要。然而随着世界工业文明的发展，人类工业生产和社会活动的影响日益增加，各种生产活动产生的诸如石油、农药、生活污水、垃圾、化工废液等海洋污染物使海洋生态系统遭到了严重破坏。除此之外，过度捕捞等具有杀伤性的高强度作业使鱼类栖息地锐减，降低了鱼类种群数量，渔业资源逐渐衰退，使维持海洋生态平衡遭受严峻挑战。
[0003]人工鱼礁作为一种海洋中人为构造物，为鱼类提供了更多更安全的栖息地，对丰富和改善海洋生态系统具有十分重要的作用。
[0004]目前，人工鱼礁的制备大部分采用水泥混凝土为原材料，但水泥混凝土耗用大量的水泥、砂石等建筑材料，不仅加重了建筑材料资源的负担，还增加了生产成本；而且水泥混凝土由于其高能耗、高碳排放量的特点易造成环境污染；另一方面，水泥混凝土容易被碳化，在海洋中盐类侵蚀和生物腐蚀下易导致混凝土劣化，使得其耐久性不足、使用寿命降低。
[0005]而其他类型的人工鱼礁，如钢制人工鱼礁，通过在工厂制备好部件后，运输至码头，再进行现场组装与投放，成本较高，不易普及推广；再如竹制或木制鱼礁，其抗风浪性差，容易被腐蚀，因此这种鱼礁很少使用；再如废弃物人工鱼礁，其主要采用废旧轮胎、废旧轮胎、废旧船体等堆放形成，具有成本低的特点，但是废弃物中含有许多有害物质，容易造成环境污染。
[0006]地聚物是以铝硅酸盐为原材料，在常温下经过碱激发而得到的一种无机低碳非金属胶凝材料，具有快硬、早强、耐酸碱、低渗透、抗侵蚀、耐久性好等优点，因此，地聚物人工鱼礁不仅具有较高的耐海水侵蚀、抗渗透性能，而且成本经济、低碳环保，在海洋工程应用中前景广阔。
[0007]CN107663035A公开了一种铝灰渣基地聚物胶凝材料，其特征在于包括以下组分：复配硅铝质粉料100份、水玻璃80
‑
150份、氢氧化钠10
‑
30份、水10
‑
50份，所述复配硅铝质粉料由活化铝灰渣原料100份、磷石膏1
‑
5份、稻壳灰1
‑
5份、硅灰5
‑
10份、偏高岭土10
‑
20份及矿渣10
‑
20份混合、研磨并过筛得到。虽然该地聚物胶凝材料具有较高的力学强度，但是，该现有技术中的激发剂含量高，导致经济成本过高。
[0008]CN108892464A公开了一种环保型胶凝材料，其特征在于，所述胶凝材料包括下述重量份原料：3～4份转炉钢渣，2.5～3.0份高炉矿渣，0.5～1.0份普通硅酸盐水泥，0.1～0.2份聚合铝，0.05～0.06份氯化钙，3～5份熟石膏，3～4kg碱激发剂。虽然该环保型胶凝材
料具有良好的抗压强度和凝结时间，但是，该现有技术需经过粉碎、磁选、过筛以及持续球磨等步骤，制备工艺过程复杂。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种耐侵蚀性、抗渗性以及耐久性良好的地聚物人工鱼礁。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种用于制备地聚物人工鱼礁的组合物，该组合物中含有以下组分：
[0011]铝硅酸盐材料、钙矿石、激发剂和水；
[0012]其中，所述铝硅酸盐材料与所述钙矿石的含量重量比为1.5
‑
9.0：1；
[0013]所述钙矿石选自电石渣、石膏中的至少一种；
[0014]所述激发剂为钠水玻璃经氢氧化钠调节后得到的模数为1.0
‑
2.0，固含量为42.5
‑
51.4wt％的混合物；
[0015]在所述激发剂中，以Na2O计，所述激发剂的碱度为4
‑
8wt％；
[0016]所述组合物中的水固比为26
‑
34wt％。
[0017]本专利技术的第二方面提供一种制备地聚物人工鱼礁的方法，该方法应用前述第一方面中所述的组合物进行，包括：
[0018](1)将铝硅酸盐材料与钙矿石进行第一混合，得到混合物I；
[0019](2)将所述混合物I、激发剂和水进行第二混合，得到混合物II；
[0020](3)将所述混合物II进行浇筑成型，得到所述地聚物人工鱼礁。
[0021]本专利技术的第三方面提供一种由前述第二方面中所述的方法制备得到的地聚物人工鱼礁。
[0022]相对于现有技术，本专利技术至少具有以下优势：
[0023]本专利技术通过采用铝硅酸盐材料和钙矿石作为原料，利用两者中含有的Si
‑
O键和Al
‑
O键，进行先解聚后缩聚形成一种以离子键和共价键为主，由[SiO4]和[AlO4]四面体结构单元通过共用氧交替键合而构成三维空间网状结构的材料以制备人工鱼礁。
[0024]采用本专利技术提供的组合物制备得到的人工鱼礁在海水中的力学性能不仅未出现明显的下降，反而随着时间的增加，表现越来越好的力学性能；并且其在海水中的氯离子扩散系数较小，具有更优异的抗氯离子渗透性能；同时，其碳排放量仅为普通硅酸盐水泥人工鱼礁的18
‑
34％，并且原料均来源于工业固废，不仅经济环保，而且能够有效缓解水泥、石材等传统建筑材料的资源短缺问题。
[0025]采用本专利技术提供的组合物制备得到地聚物人工鱼礁因其在海水中的耐侵蚀性、抗渗性、耐久性优良，从而能够提高其使用寿命。
具体实施方式
[0026]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种用于制备地聚物人工鱼礁的组合物，该组合物中含有以下组分：
[0028]铝硅酸盐材料、钙矿石、激发剂和水；
[0029]其中，所述铝硅酸盐材料与所述钙矿石的含量重量比为1.5
‑
9.0：1；
[0030]所述钙矿石选自电石渣、石膏中的至少一种；
[0031]所述激发剂为钠水玻璃经氢氧化钠调节后得到的模数为1.0
‑
2.0，固含量为42.5
‑
51.4wt％的混合物；
[0032]在所述激发剂中，以Na2O计，所述激发剂的碱度为4
‑
8wt％；
[0033]所述组合物中的水固比为26
‑
34wt％。
[0034]优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备地聚物人工鱼礁的组合物，其特征在于，该组合物中含有以下组分：铝硅酸盐材料、钙矿石、激发剂和水；其中，所述铝硅酸盐材料与所述钙矿石的含量重量比为1.5
‑
9.0：1；所述钙矿石选自电石渣、石膏中的至少一种；所述激发剂为钠水玻璃经氢氧化钠调节后得到的模数为1.0
‑
2.0，固含量为42.5
‑
51.4wt％的混合物；在所述激发剂中，以Na2O计，所述激发剂的碱度为4
‑
8wt％；所述组合物中的水固比为26
‑
34wt％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述铝硅酸盐材料选自矿渣、粉煤灰、偏高岭土、赤泥中的至少一种；和/或，所述石膏选自脱硫石膏、磷石膏中的至少一种。3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述矿渣中含有CaO、Al2O3和SiO2，且密度≥2800kg/m3，比表面积≥400m2/kg，7天活性指数≥95％；和/或，所述粉煤灰中含有Al2O3和SiO2，且45μm方孔筛筛余量≤20％，比表面积≥250m2/kg。4.根据权利要求2或3所述的组合物，其中，所述偏高岭土中含有Al2O3和SiO2，且平均粒径＜20μm，比表面积400
‑
600m2/kg，密度2500
‑
2700kg/m3，活性指数≥110％；和/或，所述赤泥中含有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3和Na2O，且Na2O含量为10
‑
15wt％，粒径≤70μm，0.3mm方孔筛筛余量≤20％，容重为0.8
‑
1.0g/cm3。5.根据权利要求2
‑
4中任意一项所述的组合物，其中，所述电石渣中Ca(OH)2的含量≥90wt％，且80％以上的粒径为10
‑
50μm，比表面积为800
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱颖灿，张祖华，李恒，
申请(专利权)人：上海百奥恒新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：