利用轉(zhuǎn)爐鋼渣成功制備了兩種鋼尾渣-礦渣綠色人工魚礁混凝土，即少熟料高強(qiáng)人工魚礁混凝土、極低水泥熟料人工魚礁混凝土。

少熟料高強(qiáng)人工魚混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下3天、28天抗壓強(qiáng)度分別可達(dá)53.2MPa、82.8 MPa。極低水泥熟料人工魚礁混凝土膠凝材料中水泥熟料摻量可以降低至膠凝材料總量的1%。膠凝材料用量為350.0 kg/m3的極低水泥熟料人工魚礁混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3天、28天抗壓強(qiáng)度仍可達(dá)17.9MPa、33.9 MPa。并通過(guò)“潛在生態(tài)危害指數(shù)法”對(duì)鋼尾渣-礦渣綠色人工魚礁混凝土重金屬潛在生態(tài)危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

主要研究?jī)?nèi)容

（1）低成本低水泥鋼渣人工魚礁混凝土技術(shù)研究

項(xiàng)目通過(guò)研究各種原料配比及粒級(jí)配合對(duì)人工魚礁強(qiáng)度性能影響試驗(yàn)，鋼渣綠色人工魚礁混凝土在人工海水中強(qiáng)度變化試驗(yàn)、人工魚礁混凝土耐侵蝕試驗(yàn)、碳化對(duì)抗壓強(qiáng)度影響試驗(yàn)以及人工魚礁混凝土的收縮試驗(yàn)，研究鋼渣綠色人工魚礁混凝土的耐久性、表面pH值變化特性以及鋼渣色人工魚礁混凝土海洋環(huán)境相容性；通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)分析方法，研究鋼渣人工魚礁的低成本生產(chǎn)技術(shù)。重點(diǎn)對(duì)低成本低水泥鋼渣人工魚礁混凝土進(jìn)行深入研究與應(yīng)用推廣。

（2）鋼渣少熟料超高強(qiáng)人工魚礁混凝土技術(shù)研究

鋼渣綠色人工魚礁混凝土專用膠凝材料采用大量磨細(xì)的鋼尾渣、礦渣，同時(shí)采用少量的水泥熟料和脫硫石膏。膠凝材料的制備過(guò)程中緊密結(jié)合冶金渣活性激發(fā)理論，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)灰色關(guān)聯(lián)分析方法，分析鋼渣、礦渣粒度分布對(duì)膠凝材料抗壓強(qiáng)度影響；根據(jù)活性因子理論分析膠凝材料中鋼尾渣摻量與抗壓強(qiáng)度之間關(guān)系。根據(jù)füller最緊密堆積原理和綠色高性能混凝土理論，選取合理級(jí)配的鋼尾渣組成人工魚礁混凝土骨料。在鋼渣綠色人工魚礁混凝土成功制備的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行常規(guī)性能、耐久性能、海洋環(huán)境相容性的研究，并利用微觀檢測(cè)手段對(duì)混凝土微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。最終將鋼渣少熟料超高強(qiáng)人工魚礁混凝土技術(shù)推廣應(yīng)用并建立產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)基地。

（3）鋼渣綠色人工魚礁混凝土生態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)研究

人工魚礁混凝土不僅需要具有良好的耐久性，而且應(yīng)具有良好的海洋環(huán)境相容性，即既能夠滿足誘魚、改善海洋生態(tài)系統(tǒng)的要求，又不會(huì)造成海洋環(huán)境的污染和危害。主要對(duì)海水中鋼渣人工魚礁混凝土表面pH值特性分析，碳化對(duì)鋼渣人工魚礁混凝土表面pH值影響進(jìn)行分析研究。利用潛在生態(tài)危害指數(shù)法從重金屬對(duì)海洋生物的毒性角度出發(fā)，對(duì)汞（Hg）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、砷（As）、鎘（Cd）、銅（Cu）、鎳（Ni）、鋅（Zn）進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)海洋沉積物質(zhì)（投放物）中重金屬含量和背景值的比較、計(jì)算、評(píng)估，給出鋼渣人工魚礁混凝土重金屬海洋生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并通過(guò)實(shí)際海洋投放效果進(jìn)行跟蹤調(diào)查研究。

考核指標(biāo)

（1）低成本低水泥人工魚礁混凝土膠凝材料中水泥熟料摻量降低至膠凝材料總量的1%，鋼渣摻量達(dá)到混凝土總重的30%以上。膠凝材料用量為350.0 kg/m3的低水泥熟料人工魚礁混凝土28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到30 MPa以上。

（2）鋼渣少熟料超高強(qiáng)人工魚混凝土28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到80 MPa以上，混凝土中的粗、細(xì)骨料均有鋼渣充當(dāng)，鋼渣微粉在膠凝材料所占比例達(dá)到10%以上。

（3）所生產(chǎn)的鋼渣人工魚礁混凝土具有優(yōu)良的耐久性和較好的海洋環(huán)境相容性。

（4）形成一套完整的鋼渣人工魚礁的生產(chǎn)技術(shù)，建立1條示范生產(chǎn)線，在沿海地區(qū)大范圍推廣應(yīng)用。

（3）項(xiàng)目結(jié)束時(shí)形成20萬(wàn)噸/年的鋼渣消納能力。

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1)創(chuàng)造性的利用鋼渣、礦渣等冶金渣生產(chǎn)綠色人工魚礁混凝土，固廢摻加量達(dá)到96%以上，水泥熟料的加入量最低減少至1%，極大的降低了人工魚礁混凝土的生產(chǎn)成本。

（2)鋼渣少熟料高強(qiáng)人工魚礁混凝土28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)82.8 MPa，人工海水浸泡240天抗壓強(qiáng)度達(dá)到了96.2 MPa，人工魚礁混凝土固廢利用率達(dá)98.7%；低成本低水泥熟料人工魚礁混凝土28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)43.5 MPa，人工海水浸泡240天抗壓強(qiáng)度達(dá)到了60.1 MPa，固廢利用率達(dá)99.8%。

（3)少熟料超高強(qiáng)人工魚礁混凝土、低成本低水泥熟料人工魚礁混凝土具有優(yōu)良的耐侵蝕性能；抗收縮性能優(yōu)于普通水泥、砂石人工魚礁混凝土，海水中人工魚礁混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定；碳化能夠顯著降低人工魚礁混凝土表面pH值，但不會(huì)造成人工魚礁混凝土抗壓強(qiáng)度大幅度下降。