荧光人工鱼岛礁及其制备方法与流程

1.本发明涉及荧光人工鱼岛礁的制备和工业废弃物资源化综合利用领域，特别涉及一种荧光人工鱼岛礁及其制备方法。


背景技术：

2.人工鱼礁是人为在海中设置的构造物，其目的是改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目的。目前国内外已经广泛的开展人工鱼礁建设，进行近海海洋生物栖息地和渔场的修复，而且取得了较好的效果。
3.然而，现有技术中，目前人工鱼岛礁存在两个方面的问题：第一，大多数人工鱼岛礁是以水泥为胶凝材料，天然河沙和石子为骨料，不但成本较高，而且水泥的水化产物除了c
‑
s
‑
h凝胶外，还有产生ca(oh)2晶体，这些晶体部分穿插在凝胶中，部分聚集在界面过渡区，当在海水中时，部分遇到硫酸盐会生成钙矾石，发生体积膨胀，造成混凝土局部破坏；部分会在海水中溶解，使混凝土孔隙变大，不利于混凝土的耐久性；第二，目前的人工鱼岛礁是不具有发光性能的。
4.如cn101637143、cn201479740u、cn102567594a和cn107251862a所示，目前关于人工鱼岛礁的专利大多是关于如何装置、布置以及建设模式如何的。没有提出如何用固体废弃物变废为宝制备荧光人工鱼岛礁混凝土。
5.本发明从上述两个方面入手，研究出一种新型的人工鱼岛礁及其制备方法。以固废(矿渣粉和钢渣粉)为主要胶凝材料配以少量水泥激发，用不同粒径的钢渣取代天然砂石，该方法配置的混凝土不仅变废为宝、物尽其用，而且具有良好的耐海水腐蚀的性能；同时用自制的荧光石树脂作为发光源，去吸引部分喜爱光源的鱼类，从而提高增殖率和捕获率。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，针对上述现有人工鱼岛礁存在的问题，提出一种新的荧光人工鱼岛礁及其制备方法。
7.本发明提供一种荧光人工鱼岛礁，其特征在于，各组分及其单位体积质量为：
8.钢渣粉50
‑
70kg/m3，
9.矿渣粉300
‑
350kg/m3，
10.水泥30
‑
50kg/m3，
11.自制荧光石树脂300
‑
500kg/m3，
[0012]0‑
5mm粒径钢渣骨料500
‑
600kg/m3，
[0013]0‑
10mm粒径钢渣骨料1200
‑
1300kg/m3，
[0014]
水190
‑
210kg/m3
[0015]
总容重为2700
‑
2800kg/m3。
[0016]
进而，本发明的荧光人工鱼岛礁中，所述的钢渣粉的比表面积为300
‑
400m2/kg。
[0017]
进而，本发明的荧光人工鱼岛礁中，所述的矿渣粉的比表面积为350
‑
450m2/kg。
[0018]
进而，本发明的荧光人工鱼岛礁中，所述自制荧光石树脂，是将荧光石与聚甲基丙烯酸甲酯按照10:1的比例混合均匀后形成的。
[0019]
另外，本发明还提供一种荧光人工鱼岛礁的制备方法，其特征在于，首先将自制荧光石树脂与钢渣骨料混合均匀，形成混合料a，接着把钢渣粉、矿渣粉倒入混合料a，形成均匀混合料b，最后倒入水，形成均匀的浆体c，把浆体c倒入相应形状的模具中，静置1天后拆模，即为荧光人工鱼岛礁。
[0020]
发明效果
[0021]
本发明以固废(矿渣粉和钢渣粉)为主要胶凝材料配置混凝土，与采用纯水泥作为胶凝材料配置混凝土的情况相比，具有优异的耐酸碱盐腐蚀性能，进而，本发明的荧光人工鱼岛礁，不仅强度高、耐久性好，经济性好，而且由于能在海底发出荧光，具有一定导向性，吸引鱼类产卵，故而还能提高人工鱼岛礁的经济属性。
具体实施方式
[0022]
下面通过实例，对本发明作进一步详细的说明。
[0023]
本发明的荧光人工鱼岛礁，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，其中，上述钢渣粉的比表面积为300
‑
400m2/kg，上述矿渣粉的比表面积为350
‑
450m2/kg。
[0024]
上述自制荧光石树脂，是在荧光石外层包裹一层聚合物树脂比如聚甲基丙烯酸甲酯而形成的，具体而言，可以将荧光石与聚甲基丙烯酸甲酯按照10:1的比例混合均匀后形成。
[0025]
采用这样的自制荧光树脂，不仅增加其透明性，还能消除荧光石发生碱骨料反应，同时增加其与混凝土的结合强度。
[0026]
具体而言，上述各组分的单位体积质量为：钢渣粉50
‑
70kg/m3，矿渣粉300
‑
350kg/m3，水泥30
‑
50kg/m3，自制荧光石树脂300
‑
500kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500
‑
600kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1200
‑
1300kg/m3，水190
‑
210kg/m3，总容重为2700
‑
2800kg/m3。
[0027]
在具体制备本发明的荧光人工鱼岛礁时，首先将荧光石树脂与钢渣骨料混合均匀，形成混合料a，接着把钢渣粉、矿渣粉倒入混合料a，形成均匀混合料b，最后倒入水，形成均匀的浆体c，再把浆体c倒入相应形状的模具中(如附图1)，静置1天后拆模即为荧光人工鱼岛礁。
[0028]
本发明以固废(矿渣粉和钢渣粉)为主要胶凝材料配置混凝土，与纯水泥作为胶凝材料配置混凝土相比，具有优异的耐酸碱盐腐蚀性能。
[0029]
水泥：c3s+h2o
→
c
‑
s
‑
h(凝胶)+ca(oh)2(晶体)
……
(1)
[0030]
c2s+h2o
→
c
‑
s
‑
h(凝胶)+ca(oh)2(晶体)
……
(2)
[0031]
矿渣：sio2·
al2o3(玻璃体)+ca(oh)2→
c
‑
(al)
‑
s
‑
h(凝胶)
……
(3)
[0032]
根据反应方程式(1)、(2)可知，水泥在加入水之后的水化产物除了c
‑
s
‑
h凝胶外，还会有ca(oh)2晶体产生，这些晶体部分穿插在凝胶中，部分聚集在界面过渡区，当在海水中时，部分遇到硫酸盐会生成钙矾石，发生体积膨胀，造成混凝土局部破坏；另外，还有部分
会在海水中溶解，使混凝土孔隙变大，这不利于混凝土的耐久性。
[0033]
相比之下，根据反应方程式(3)，矿渣中的sio2·
al2o3会与ca(oh)2晶体发生反应，进而生成c
‑
(al)
‑
s
‑
h凝胶。由此可见，本发明以固废(矿渣粉和钢渣粉)为主要胶凝材料，能够进一步消耗水泥水化后的产物ca(oh)2，因此可以改善界面过渡区，提高荧光人工鱼岛礁在海水中的耐久性。
[0034]
以下，列举具体的实施例1
‑
8来制备本发明的荧光人工鱼岛礁并测试其抗压强度
[0035]
实施例1
[0036]
本发明的实施例1的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，其中，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉50kg/m3，矿渣粉350kg/m3，水泥50kg/m3，自制荧光石树脂300kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1300kg/m3，水210kg/m3，总容重为2760kg/m3。
[0037]
并且，本发明者，针对实施例1的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为25mpa，28天的抗压强度为35mpa。
[0038]
实施例2
[0039]
本发明的实施例2的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉50kg/m3，矿渣粉350kg/m3，水泥50kg/m3，自制荧光石树脂300kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1200kg/m3，水210kg/m3，总容重为2760kg/m3。
[0040]
并且，本发明者，针对实施例2的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为26mpa，28天的抗压强度为35mpa。
[0041]
实施例3
[0042]
本发明的实施例3的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉50kg/m3，矿渣粉340kg/m3，水泥50kg/m3，自制荧光石树脂400kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1200kg/m3，水210kg/m3，总容重为2750kg/m3。
[0043]
并且，本发明者，针对实施例3的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为25mpa，28天的抗压强度为36mpa。
[0044]
实施例4
[0045]
本发明的实施例4的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉60kg/m3，矿渣粉330kg/m3，水泥40kg/m3，自制荧光石树脂400kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1200kg/m3，水200kg/m3，总容重为2730kg/m3。
[0046]
并且，本发明者，针对实施例4的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为22mpa，28天的抗压强度为33mpa。
[0047]
实施例5
[0048]
本发明的实施例5的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉60kg/m3，矿渣粉320kg/m3，水泥40kg/m3，自制荧光石树脂500kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1200kg/m3，水200kg/m3，总容重为2820kg/m3。
[0049]
并且，本发明者，针对实施例5的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为23mpa，28天的抗压强度为34mpa。
[0050]
实施例6
[0051]
本发明的实施例6的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉60kg/m3，矿渣粉320kg/m3，水泥40kg/m3，自制荧光石树脂300kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1300kg/m3，水200kg/m3，总容重为2720kg/m3。
[0052]
并且，本发明者，针对实施例6的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为23mpa，28天的抗压强度为33mpa。
[0053]
实施例7
[0054]
本发明的实施例7的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉70kg/m3，矿渣粉300kg/m3，水泥30kg/m3，自制荧光石树脂400kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1300kg/m3，水190kg/m3，总容重为2790kg/m3。
[0055]
并且，本发明者，针对实施例7的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为20mpa，28天的抗压强度为31mpa。
[0056]
实施例8
[0057]
本发明的实施例6的荧光人工鱼岛礁中，采用的原材料包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制荧光石树脂、0
‑
5mm粒径钢渣骨料、0
‑
10mm粒径钢渣骨料以及水，具体而言，各组分及其单位体积质量为：钢渣粉70kg/m3，矿渣粉300kg/m3，水泥30kg/m3，自制荧光石树脂300kg/m3，0
‑
5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，0
‑
10mm粒径钢渣骨料1300kg/m3，水190kg/m3，总容重为2790kg/m3。
[0058]
并且，本发明者，针对实施例86的荧光人工鱼岛礁分别测试其在7天和28天的情况下各自的抗压强度，结果显示，7天时的抗压强度为21mpa，28天的抗压强度为30mpa。
[0059]
以上实施例1
‑
8中的数据总结如下表1所示。
[0060][0061]
由上述记载可知，本发明的荧光人工鱼岛礁，不仅强度高、耐久性好，而且采用的原材料是固废，经济成本低，进而，由于采用了自制荧光石树脂，能够在海底发出荧光，具有一定导向性，吸引鱼类产卵，提高人工鱼岛礁的经济属性。
[0062]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。