分析了混凝土人工鱼礁的国内外研究及应用进展,提出了以透水混凝土和植生混凝土为基础的新型生态鱼礁混凝土方案,制备了具有较高孔隙率和特定表面性质的生态型鱼礁混凝土,可为海洋生物附着生长提供有利环境。通过将自主研发的增韧水性环氧涂层钢筋应用到人工鱼礁骨架上,有效缓解了钢筋由于氯离子侵蚀而产生的锈蚀问题,从而大大提高了鱼礁结构的安全性和耐久性。此外,在礁型设计方面,采用混凝土管状堆积模型,辅以离心成型工艺进行设计。

综述了人工鱼礁用混凝土的研究与应用现状,介绍了人工鱼礁用混凝土目前所采用的主要原材料,分析了人工鱼礁用混凝土的力学性能、抗氯离子渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能、生物附着性能、环境安全性能、抗生物硫酸腐蚀性能和工作性及其测试方法,并对人工鱼礁用混凝土的发展方向提出了建议。

从技术性、经济性、生态效应等方面分析了水泥基材料3D打印技术用于人工鱼礁建造的可行性,对比分析了水泥基材料3D打印人工鱼礁与传统模板建造工艺在生产效率、成本结构及经济环境效益方面的差异。并以某人工鱼礁建造工程为背景,制定了具体的3D打印预制块制造方案,进行了工程造价计算。结果表明,与传统模板建造工艺相比,3D打印工艺在建造成本以及工期方面分别节省和缩短了12.21%和26.00%。

利用以高炉水淬矿渣为主要原料的胶凝材料试验制作了人工鱼礁,并初步评价了人工鱼礁的实际应用效果。通过配比优化实验,最终选定材料配比为矿渣(80%):石膏(10%):水泥熟料(10%):减水剂(1%),胶砂试块3d抗压强度40MPa,28d抗压强度60MPa以上,满足人工鱼礁强度要求,同时,制作出的鱼礁海洋相容性良好,有大量水生生物附着。