利于藻类生长的利废混凝土附着床材料及附着床制备方法

本发明涉及海洋生态修复和工业固体废弃物资源化利用，具体涉及一种利于藻类生长的利废混凝土附着床材料及附着床制备方法。

背景技术：

1、海洋中藻类的生长能够起到净化海水及修复海洋生态的作用，人工制作培养藻类生长的附着床已经成为海洋生态修复工作的重要手段，并且已被世界各国大量使用。目前附着床的制作方式多为水泥混凝体框架结构，依托其较好的稳定性，能够抵御海水冲刷，但水泥混凝土自身碱度较高，不利于藻类的快速大量繁殖，且水泥混凝土表面易被海水侵蚀，影响藻类附着。也有采用金属网格搭配混凝土框架的附着床，此类附着床成本较高且金属部分极易被海水腐蚀。

2、综上所述，现有技术制作附着床，部分解决了藻类稳定繁殖的问题，但无法兼顾耐久性和稳定性系列问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利于藻类生长的利废混凝土附着床材料及附着床制备方法，如何利用多元固废协同作用提高附着床的耐久性和长期稳定性，并且达到修复海洋生态环境目的，是本发明解决的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

3、利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，所述附着床材料按干基质量百分比分别为：胶凝材料23%～55%、骨料40%～78%、高效减水剂0～3%；所述胶凝材料中的成分质量百分比为：低碳铬铁渣微粉20%～35%、s115矿渣微粉25%～33%、硫酸铝渣微粉12%～18%、钒钛精炼渣微粉15%～20%、粉煤灰微珠6%～10%、脱硫石膏7%～16%。

4、进一步地，所述骨料为高碳铬铁渣。

5、一种利于藻类生长的利废混凝土附着床制备方法，采用上述的利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，其具体步骤如下：

6、步骤s1.破碎经选铁后排出的高碳铬铁渣，筛选骨料；

7、步骤s2.将低碳铬铁渣、s115矿渣、硫酸铝渣、钒钛精炼渣、粉煤灰微珠、脱硫石膏进行破碎和粉磨，制得各组分的微粉；

8、步骤s3.将步骤s2中的各组分微粉按照质量比为低碳铬铁渣微粉20%～35%、s115矿渣微粉25%～33%、硫酸铝渣微粉12%～18%、钒钛精炼渣微粉15%～20%、粉煤灰微珠6%～10%、脱硫石膏7%～16%进行混合均匀，制得胶凝材料；

9、步骤s4.将步骤1中筛选的骨料以及步骤3中制得的凝胶材料和高效减水剂按干基质量百分比为：胶凝材料23%～55%、骨料40%～78%、高效减水剂0～3%进行混合，并加入水进行充分搅拌，制得利于藻类生长的附着床浇筑材料；

10、步骤s5.将步骤s4中的浇筑材料在模具中浇筑成型，养护7d；

11、步骤s6.将步骤s5中养护7d后的材料脱模，制得利于藻类生长的附着床。

12、进一步地，所述步骤s3中的低碳铬铁渣微粉粉磨的比表面积大于550kg/m2，s115矿渣微粉粉磨的比表面积大于650kg/m2，硫酸铝渣微粉粉磨的比表面积大于530kg/m2，粉煤灰微珠的比表面积大于600kg/m2，脱硫石膏破碎和粉磨的比表面积大于400kg/m2。

13、进一步地，所述步骤s4中的砂率为42%～45%，水和凝胶材料比为0.26～0.32。

14、本发明的有益效果如下：

15、1）制备的一种利于藻类生长的利废混凝土附着床材料全部利用一般工业固体废弃物，利废种类多元化，无任何水泥熟料成分，生产成本低，更加低碳环保。

16、2）采用该材料制备的附着床具有良好的结构稳定性和抗海水侵蚀能力，能够最大程度延长其使用寿命。

17、3）本发明制备的附着床较传统水泥基材料碱度低，对海洋生态环境更加友好，适宜各种藻类及海洋生物附着生存。

技术特征：

1.利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，其特征在于，所述附着床材料按干基质量百分比分别为：胶凝材料23%～55%、骨料40%～78%、高效减水剂0～3%；

2.根据权利要求1所述的利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，其特征在于，所述骨料为高碳铬铁渣。

3.利于藻类生长的利废混凝土附着床制备方法，采用权利要求1所述的利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，其特征在于，具体步骤如下：

4.根据权利要求3所述的利于藻类生长的利废混凝土附着床制备方法，其特征在于：所述步骤s3中的低碳铬铁渣微粉粉磨的比表面积大于550kg/m2，s115矿渣微粉粉磨的比表面积大于650kg/m2，硫酸铝渣微粉粉磨的比表面积大于530kg/m2，粉煤灰微珠的比表面积大于600kg/m2，脱硫石膏破碎和粉磨的比表面积大于400kg/m2。

5.根据权利要求3所述的利于藻类生长的利废混凝土附着床制备方法，其特征在于：所述步骤s4中的砂率为42%～45%，水和凝胶材料比为0.26～0.32。

技术总结本发明公开了一种利于藻类生长的利废混凝土附着床材料，按干基质量百分比分别为：胶凝材料23%～55%、骨料40%～78%、高效减水剂0～3%，胶凝材料中的成分质量百分比为：低碳铬铁渣微粉20%～35%、S115矿渣微粉25%～33%、硫酸铝渣微粉12%～18%、钒钛精炼渣微粉15%～20%、粉煤灰微珠6%～10%、脱硫石膏7%～16%，还公开了一种使用利于藻类生长的利废混凝土附着床材料制备附着床的方法，本发明利用多元固废制备的附着床，碱度低于普通水泥混凝土，更利于海水中藻类的生长，同时可提升附着床抗海水侵蚀的性能，延长附着床的使用寿命，从而实现工业固废资源化利用协同近岸海洋生态修复的双重目的。技术研发人员：任超,吴晓红,蔡竞瑶受保护的技术使用者：唐山学院技术研发日：技术公布日：2024/8/5