CN108129113B - 碱激发人造鱼礁、采用的单球模具及单球的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碱激发人造鱼礁、采用的单球模具及单球的制备方法，碱激发人造鱼礁包括：多孔底板结构，碱激发混凝土单球；多个单球按照一固定布置方式堆积在底板上，单球上设置有3个穿孔或2个穿孔；紧密相邻的两个单球上的穿孔相对应；多根紧固杆穿过多个单球上的穿孔，将多个单球连接在一起；且紧固杆的一端还穿过底板上的通孔，用于将连接在一起的多个单球固定在底板上。本发明提供的碱激发人造鱼礁不但能实现为藻类和鲍鱼等海洋生物提供良好的生态环境；其制备工艺原料易得、工艺简单、降低生态混凝土的制作成本，能进行串联，形成体积大且能规模的生产并就地使用。

Description

碱激发人造鱼礁、采用的单球模具及单球的制备方法

技术领域

本发明属于鲍鱼和大型海藻生长领域，具体涉及的是一种可生长鲍鱼和大型海藻的碱激发人造鱼礁、采用的单球模具及单球的制备方法。

背景技术

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、索饵和避敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目的。因此被广泛应用于海洋生态环境的修复上。将生态混凝土串联单球块直接放入海中作为鱼礁，在满足鱼礁基本功能的前提下，生态混凝土为海洋中的生物提供附着的场所，附着于生态混凝土块的海洋生物进行代谢作用会消耗海水中的N、P等污染物质，从而实现对海水水质的一定程度的净化。因此，有必要开发一种适用于深水海域的大型藻类养殖的人工鱼礁，为大型藻类提供优良的生长平台，为远海海域的生境修复和渔业资源恢复提供支撑。

大型海藻和鲍鱼因其较高的食用价值、药用价值、工业价值，而需要在海域大量栽培。大型海藻传统的栽培技术是将培植基质放入海区，或者把其中的可以移动的基质放入室内育苗池，夹苗一般用绳索，海藻的繁殖体自然附着，然后长出幼苗。其成本较高、操作不便、采苗不佳、难于收获。此外，鲍鱼传统的养殖方式有工厂化养鲍鱼、坑道扬鲍鱼、浅海筏式养鲍鱼，其养殖密度大，水质监控难度大，易发生病害，日常管理受灾害性天气影响偏多。

目前，人造鱼礁大多是采用一定形状的混凝土块，或用钢材、旧轮胎等废旧材料组合成一定形状，传统的由废旧材料的人造鱼礁很容易老化，外观也不佳。而且这些人造鱼礁相当重，不易搬运和设置，生产后运输成本大。目前已开发出一种利用石块连接形成的构件制造成的鱼礁，可使丰富的藻类或海草附着于自然石块上，形成适于贝类和小鱼生长的环境，而且比较容易吸引大型鱼类，可提高人造鱼礁的集鱼效果。但这种方法由于受原材料限制，制作工艺复杂，无法规模化生产。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明目的是克服上述现有技术中的问题缺陷，而提出的一种可生长鲍鱼和大型海藻的碱激发人造鱼礁、采用的单球模具及单球的制备方法。本发明提供的是一种大型生态型人工鱼礁，本发明不但能有效实现为藻类和鲍鱼提供良好的生态环境，而且本发明的技术方案的优点是原料易得、工艺简单、能进行串联，形成体积大且能规模生产并就地使用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种碱激发人造鱼礁，所述碱激发人造鱼礁包括：

底板，所述底板起支撑作用，所述底板为多孔底板结构，即在所述底板上设置有多个通孔；

单球，所述单球为碱激发混凝土单球；多个所述单球按照一固定布置方式堆积在所述底板上，所述单球上设置有3个穿孔或2个穿孔；紧密相邻的两个所述单球上的穿孔相对应；

紧固杆，多根所述紧固杆穿过多个所述单球上的所述穿孔，将多个所述单球连接在一起；且所述紧固杆的一端还穿过所述底板上的所述通孔，用于将连接在一起的多个所述单球固定在所述底板上。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述底板为亚克力板；优选地，所述底板上还设置有多个孔道，多个所述孔道用于排水，便于所述底板下部水流的通过和海藻的生长。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述单球上设置有3个穿孔的结构为在所述单球的X、Y和Z方向均分别设置有一个穿孔；所述单球上设置有2个穿孔的结构为在所述单球的X和Y方向均分别设置有一个穿孔；优选地，所述单球上的穿孔插入管道；所述管道的两端延伸至所述单球的外部；再优选地，所述管道为PVC管。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，堆积在所述底板上的多个所述单球的布置方式呈金字塔型结构。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述碱激发人造鱼礁由14个单球、19根紧固杆和1个底板组成；堆积在所述底板上的多个所述单球布置为三层，从下至上依次为底层设置为9个单球、中层设置为4个单球和上层设置为1个单球；

优选地，底层设置的9个单球分为三排，第一排设置的单球从左至右依次为第一单球、第二单球、第三单球；第二排设置的单球从左至右依次为第八单球、第九单球、第四单球；第三排设置的单球从左至右依次为第七单球、第六单球、第五单球；所述第一单球、第三单球、第五单球、第七单球和第九单球均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；所述第二单球、第四单球、第六单球和第八单球均分别具有在X和Y方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述底层上的所有单球连接在一起；

优选地，中层设置的4个单球分为二排，第一排设置的单球从左至右依次为第十单球和第十一单球；第二排设置的单球从左至右依次为第十二单球和第十三单球；且所述中层设置的4个单球分别位于底层设置的9个单球排列在一起时中间所形成的四个空隙位置上面；所述第十单球、第十一单球、第十二单球和第十三单球均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述中层和所述底层上的所有单球连接在一起；

优选地，上层设置的1个单球，为第十四单球；所述第十四单球位于所述中层设置的4个单球排列在一起时中间所形成的一个空隙位置上面；所述第十四单球具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述上层、所述中层和所述底层上的所有单球连接在一起；

多根所述紧固杆将所述底板上的所有单球连接在一起，且所述紧固杆的一端还穿过所述底板上的所述通孔，所述紧固杆的另一端延伸出所述单球的外部，并将所述紧固杆的两端使用螺母进行固定。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述紧固杆为钢筋，且所述钢筋的两端设置有螺纹，螺母旋拧在所述螺纹上；优选地，所述钢筋和所述螺母均为不锈钢材质；优选地，所述钢筋的直径为14mm，长度为800mm，且两端分别设置有长度为100mm的螺纹；优选地，所述螺母为S22规格的不锈钢螺母。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述碱激发混凝土单球的直径为180-220mm；优选地，所述碱激发混凝土单球的直径为200mm；优选地，所述碱激发人造鱼礁的高度为490-670mm；优选地，所述碱激发人造鱼礁的高度为610mm。

如上所述的碱激发人造鱼礁，优选，所述碱激发混凝土单球是具有连续孔隙的、适合海洋生物生长的多孔混凝土单球；所述多孔混凝土单球的表面浆体包裹粗骨料均匀，粗骨料表面呈金属性光泽，底层孔隙无堵塞。

一种制备所述单球在成型时所使用的单球模具，所述单球模具包括：

上半球体，所述上半球体为中空结构，所述上半球体的顶端部开设有注浆孔，用于注浆和埋设Z方向的管道；所述上半球体的底端部等间距间隔设置有四个管道孔，用于埋设X和Y方向的管道；所述上半球体的底端部外壁上设置有多个第一挂耳，且在多个所述第一挂耳上均设置有上连接孔；

下半球体，所述下半球体为中空结构，所述下半球体的底端部开设有管道孔，用于埋设Z方向的管道；所述下半球体的顶端部等间距间隔设置有四个管道孔，用于埋设X和Y方向的管道；所述下半球体的顶端部外壁上设置有多个第二挂耳；且在多个所述第二挂耳上均设置有下连接孔；所述上半球体的底端部与所述下半球体的顶端部连接在一起组成一模具球体；所述第一挂耳与所述第二挂耳相对应，通过紧固件将所述上连接孔和所述下连接孔连接在一起，从而将所述上半球体和所述下半球体固定在一起；

底座，所述底座起支撑作用，所述模具球体设置在所述底座上，所述底座为中空结构。

如上所述的模具，优选，所述上半球体和所述下半球体的直径为200mm；所述第一挂耳和所述第二挂耳均为圆形挂耳，所述圆形挂耳半径为15mm、厚度为1mm；所述上连接孔和所述下连接孔为直径3mm的圆形孔；所述上半球体的顶端部开设的所述注浆孔为直径40mm的圆形孔；所述单球模具上开设的管道孔为直径14mm的圆形孔；所述底座是直径为150mm、高度为100mm的空心圆柱；所述单球模具的材质为不锈钢；优选地，所述第一挂耳和所述第二挂耳的个数均为3个；优选地，所述紧固件由螺栓和螺母组成。

一种如所述的碱激发混凝土单球的制备方法，所述碱激发混凝土单球中的激发剂包括矿粉、拌合水、碎石和氢氧化钠；所述制备方法包括如下步骤：1)先将矿粉和70-85％的拌合水，混合搅拌1-2min，使胶凝材料均匀的包裹碎石，然后加入100％花岗岩碎石，混合搅拌1-2min，最后加入15-30％的拌合水和碱激发剂氢氧化钠，混合搅拌1-2min，得碱激发混凝土料浆；

2)使用单球模具进行制备单球，单球成型工艺分二层铺装，在上半球体和下半球体上均布置X、Y、和Z方向的管道；

先在下半球体中开始灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒；

然后把上半球体安装在下半球体上，用紧固件将上半球体和下半球体固定；

接着通过上半球体顶端部的注浆孔进行灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒，即成型单球；

3)将步骤2)中已成型的单球连带着单球模具直接放入标准养护室中养护24h；

4)拆除单球模具后，将单球继续放入标准养护室，温度设定为20℃，湿度为95％以上进行养护至相应的龄期。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

1、本发明提供的碱激发人造鱼礁不但能实现为藻类和鲍鱼提供良好的生态环境；其制备工艺原料易得、工艺简单、降低生态混凝土的制作成本，能进行串联，形成体积大且能规模的生产并就地使用。

2、本发明提供的单球是无砂多孔混凝土，强度高、耐腐蚀、耐久性强等；而且能够显著提高生态混凝土的强度和耐久性。与传统的水泥生态混凝土相比，碱激发矿渣胶凝材料混凝土，具有较高的强度，较低的水化热，以及较好的快硬性、抗腐蚀性、抗冻性、护筋性等优异的性能，并且生产工艺简单、投资少、能耗低、污染小、矿渣的利用率高。

附图说明

图1本发明具体实施例中单球模具的结构示意图；

图2为图1中单球模具中下半球体和底座连接时的结构示意图；

图3本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的结构示意图；

图4本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的底层设置单球堆积布置方式的结构示意图；

图5本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的中层设置单球堆积布置方式的结构示意图；

图6本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的上层设置单球堆积布置方式的结构示意图；

图7本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的底板的结构示意图；

图8本发明具体实施例中碱激发人造鱼礁的紧固杆的结构示意图。

图中：1-第一单球；2-第二单球；3-第三单球；4-第四单球；5-第五单球；6-第六单球；7-第七单球；8-第八单球；9-第九单球；10-第十单球；11-第十一单球；12-第十二单球；13-第十三单球；14-第十四单球；15-单球模具；16-底座；17-下半球体；18-上半球体；19-第一挂耳；20-上连接孔；21-管道孔；22-注浆孔；23-第二挂耳；24-下连接孔；25-底板；26-紧固杆；27-单球；28-穿孔；29-孔道；30-通孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-图2所示，本发明的具体实施例提供一种碱激发人造鱼礁中单球制备时所使用的单球模具。如图3-图8所示，本发明的具体实施例提供一种碱激发人造鱼礁。

本发明提供的碱激发人造鱼礁(如图3所示)包括：底板25，底板25起支撑作用，底板25为多孔底板25结构，即在底板25上设置有多个通孔30；单球27，单球27为碱激发混凝土单球；多个单球27按照一固定布置方式堆积在底板25上，单球27上设置有3个穿孔28或2个穿孔28；紧密相邻的两个单球27上的穿孔28相对应；紧固杆26，多根紧固杆26穿过多个单球27上的穿孔28，将多个单球27连接在一起；且紧固杆26的一端还穿过底板25上的通孔30，用于将连接在一起的多个单球27固定在底板25上。

在本发明中，碱激发人造鱼礁应用的环境为海域生态环境，该碱激发人造鱼礁长期放置在海水中，该碱激发人造鱼礁必须具有高耐候、高耐酸碱性、生命力强、抗冲击能力强、维护方便等性能，因此本发明中的底板25优选为亚克力板。如图7所示，再优选地，底板25上还设置有多个孔道29，多个孔道29用于排水，便于底板25下部水流的通过和海藻的生长。该亚克力底板25耐候及耐酸碱性能好，不会因长年累月的日晒雨淋，而产生泛黄及水解的现象；寿命长，透光性佳，所抗冲击力强，自重轻，建筑物及支架承受的负荷小，可塑性强，造型变化大，加工成型容易，可回收率高，为日渐加强的环保意识所认同，维护方便，易清洁，雨水可自然清洁。

在本发明的具体实施例中，单球27上设置有3个穿孔28的结构为在单球的X、Y和Z方向均分别设置有一个穿孔28。单球27上设置有2个穿孔28的结构为在单球27的X和Y方向均分别设置有一个穿孔28；优选地，单球27上的穿孔28插入管道；管道的两端延伸至单球27的外部。再优选地，管道为PVC管。

在本发明的具体实施例中，堆积在底板25上的多个单球27的布置方式呈金字塔型结构。

优选地，堆积在底板25上的多个单球27布置为三层，从下至上依次为底层、中层和上层。该碱激发人造鱼礁由14个单球27、19根紧固杆26和1个底板25组成。具体是指堆积在底板25上的多个单球27布置为三层，从下至上依次为底层设置为9个单球27、中层设置为4个单球27和上层设置为1个单球27。

优选地，如图4所示，底层设置的9个单球分为三排，第一排设置的单球从左至右依次为第一单球1、第二单球2、第三单球3；第二排设置的单球从左至右依次为第八单球8、第九单球9、第四单球4；第三排设置的单球从左至右依次为第七单球7、第六单球6、第五单球5；第一单球1、第三单球3、第五单球5、第七单球7和第九单球9均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔28；第二单球2、第四单球4、第六单球6和第八单球8均分别具有在X和Y方向各设置有一个穿孔28。多根紧固杆26穿过所单球上的穿孔28将底层上的所有单球连接在一起。

优选地，如图5所示，中层设置的4个单球分为二排，第一排设置的单球从左至右依次为第十单球10和第十一单球11；第二排设置的单球从左至右依次为第十二单球12和第十三单球13；且中层设置的4个单球分别位于底层设置的9个单球排列在一起时中间所形成的四个空隙位置上面；第十单球10、第十一单球11、第十二单球12和第十三单球13均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔28。多根紧固杆26穿过所单球上的穿孔28将中层和底层上的所有单球连接在一起。

优选地，如图6所示，上层设置的1个单球，为第十四单球14；第十四单球14位于中层设置的4个单球排列在一起时中间所形成的一个空隙位置上面；第十四单球14具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔28。多根紧固杆26穿过所单球上的穿孔28将上层、中层和底层上的所有单球连接在一起。

多根紧固杆26将底板25上的所有单球连接在一起，且紧固杆26的一端还穿过底板25上的通孔30，紧固杆26的另一端延伸出单球的外部，并将紧固杆26的两端使用螺母进行固定。

在本发明的具体实施例中，紧固杆26为钢筋，且钢筋的两端设置有螺纹，螺母旋拧在螺纹上。

优选地，钢筋和螺母均为不锈钢材质。再优选地，螺母为S22规格的不锈钢螺母。

优选地，钢筋的直径为14mm，长度为800mm，且两端分别设置有长度为100mm的螺纹。

又如图8所示为碱激发人造鱼礁的紧固杆的结构，该结构后所使用的19根紧固杆，其中沿X方向的有5根、沿Y方向的有5根和沿Z方向的有9根，先用3根紧固杆将底层上的9个单球沿X方向串联起来，从前至后分3排，每1排使用1根紧固杆；再用2根紧固杆将中层上的4个单球沿X方向串联起来，从前至后分2排，每1排使用1根紧固杆。接着用3根紧固杆将底层上的9个单球沿Y方向串联起来，从左至右分3列，每1列使用1根紧固杆；再用2根紧固杆将中层上的4个单球沿Y方向串联起来，从左至右分2列，每1列使用1根紧固杆。最后沿着Z方向将叠加在一起的单球采用9根紧固杆串联起来，具体如图8所示。

在本发明的具体实施例中，碱激发混凝土单球是具有连续孔隙的、适合海洋生物生长的多孔混凝土单球；多孔混凝土单球的表面浆体包裹粗骨料均匀，粗骨料表面呈金属性光泽，底层孔隙无堵塞。碱激发混凝土单球的直径为180-220mm；优选地，碱激发混凝土单球的直径为200mm；优选地，碱激发人造鱼礁的高度为490-670mm；优选地，碱激发人造鱼礁的高度为610mm。

总而言之，本发明的碱激发人造鱼礁是由底板25、多个单球和多个紧固杆26组成的。多个单球依靠连接构件进行固定，连接构件是不锈钢钢筋和多孔亚克力板连接组合起来的装置。其中，堆积的多个单球的布置方式呈金字塔结构。优选地，一层布置9(3*3)个单球，第一单球1、第三单球3、第五单球5、第七单球7、第九单球9均具有3个穿孔28，3个穿孔28分布在X、Y、Z方向上。本申请为了节约钢成本和组装更将方便，将第二单球2、第四单球4、第六单球6、第八单球8均设置具有2个穿孔28，2个穿孔28分布在X、Y方向上。各个单球之间以紧固杆26(钢筋)进行连接。二层布置2*2(4)个单球，且第十单球10、第十一单球11、第十二单球12和第十三单球13均具有3个穿孔28，3个穿孔28分布在X、Y、Z方向上，各个单球之间以不锈钢钢钢筋进行连接。三层布置1个单球，为第十四单球14，具有3个穿孔28，3个穿孔28分布在X、Y、Z方向上。底板25(多孔亚克力板)布置在最底层位置，在底板25上钻孔(通孔30)，其中直径14mm的通孔30，用来使多根钢筋穿过各个单球进而连接所有单球后、钢筋的一端再穿过该通孔30，使所有单球27固定在底板25上。底板25上孔道29用来排水，方便下部水流的通过和海藻的生长。

此外，在本发明的另一个具体实施例中，该碱激发人造鱼礁中单球均具有3个穿孔，且3个穿孔28分布在X、Y、Z方向上。

为了实现本发明的目的，本发明的具体实施例首先提供了一种碱激发人造鱼礁中单球制备时所使用的单球模具，如图1-如2所示，单球模具15包括：

上半球体18，上半球体18为中空结构，上半球体18的顶端部开设有注浆孔22，用于注浆和埋设Z方向的管道；上半球体18的底端部等间距间隔设置有四个管道孔21，用于埋设X和Y方向的管道；上半球体18的底端部外壁上设置有多个第一挂耳19，且在多个第一挂耳19上均设置有上连接孔20。

下半球体17，下半球体17为中空结构，下半球体17的底端部开设有管道孔21，用于埋设Z方向的管道；下半球体17的顶端部等间距间隔设置有四个管道孔21，用于埋设X和Y方向的管道；下半球体17的顶端部外壁上设置有多个第二挂耳23；且在多个第二挂耳23上均设置有下连接孔24；上半球体18的底端部与下半球体17的顶端部连接在一起组成一模具球体；第一挂耳19与第二挂耳23相对应，通过紧固件将上连接孔20和下连接孔24连接在一起，从而将上半球体18和下半球体17固定在一起。

底座16，底座16起支撑作用，模具球体设置在底座16上，底座16为中空结构。

在本发明的一具体实施例中，上半球体18和下半球体17的直径为200mm。第一挂耳19和第二挂耳23均为圆形挂耳，圆形挂耳半径为15mm、厚度为1mm。上连接孔20和下连接孔24为直径3mm的圆形孔。上半球体18的顶端部开设的注浆孔22为直径40mm的圆形孔。单球模具15上开设的管道孔21为直径14mm的圆形孔。底座16是直径为150mm、高度为100mm的空心圆柱。单球模具15的材质为不锈钢。优选地，第一挂耳19和第二挂耳23的个数均为3个。优选地，紧固件由螺栓和螺母组成。

本发明中单球模具中上半球体的顶端部开设直径40mm圆形注浆孔22的作用：1)便于混凝土的灌注；2)便于拆卸模具。

本发明中单球模具中上下两个半球体中间三个耳朵鼻子(挂耳和侧壁上的管道孔)的作用：1)固定两个半球位置；2)将3个方向X、Y、Z方向预埋的PVC管固定，校正位置。

总而言之，本实施先进行加工如图1、图2所示单球模具15，先制作不锈钢半球模具。首先制作一个直径为200mm的二个空心半球不锈钢单球模具15，下半球体17焊接三个半径为15mm、厚度为1mm和中间开直径为3mm的孔洞耳朵(挂耳)；上半球体18焊接三个半径为15mm、厚度为1mm和中间开直径为3mm的孔洞耳朵(挂耳)，而且上下半球体17的耳朵方位要保持一致，便于使用直径为3mm的螺栓、内径为3mm的螺母将上下半球牢固连接，可以使混凝土浇筑过程中不外漏，方便混凝土球的成型，与拆装。上半球体18球心对应的竖向顶端部位置开直径为40mm的孔洞，便于灌注混凝土，下半球体17球心对应的竖向底端部位置开直径为14mm的孔洞，方便Z方向PVC管的预埋。上、下半球体在侧壁上分别开直径为14mm的孔洞，便于X，Y向PVC管的预埋，具体是指在上半球体低端部的侧壁边缘处开横向14mm的孔洞，上半球体上的两个孔刚好使一根钢筋从孔洞穿出。下半球体顶端部的侧壁边缘纵向开14mm的孔洞，下半球体两个孔刚好使一根钢筋从孔洞穿出。底座16是直径为150mm、高度为100mm的空心圆柱不锈钢。

本发明还提供了一种碱激发混凝土单球的制备方法，碱激发混凝土单球中的激发剂包括矿粉、拌合水、碎石和氢氧化钠；制备方法包括如下步骤：

1)先将矿粉和70-85％(例如71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％)的拌合水，混合搅拌1-2min，使胶凝材料均匀的包裹碎石，然后加入100％花岗岩碎石，混合搅拌1-2min，最后加入15-30％(例如16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、26％、27％、28％、29％、29.5％)的拌合水和外加剂，混合搅拌1-2min，得碱激发混凝土料浆；此处的外加剂是激发剂氢氧化钠分析纯，氢氧化钠已经溶于15-30％(例如16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、26％、27％、28％、29％、29.5％)的拌合水。

2)使用单球模具15进行制备单球，单球成型工艺分二层铺装，在上半球体18和下半球体17上均布置X、Y、和Z等3个方向的管道(优选为PVC管)；

先在下半球体17中开始灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒；

然后把上半球体18安装在下半球体17上，用紧固件(优选为螺栓和螺母)将上半球体18和下半球体17固定；

接着通过上半球体18顶端部的注浆孔22进行灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒，即成型单球；

3)本实验生态混凝土块成型之后，将步骤2)中已成型的单球连带着单球模具15直接放入标准养护室中养护24h；

4)拆除单球模具15后，将单球继续放入标准养护室，温度设定为20℃，湿度为95％以上进行养护至相应的龄期。例如在进行标准养护28天后，标准混凝土立方体试块抗压强度为10Mpa以上。

本发明碱激发人造鱼礁由高性能矿粉制作而成，各组分占单位胶凝材料的含量为：

碱激发人造鱼礁由S9级矿粉、5-20mm直径的花岗岩碎石、激发剂氢氧化钠固体、自来水。

本发明中激发剂氢氧化钠分析纯固体，是溶于水一起加入的，在碎石和矿粉的搅拌过程中加入。

优选地，各个组分的含量比是矿粉∶碎石∶氢氧化钠∶水＝1∶3.4∶0.0645∶0.276。再优选地，按照重量百分比计，碱激发混凝土单球中的激发剂包括500份矿粉、138份拌合水、1700份碎石和32.25份氢氧化钠。

矿粉为S9级矿粉；优选地，矿粉的比表面积为389m²/kg，密度为2815kg/m³；碎石为花岗岩碎石。

实施例1

本实施例所制备碱激发人造鱼礁成型材料由花岗岩、S9级矿渣粉、分析纯氢氧化钠和水制成，以胶凝材料的每立方高性能碱激发矿渣胶凝材料所占质量为一个质量单位，其中S9级矿粉占单位胶凝材料的1，水占单位胶凝材料的0.264，碱激发氢氧化钠占单位胶凝材料的0.0645(碱当量5％)，将矿粉和70％的拌合水，拌合1min，使胶凝材料均匀的包裹碎石，然后加入100％花岗岩碎石，搅拌1min，最后加入30％的拌合水和外加剂，形成湿润混凝土，搅拌1min。单球成型工艺分二层铺装，布置X、Y、Z，3个方向的PVC管，下半球开始灌注混凝土，振捣5秒，然后把上半球安装在下半球上，用螺母固定。填筑混凝土直至填满振捣5秒即成型。本实验生态混凝土块成型之后，直接放入标准养护室中养护24h，待拆模完成继续放入标准养护室，温度设定为20℃，湿度为95％以上进行养护。养护28天后标准混凝土立方体试块抗压强度为10Mpa。

实施例2

本实施例所制备碱激发人造鱼礁材料由花岗岩、S9级矿渣粉、分析纯氢氧化钠和水制成，以胶凝材料的每立方高性能碱激发矿渣胶凝材料所占质量为一个质量单位，其中S9级矿粉占单位胶凝材料的1，水占单位胶凝材料的0.278，碱激发氢氧化钠占单位胶凝材料的0.0896(碱当量7％))，将矿粉和75％的拌合水，拌合1min，使胶凝材料均匀的包裹碎石，然后加入100％花岗岩碎石，搅拌1min，最后加入25％的拌合水和外加剂，形成湿润混凝土，搅拌1min。单球成型工艺分二层铺装，布置X、Y、Z，3个方向的PVC管，下半球开始灌注混凝土，振捣5秒，然后把上半球安装在下半球上，用螺母固定。填筑混凝土直至填满振捣5秒即成型。本实验生态混凝土块成型之后，直接放入标准养护室中养护24h，待拆模完成继续放入标准养护室，温度设定为20℃，湿度为95％以上进行养护。养护28天后标准混凝土立方体试块抗压强度为12Mpa。

综上所述，本发明具有如下技术效果：

1、本发明提供的碱激发人造鱼礁不但能实现为藻类和鲍鱼提供良好的生态环境；其制备工艺原料易得、工艺简单、降低生态混凝土的制作成本，能进行串联，形成体积大且能规模的生产并就地使用。

2、本发明提供的单球是无砂多孔混凝土，强度高、耐腐蚀、耐久性强等；而且能够显著提高生态混凝土的强度和耐久性。与传统的水泥生态混凝土相比，碱激发矿渣胶凝材料混凝土，具有较高的强度，较低的水化热，以及较好的快硬性、抗腐蚀性、抗冻性、护筋性等优异的性能，并且生产工艺简单、投资少、能耗低、污染小、矿渣的利用率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种碱激发人造鱼礁，其特征在于，所述碱激发人造鱼礁包括：

底板，所述底板起支撑作用，所述底板为多孔底板结构，即在所述底板上设置有多个通孔；所述底板为亚克力板；所述底板上还设置有多个孔道，多个所述孔道用于排水，便于所述底板下部水流的通过和海藻的生长；

单球，所述单球为碱激发混凝土单球；多个所述单球按照一固定布置方式堆积在所述底板上，所述单球上设置有3个穿孔或2个穿孔；紧密相邻的两个所述单球上的穿孔相对应；所述碱激发混凝土单球的直径为180-220mm，所述单球的穿孔直径为14mm；

紧固杆，多根所述紧固杆穿过多个所述单球上的所述穿孔，将多个所述单球连接在一起；且所述紧固杆的一端还穿过所述底板上的所述通孔，用于将连接在一起的多个所述单球固定在所述底板上；

堆积在所述底板上的多个所述单球的布置方式呈金字塔型结构；

所述碱激发混凝土单球是具有连续孔隙的、适合海洋生物生长的多孔混凝土单球；所述多孔混凝土单球的表面浆体包裹粗骨料均匀，粗骨料表面呈金属性光泽，底层孔隙无堵塞；

所述单球上设置有3个穿孔的结构为在所述单球的X、Y和Z方向均分别设置有一个穿孔；

所述单球上设置有2个穿孔的结构为在所述单球的X和Y方向均分别设置有一个穿孔；

所述单球上的穿孔插入管道；所述管道的两端延伸至所述单球的外部。

2.如权利要求1所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，

所述碱激发人造鱼礁由14个单球、19根紧固杆和1个底板组成；

堆积在所述底板上的多个所述单球布置为三层，从下至上依次为底层设置为9个单球、中层设置为4个单球和上层设置为1个单球。

3.如权利要求2所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，底层设置的9个单球分为三排，第一排设置的单球从左至右依次为第一单球、第二单球、第三单球；第二排设置的单球从左至右依次为第八单球、第九单球、第四单球；第三排设置的单球从左至右依次为第七单球、第六单球、第五单球；所述第一单球、第三单球、第五单球、第七单球和第九单球均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；所述第二单球、第四单球、第六单球和第八单球均分别具有在X和Y方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述底层上的所有单球连接在一起。

4.如权利要求3所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，中层设置的4个单球分为二排，第一排设置的单球从左至右依次为第十单球和第十一单球；第二排设置的单球从左至右依次为第十二单球和第十三单球；且所述中层设置的4个单球分别位于底层设置的9个单球排列在一起时中间所形成的四个空隙位置上面；所述第十单球、第十一单球、第十二单球和第十三单球均分别具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述中层和所述底层上的所有单球连接在一起。

5.如权利要求4所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，上层设置的1个单球，为第十四单球；所述第十四单球位于所述中层设置的4个单球排列在一起时中间所形成的一个空隙位置上面；所述第十四单球具有在X、Y和Z方向各设置有一个穿孔；多根所述紧固杆穿过所单球上的穿孔将所述上层、所述中层和所述底层上的所有单球连接在一起；

多根所述紧固杆将所述底板上的所有单球连接在一起，且所述紧固杆的一端还穿过所述底板上的所述通孔，所述紧固杆的另一端延伸出所述单球的外部，并将所述紧固杆的两端使用螺母进行固定。

6.如权利要求1所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，

所述紧固杆为钢筋，且所述钢筋的两端设置有螺纹，螺母旋拧在所述螺纹上。

7.如权利要求6所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，所述钢筋和所述螺母均为不锈钢材质。

8.如权利要求6所述的碱激发人造鱼礁，其特征在于，所述碱激发人造鱼礁的高度为490-670mm。

9.一种制备权利要求1-8任一所述单球在成型时所使用的单球模具，其特征在于，所述单球模具包括：

上半球体，所述上半球体为中空结构，所述上半球体的顶端部开设有注浆孔，用于注浆和埋设Z方向的管道；所述上半球体的底端部等间距间隔设置有四个管道孔，用于埋设X和Y方向的管道；所述上半球体的底端部外壁上设置有多个第一挂耳，且在多个所述第一挂耳上均设置有上连接孔；

下半球体，所述下半球体为中空结构，所述下半球体的底端部开设有管道孔，用于埋设Z方向的管道；所述下半球体的顶端部等间距间隔设置有四个管道孔，用于埋设X和Y方向的

管道；所述下半球体的顶端部外壁上设置有多个第二挂耳；且在多个所述第二挂耳上均设置有下连接孔；所述上半球体的底端部与所述下半球体的顶端部连接在一起组成一模具球体；所述第一挂耳与所述第二挂耳相对应，通过紧固件将所述上连接孔和所述下连接孔连接在一起，从而将所述上半球体和所述下半球体固定在一起；

底座，所述底座起支撑作用，所述模具球体设置在所述底座上，所述底座为中空结构。

10.如权利要求9所述的模具，其特征在于，所述上半球体和所述下半球体的直径为200mm；

所述第一挂耳和所述第二挂耳均为圆形挂耳，所述圆形挂耳半径为15mm、厚度为1mm；

所述上连接孔和所述下连接孔为直径3mm的圆形孔；

所述上半球体的顶端部开设的所述注浆孔为直径40mm的圆形孔；

所述单球模具上开设的管道孔为直径14mm的圆形孔；

所述底座是直径为150mm、高度为100mm的空心圆柱。

11.一种使用权利要求9或10所述的单球模具制备碱激发混凝土单球的制备方法，其特征在于，所述碱激发混凝土单球中的激发剂包括矿粉、拌合水、碎石和氢氧化钠；按照质量比，矿粉∶碎石∶氢氧化钠∶水＝1∶3.4∶0.0645∶0.276，所述制备方法包括如下

步骤：1)先将矿粉和70-85％的拌合水，混合搅拌1-2min，使胶凝材料均匀的包裹碎石，然后加入100％花岗岩碎石，混合搅拌1-2min，最后加入15-30％的拌合水和碱激发剂氢氧化钠，混合搅拌1-2min，得碱激发混凝土料浆；

2)使用单球模具进行制备单球，单球成型工艺分二层铺装，在上半球体和下半球体上均布置X、Y、和Z方向的管道；

先在下半球体中开始灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒；

然后把上半球体安装在下半球体上，用紧固件将上半球体和下半球体固定；

接着通过上半球体顶端部的注浆孔进行灌注碱激发混凝土料浆，灌满后振捣5秒，即成型单球；

3)将步骤2)中已成型的单球连带着单球模具直接放入标准养护室中养护24h；

4)拆除单球模具后，将单球继续放入标准养护室，温度设定为20℃，湿度为95％以上进行养护至相应的龄期。

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