一种服役的海洋钢筋混凝土工程生态型防腐蚀方法

摘要

本发明涉及一种海洋固着生物防腐蚀技术，尤其涉及一种服役的海洋钢筋混凝土工程生态型防腐蚀方法，所属海洋固着生物与海洋工程交叉学科领域。本发明包括：混凝土结构修建位置海区调查；牡蛎眼点幼虫的培养；混凝土表面清理；混凝土结构的建造；涂料的涂刷及养护；现场附着；监测幼虫附着与管理。本发明采用一种诱导固着生物的水泥基涂料，既具有可快速诱导固着生物附着、变态及促进长期生长的特点，还具有施工简单和易于涂刷的特点，开发出一种海洋环境下钢筋混凝土工程的海洋固着生物新型的防腐蚀技术，其可以大幅度提高钢筋混凝土耐久性，同时改善该海域的生态环境，并改变了服役工程的生态环境现状，修复已破坏的生态环境。

权利要求

1.一种服役的海洋钢筋混凝土工程生态型防腐蚀方法，其特征是，包括如下步骤：(1)混凝土结构修建位置海区调查：调研该海区的牡蛎优势种属以及是否有牡蛎附着，并对该海区进行不同季节的气温、海水温度、溶解氧、浮游生物、总溶解无机氮、活性磷酸

2+ 2+ +

盐、活性硅酸盐，Ca 、Zn 、K进行调研，以及历年台风次数，强度进行调研；

(2)牡蛎眼点幼虫的培养：采集当地海域的成熟牡蛎亲贝，通过解剖法获得精子和卵子，人工授精，并在室内培养至眼点幼虫时期；培育过程使用砂滤海水，密度为2‑10个/mL，每两天全量换水一次，投喂金藻或硅藻浓缩饵料，根据幼虫发育情况，投喂量由2万细胞/mL逐渐增加到9万细胞/mL；

(3)混凝土表面清理：对于潮差区部分，退潮后进行混凝土结构表面的海洋固着生物、海洋植物的铲除和清理，然后采用高压水枪冲刷；但对于水下区部分，先采用封闭围挡将海水排出，清理办法同潮差区；

(4)涂料的涂刷及养护：在混凝土块表面涂刷一种用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥基涂料，并进行1～3d的养护；

(5)现场附着：于牡蛎浮游幼虫集中附着变态期，在结构上加装固定架，低潮线以下部分密封围挡，上部采用80～200目的筛网和下面的密封围挡紧密连接，然后将(2)中的牡蛎眼点幼虫过滤收集后低温干露运输至施工现场，放入围挡中，放苗量为1个/10mL；

(6)监测幼虫附着与管理：监测牡蛎幼虫在混凝土表面的附着情况，并根据实际情况采取相应的措施；

由胶凝材料、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、木质纤维素、可分散胶粉和超塑化剂制成，胶凝材料、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、木质纤维素、可分散胶粉和超塑化剂重量配比依次为：

1:(0.35～0.7):(0.20～0.60):(0.02～0.10):(0.02～0.10):(0.02～0.10):(0.01～

0.08):(0.04～0.12):(0.05～0.15):(0.001～0.010)；

所述的深色颜料为氧化铁黑、苯胺黑、炭黑、硫化锑、氧化铁红、有机颜料红中的一种或两种；并根据对混凝土的性能影响程度，进行这些颜料的改性，采用透明树脂、有机硅、二甲硅氧烷、超疏水材料中的一种进行改性处理；

所述的生物钙粉为：牛骨粉，生物钙粉包括牡蛎壳粉、鱼骨粉、鸡蛋壳粉、珊瑚粉中的一种或几种复合，其细度为100目～1000目；

所述的生物钙粉改性方法为：对100目到500目间的鸡蛋壳粉、珊瑚粉、牡蛎壳粉、鱼骨粉采用以下酸进行处理，包括乙酸、醋酸、硅酸、亚硫酸中的一种或两种；以及对100目到500目牛骨粉采用以下酸进行处理，包括稀释的磷酸、硫酸、盐酸和硝酸中的一种或两种；

所述的碳酸钙粉为：方解石、白垩、石灰岩、大理石、文石、石灰华粉末，以及经加工处理的轻质碳酸钙、活性碳酸钙、碳酸钙晶须中的一种或几种，且细度大于200目；

所述的微量元素为：锌、铁、钾和磷，其可以选择天然矿物或者化工试剂，包括硫酸锌、磷酸钙、磷酸锌、硫酸钾、硝酸钾、硫酸铁、硝酸铵、磷酸钾、磷酸铵、磷酸铁中一种或多种，并对其进行改性，使之实现相应离子的缓释及减少或者消除对混凝土性能的不良影响；不过，对于富营养化的区域，不选择有氮、磷元素的物质；

所述的砂为：河砂、机制砂或者淡化海砂中的一种或几种；

所述的超塑化剂，包括聚羧酸、萘系中的一种；

水泥基涂料的制备方法，包括如下步骤：S1：称量胶凝材料、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、木质纤维素、可分散胶粉和超塑化剂；

S2：将胶凝材料、深色颜料和生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素放入混料机，转速为1000‑

1500转/分，混合时间为2～5分钟，混合均匀；

S3：然后将砂、木质纤维素、可分散胶粉放入搅拌机，其转速为500‑1000转/分，混合时间为5～10分钟；

S4：将粉状超塑化剂充分溶解于水中，然后同混好的物料一同放在高速搅拌机中，其转速为200‑500转/分，搅拌5～10分钟；

即可制得一种诱导效果佳的用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥涂料；

所述的牡蛎浮游幼虫集中附着变态期，为4～10月。

说明书

一种服役的海洋钢筋混凝土工程生态型防腐蚀方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种海洋固着生物防腐蚀技术，尤其涉及一种服役的海洋钢筋混凝土工程生态型防腐蚀方法，所属海洋固着生物与海洋工程交叉学科领域。

背景技术

[0002] 钢筋混凝土广泛应用于海洋基础设施建设中，如海港码头、跨海大桥、海洋平台和海底隧道等。然而，因氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀问题极大的缩短其服役寿命，给社会带来
巨大的经济负担。迄今为止，具有代表性的钢筋混凝土防腐蚀技术主要包括高性能混凝土、
表面涂层、FRP筋、钢筋阻锈剂和电化学防护技术等。这些防腐蚀技术存在的缺点或不足，如
施工难度大、材料易老化耐久性不足、长期不可预见性、成本高等中的一个或多个。此外，目
前的防腐蚀技术大多数是针对于浪溅区，而对于潮差区的防腐蚀措施非常有限。对于服役
工程的修复措施更少，且维修成本更高。

[0003] 潮差区混凝土工程表面常覆盖着大量的固着生物，如牡蛎、藤壶等。研究表明，牡蛎和藤壶分泌的生物胶能堵塞混凝土表层毛细孔，阻碍离子和气体的出入，然后提高混凝
土的抗渗性，进而提高其耐久性，且固着生物附着越致密，防护的效果越明显。利用海洋固
着生物防腐不仅具有主动、经济、环保的特点，而且弥补了当下钢筋混凝土防腐蚀技术在潮
差区和水下区的局限性。这是海洋混凝土与海洋固着生物学科交叉，开创了钢筋混凝土结
构防腐蚀新兴研究领域。然而，在一些海域，固着生物受外界环境的影响，经常出现附着稀
疏、松散甚至无附着的现象。因此，在服役海洋混凝土工程表面诱导固着生物快速、致密地
附着是实现服役工程防腐蚀成功的关键。目前，国内外关于牡蛎附着变态的研究主要如下：

[0004] 一、离子对海洋固着生物幼虫附着、变态的影响

[0005] 国内外对于海洋固着生物幼虫附着、变态诱导的研究主要集中在溶液中的离子浓+ 2+ 2+
度对其的影响，深入研究的离子和物质有K、NH3、Ca 和Cu ，前三种离子或者物质在适宜的
2+
浓度下均可促进牡蛎的附着或变态，但Cu 促进作用不明显，甚至大浓度时会增加幼虫的死
+
亡率。K 则通过影响细胞膜的行为，诱导幼虫变态；NH3则是进入细胞内，导致了细胞内的pH
值上升，随后引起行为通路的神经元去极化，进而诱导固着变态。尽管在溶液中进行了较多
的固着生物在聚乙烯板、贝壳、瓦片等不同物质表面的附着、变态研究，但在实际海洋混凝
土工程中应用时，此类方法不容易实现或者成本太高。

[0006] 目前随着混凝土在海洋工程中的大量应用，特别是近期的牡蛎礁修复工程等，混凝土已经成为一种使用最普遍的海洋固着生物附着的底质材料。但是混凝土材料与传统的
贝壳、石灰石、橡胶轮胎以及塑料板等有很大的不同。混凝土碱度高、钙离子高，还含有丰富
的其它离子，如钾、钠离子等，对牡蛎的附着和生长有很大的影响。目前虽然有一些牡蛎礁
修复工程等采用新制作的混凝土构件、废弃的混凝土等作为修复底物，但是效果并不理想。

[0007] 二、不同类型水泥的混凝土对海洋植物和固着生物的影响

[0008] 目前海洋混凝土工程几乎都采用硅酸盐水泥混凝土，其具有高的碱度(孔溶液的pH值一般在12.0～13.0)，而海水的PH值通常为7.9～8.4。由于存在碱浓度梯度，与海水接
触的混凝土会持续释放出碱，进而提高这一海域海水的PH值，破坏局部的生态系统。对于其
表面的固着生物附着生长具有较大的抑制作用，特别是对于碱度敏感的生物，影响极大。目
前的国内外研究表明：不同水泥类型混凝土人工鱼礁对生物附着效果有显著差异，铝酸盐
水泥及粉煤灰硅酸盐水泥人工鱼礁生物附着效果好，其相对于普通硅酸盐水泥混凝土，碱
度较低。同样，水泥混凝土中掺加40％‑60％的粉煤灰以及矿渣粉具有较好的生态效果。此
外，凝石胶凝材料混凝土比水泥混凝土上附着生物的种类和数量更多，并且凝石胶凝材料
含量越高，其生态化效果就越好。美国建造生态化混凝土工程采用低碱度的水泥混凝土，如
铝酸盐类水泥，特别是使用矿渣硅酸盐水泥，其中矿渣粉取代量达50％，具有较好富集海洋
植物、动物等的生态效果。通过采用碱度较低的水泥配制混凝土，可以有效地提高对碱敏感
的生物量(主要为海洋植物)，但对牡蛎的附着量和附着密度提高有限。

[0009] 三、钙类物质对海洋固着生物附着的影响

[0010] 国内外的研究表明，附着底物的化学元素组成显著影响牡蛎幼虫附着、变态及后期的生长。最常用的含钙底物(石灰石和混凝土)能有效的诱导牡蛎幼虫的附着，其诱导效
应与贝壳相当。这表明钙元素对牡蛎幼虫的附着、变态及生长具有至关重要的作用。

[0011] 最近，除了常规底物外，人们研究在水泥基材料中加入钙类物质，通过提高混凝土中钙元素的含量，研究牡蛎幼虫的附着情况。文献中采用80目的牛骨粉、碳酸钙粉以及石膏
粉(掺量为水泥重量的62.5％和375％)单掺到砂浆中进行牡蛎附着实验，得到了相同条件
下钙赋形态对牡蛎幼虫附着的诱导能力大小顺序为：牛骨粉>碳酸钙＝硫酸钙；碳酸钙粉掺
量为砂浆重量的5％～60％(水泥重量的41.7％～500.0％)，其在掺量20％(为水泥重量的
166.7％)时效果最好。虽然通过掺加牛骨粉、碳酸钙粉及石膏粉，可以增加牡蛎的附着量，
但是所掺加的比例太大(钙质粉体的重量均大于水泥重量的41.7％，甚至达到了500.0％)，
严重影响混凝土的力学性能以及耐久性，不适合海洋环境下的混凝土工程使用。另外，虽然
牛骨粉对牡蛎的附着有较好的诱导效果，但是掺量超过水泥的10％时，都会让混凝土发霉。
所以目前虽然在混凝土中掺入牛骨粉、碳酸钙等钙质物质，但是没有考虑海洋环境对混凝
土结构耐久性的影响，使之根本无法在恶劣的海洋环境下应用。

[0012] CN104529286专利中：从废弃物利用角度出发，在人工鱼礁中掺入水泥质量10％～20％的5mm～8mm牡蛎壳碎，得到了一种不影响生物附着、不会污染环境的混凝土。
CN104938384在人工鱼礁中同时掺入水泥质量的10％～20％的150～200目生物碳酸钙粉
(鱼骨、珊瑚、蛋壳和贝壳＝1:1:1:1)和贝壳碎，表现为随着碳酸钙掺量的增加，诱导的生物
量逐渐增加，掺量最大(为水泥重量20％)时生物碳酸钙诱集的生物量(海洋植物、海洋生
物)最多。同样为降低混凝土人工鱼礁表面碱度，使微生物和藻类更容易附着，增加了生物
量和种群数量，集鱼效果更佳。生物碳酸钙水泥砂浆覆盖层析出物对环境和生物无害。虽然
将生物碳酸钙粉、牡蛎壳碎等掺入的混凝土中进行人工鱼礁制作及生物附着实验，生物碳
酸钙粉的确增强了生物的富集作用，但主要富集得是海洋植物及微生物。

[0013] 总之，钙含量对牡蛎幼虫的附着至关重要，同样目前一些实验结果也证明在水泥基材料中掺加适量的碳酸钙质物质可以促进牡蛎幼虫的附着及生长。但是水泥混凝土中有
大量的钙离子，孔溶液中的pH值一般大于12.5，饱和氢氧化钙溶液的pH值在常温约为12，所
以混凝土孔溶液中的钙离子浓度约5mmol/L；而碳酸钙的溶解度很小，在25℃时只有9.5×
‑5 ‑2
10 mol/L(9.5×10 mmol/L)。目前认为诱导贝类附着的钙离子浓度最佳范围为10～
2+
25mmol/L，即使将牡蛎幼虫放置在饱和的碳酸钙溶液中，也没有足够的Ca 浓度为牡蛎附着
2+
提供适宜的Ca 浓度。进一步说，水泥混凝土内部的Ca(OH)2可以较快的释放出来，而碳酸钙
的溶解则需要较长的时间。因此，可以确定在混凝土中掺入碳酸钙质材料促进牡蛎幼虫的
2+
附着，Ca 不是起主导作用。

[0014] 此外贝壳粉掺量过大，贝壳粉相对于水泥的重量比均大于10％，有的甚至达到500％，对混凝土耐久性影响巨大。虽然碳酸钙质材料适量的掺加可以让混凝土的抗渗性不
降低或者更好，但是掺量过大对于混凝土抗海水中的硫酸腐蚀及硫酸盐腐蚀非常不利。

[0015] 因此，利用生物碳酸钙、牛骨粉和碳酸钙粉等钙质物质掺入混凝土中进行海洋固着生物幼虫诱导附着还存在诸多问题，特别是钙质材料掺量过大引发的混凝土性能及牛骨
粉掺入引起的发霉等问题。

[0016] 四、颜色对海洋固着生物附着的影响

[0017] 底质颜色对海洋固着生物幼虫的附着、变态及生长有一定的影响。国外曾报道在气温较低的海域，深色的底质可以促进牡蛎的生长。国内的研究表明牡蛎幼虫对颜色具有
一定的选择性。香港巨牡蛎幼虫对塑料固着基的颜色选择性为：黑色>白色>红色。长牡蛎幼
虫更倾向于附着于黑色和灰色塑料板上，并认为黑色和灰色可能是牡蛎幼虫的一种保护
色，用以躲避天敌的侵袭。藤壶喜欢附着在红色的底质上。珍珠贝同样偏好深色(黑色、红
色)，不反光的底物，表现出不感光行为。以及Alteromonas calwellii细菌通过产生一种参
与黑色素合成的化合物来吸引牡蛎幼虫。

[0018] 目前，底质颜色对海洋固着生物幼虫附着影响研究，局限于塑料板、聚乙烯板等有机高分子板材以及石棉板等。而混凝土作为一种最有潜力的替代底物，特别是用于目前进
行的牡蛎礁修复、人工生态工程的建造以及海洋钢筋混凝土的防腐蚀，其颜色对固着生物
幼虫附着量的影响还没查阅到相关资料。

[0019] 五、粗糙度对海洋固着生物幼虫附着的影响

[0020] 一般来说，附着基表面的粗糙度对牡蛎、藤壶幼虫的附着有一定的影响。国内外研究表明，在其他条件相同的情况下，粗糙面上附着的牡蛎、藤壶幼虫多于光滑面。粗糙面为
牡蛎、藤壶幼虫爬行和附着提供更好的触觉刺激，以协助幼虫在底物上滞留；存在的裂缝和
凹坑可以保护幼虫不受捕食者的侵害；以及相比于光滑面，有更大的面积，和潜在的更加丰
富、多样性的微生物环境。最新研究表明，具有纹理的混凝土表面其附着的海洋生物要多于
光滑表面，可以促进幼虫的附着与变态。然而一些研究表明，粗糙度对幼虫的附着变态没有
显著的影响。

[0021] 综上所述，目前研究了不同底质，以及颜色和粗糙度对海洋固着生物附着影响。也有部分涉及混凝土中钙质材料对海洋生物附着的影响研究。但由于涉及到海洋生物、海洋
微生物、海洋化学以及海洋混凝土工程材料与结构等相关学科的知识，学科方向差异大，使
得进行交叉研究时遇到较多的问题。如前面提及的水泥基材料不明确水灰比、碳酸钙质材
料诱导牡蛎附着机理不清、水泥中掺加钙质粉体过多以及混凝土耐久性差，掺加的牛骨粉
易发霉等太多问题。最重要的是，目前诱导牡蛎附着的研究思路更适用于新建海洋混凝土
结构的应用，对于已建或正在服役的混凝土结构不可行，因为不可能拆除原有工程重建去
改变混凝土底质。因此，开发一种在混凝土表面涂刷的涂料来诱导固着生物的附着显得十
分重要。这需要多学科专业技术人员协同合作，发明一种直接在海水中或潮湿环境下进行
涂刷和固化的功能涂料，诱导固着生物快速、致密附着在混凝土表面，实现对海工混凝土结
构的保护。

发明内容

[0022] 本发明的目的是通过在混凝土表面涂刷诱导海洋固着生物附着的涂料，实现全海域牡蛎致密的附着在服役的海洋钢筋混凝土结构的表面，为解决部分海域海工混凝土表面
牡蛎附着稀少、松散，钢筋混凝土耐久性不足的问题，拓宽生物防腐蚀技术的应用领域，同
时实现海洋工程的生态修复作用。具体技术方案如下：

[0023] (1)：混凝土结构修建位置海区调查：调研该海区的牡蛎优势种属以及是否有牡蛎附着，并对该海区进行不同季节的气温、海水温度、溶解氧、浮游生物、总溶解无机氮、活性
2+ 2+ +
磷酸盐、活性硅酸盐，Ca 、Zn 、K等进行调研，以及历年台风次数，强度等进行调研；

[0024] (2)：牡蛎眼点幼虫的培养：采集当地海域的成熟牡蛎亲贝，通过解剖法获得精子和卵子，人工授精，并在室内培养至眼点幼虫时期。培育过程使用砂滤海水，密度为2‑10个/
mL，每两天全量换水一次，投喂金藻或硅藻浓缩饵料，根据幼虫发育情况，投喂量由2万细
胞/mL逐渐增加到9万细胞/mL。

[0025] (3)：混凝土表面清理：对于潮差区部分，退潮后进行混凝土结构表面的海洋固着生物、海洋植物的铲除和清理，然后采用高压水枪冲刷；但对于水下区部分，先采用封闭围
挡将海水排出，清理办法同潮差区。

[0026] (4)：涂料的涂刷及养护：在混凝土块表面涂刷一种用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥基涂料，并进行1～3d的养护。

[0027] (5)：现场附着：于牡蛎浮游幼虫集中附着变态期，在结构上加装固定架，低潮线以下部分密封围挡，上部采用80～200目的筛网和下面的密封围挡紧密连接，然后将(2)中的
牡蛎眼点幼虫过滤收集后低温干露运输至施工现场，放入围挡中，放苗量为1个/10mL。

[0028] (6)：监测幼虫附着与管理：监测牡蛎幼虫在混凝土表面的附着情况，并根据实际情况采取相应的措施。

[0029] (5)所述的牡蛎浮游幼虫集中附着变态期，北方一般为5～8月，南方一般为4～10月。

[0030] (4)所述的一种用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥涂料。具体技术方案如下：

[0031] 其材料组分为：胶凝材料、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、木质纤维素、可分散胶粉和超塑化剂重量比依次为：1:(0.35～0.7):(0.20～0.60):(0.02～
0.10):(0.02～0.10):(0.02～0.10):(0.01～0.08):(0.04～0.12):(0.05～0.15):(0.001
～0.010)。

[0032] 优选的，所述的深色颜料为：氧化铁黑、苯胺黑、炭黑、硫化锑、氧化铁红、有机颜料红中的一种或两种。

[0033] 优选的，所述的深色颜料为：根据对混凝土的性能影响程度，进行这些颜料的改性，采用透明树脂、有机硅、二甲硅氧烷、超疏水材料中的一种进行改性处理。

[0034] 优选的，所述的生物钙粉为：所述的生物钙粉为牛骨粉，生物碳酸钙粉包括牡蛎壳粉、鱼骨粉、鸡蛋壳粉、珊瑚粉中的一种或几种复合，其细度为100目～1000目。

[0035] 优选的，所述的生物钙粉为：对100目到500目间的鸡蛋壳粉、珊瑚粉、牡蛎壳粉、鱼骨粉采用以下酸进行处理，包括乙酸、醋酸、硅酸、亚硫酸中的一种或两种；以及对100目到
500目牛骨粉采用以下酸进行处理，包括稀释的磷酸、硫酸、盐酸和硝酸中的一种或两种。

[0036] 优选的，所述的碳酸钙粉为：方解石、白垩、石灰岩、大理石、文石、石灰华粉末，以及经加工处理的轻质碳酸钙、活性碳酸钙、碳酸钙晶须和超细轻质碳酸钙中的一种或几种，
且细度大于200目。

[0037] 优选的，所述的微量元素锌、铁、钾和磷，其可以选择天然矿物、工业产品或者化工试剂，包括硫酸锌、磷酸钙、磷酸锌、硫酸钾、硝酸钾、硫酸铁、硝酸铵、磷酸钾、磷酸铵、磷酸
铁中一种或多种，并对其进行改性，使之实现相应离子的缓释及减少或者消除对混凝土性
能的不良影响。不过，对于富营养化的区域，不选择有氮、磷元素的物质。

[0038] 优选的，所述的胶凝材料为掺加矿物掺合料的硅酸盐类水泥，硫铝酸盐水泥、碱激发胶凝材料中一种。其中掺加矿物掺合料的硅酸盐类水泥中的矿物掺合料包括硅灰、矿渣
粉和粉煤灰中的一种或多种组合；硫铝酸盐水泥，包括快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水
泥、膨胀硫铝酸盐水泥中的一种或两种；碱激发胶凝材料包括碱激发矿渣、碱激发矿渣+粉
煤灰中的一种。

[0039] 优选的，所述的砂为粒径0.16mm～2.36mm的河砂、机制砂(母岩可为石灰岩、玄武岩或花岗岩)，以及海砂中的一种或几种。

[0040] 优选的、所述的超塑化剂，如聚羧酸、萘系中的一种。

[0041] 一种用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥基涂料及制备方法，包括如下步骤：

[0042] S1：称量胶凝材料、砂、水、深色颜料、生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素、木质纤维素、可分散胶粉和超塑化剂；

[0043] S2：将胶凝材料、深色颜料和生物钙粉、碳酸钙粉、微量元素放入混料机，转速为1000‑1500转/分，混合时间为2～5分钟，混合均匀；

[0044] S3：然后将砂、木质纤维素、可分散胶粉放入搅拌机，其转速为500‑1000转/分，混合时间为5～10分钟；

[0045] S4：将粉状超塑化剂充分溶解于水中，然后同混好的物料一同放在高速搅拌机中，其转速为200‑500转/分，搅拌5～10分钟。

[0046] 即可制得一种诱导效果佳的用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥涂料。

[0047] 本发明的有益效果在于：

[0048] 本发明采用一种诱导固着生物的水泥基涂料，既具有可快速诱导固着生物附着、变态及促进长期生长的特点，还具有施工简单和易于涂刷的特点，开发出一种海洋环境下
钢筋混凝土工程的海洋固着生物新型的防腐蚀技术，其可以大幅度提高钢筋混凝土耐久
性，并改变了服役工程的生态环境现状，修复已破坏的生态环境。

具体实施方式

[0049] 下面通过实施例对本发明进行详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

[0050] 工程方案具体技术方案步骤如下：

[0051] 实施例1：

[0052] (1)混凝土结构修建位置海区调查：调研该海区的牡蛎优势种属以及是否有牡蛎附着，并每周1次测试并记录该海区的气温、海水温度、溶解氧、浮游生物、总溶解无机氮、活
2+ 2+ +
性磷酸盐，活性硅酸盐以及Ca 、Zn 、K离子，同时对历年台风次数，强度进行调研；并查阅
多年的海域气象和水文资料；分析海洋混凝土工程结构建造的可行方法及解决措施；

[0053] (2)牡蛎眼点幼虫的培养：采集当地海域的成熟牡蛎亲贝，通过解剖法获得精子和卵子，人工授精，并在室内培养至60％以上的幼虫达到眼点幼虫时期。培育过程使用砂滤海
水，密度为5个/mL，每两天全量换水一次，投喂金藻浓缩饵料，并根据幼虫发育情况，投喂量
从2万细胞/mL、3万细胞/mL、5万细胞/mL增加到9万细胞/mL。

[0054] (3)混凝土表面清理：正午时分退潮后，对于潮差区部分混凝土结构表面的海洋固着生物、海洋植物，进行铲除和清理，然后采用高压水枪冲刷；但对于水下区部分，先采用封
闭围挡将海水排出，清理办法同潮差区。

[0055] (4)涂料的涂刷及养护：饱和面干时，在混凝土表面涂刷一种用于海洋工程表面诱导固着生物的水泥基涂料，并进行1～3d的养护。

[0056] (5)现场附着：保证工程实施时间在牡蛎的浮游幼虫集中附着变态期内，北方选择在7月，南方选择在6月。养护完成后，立即在混凝土结构表面安装固定架及围挡，下部采用
密封的围挡连接，中潮线以上采用150目的筛网围栏，并和下面的密封围挡紧密连接。在下
午5点～7点将步骤二中过滤收集后低温干露运输至施工现场的牡蛎眼点幼虫放入围挡中，
放苗量为2个/10mL。

[0057] (6)监测幼虫附着与管理：监测牡蛎幼虫在混凝土表面的附着密度达到40个/2
100cm ，停止牡蛎幼虫附着，并清理、收集剩余幼虫；同时监测该海域的浮游生物的种类和
数量，决定是否继续投放饵料和拆除围挡。

[0058] 实施例2：

[0059] (1)混凝土结构修建位置海区调查：调研该海区的牡蛎优势种属以及是否有牡蛎附着，调研历年台风次数和强度，对建造区多年的海域气象和水文资料进行查阅；同时每个
季度对该海区的气温、海水温度、溶解氧、浮游生物、总溶解无机氮、活性磷酸盐，活性硅酸
2+ 2+ +
盐以及Ca 、Zn 、K离子进行测试并记录，分析海洋混凝土工程结构建造的可行方法及解决
措施；

[0060] (2)牡蛎眼点幼虫的培养：采集当地海域的成熟牡蛎亲贝，通过解剖法获得精子和卵子，人工授精，在室内培养至70％以上的幼虫达到眼点幼虫时期。培育过程使用砂滤海
水，密度为7个/mL，每三天全量换水一次，投喂金藻浓缩饵料，并根据幼虫发育情况，投喂量
从2.5万细胞/mL、4万细胞/mL、6万细胞/mL增加到8万细胞/mL。

[0061] (3)混凝土表面清理：傍晚时分退潮后，对于潮差区部分混凝土结构表面的海洋固着生物、海洋植物，进行铲除和清理，然后采用高压水枪冲刷；但对于水下区部分，先采用封
闭围挡将海水排出，清理办法同潮差区。

[0062] (4)现场附着：保证工程实施时间在牡蛎的浮游幼虫集中附着变态期内，北方选择在6月，南方选择在5月。养护完成后，立即在混凝土结构表面安装固定架及围挡，中潮线以
上采用180目的围栏，下部采用密封的围挡连接，并和上面的筛网紧密连接。在下午5点～7
点将步骤二中过滤收集后低温干露运输至施工现场的牡蛎眼点幼虫放入围挡中，放苗量为
3个/10mL。

[0063] (5)监测幼虫附着与管理：监测牡蛎幼虫在混凝土表面的附着密度达到45个/2
100cm ，停止牡蛎幼虫附着，并清理、收集剩余幼虫；同时监测该海域的浮游生物的种类和
数量，决定是否继续投放饵料和拆除围挡。

[0064] 实施例1和实施例2中用于涂刷的涂料具体情况如下：

[0065] 1：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比为1:0.5:0.4:0.03:0.03:0.03:0.02:0.06:0.06:0.005。

[0066] 2：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.05:0.05:0.05:0.02:0.06:0.06:0.005。

[0067] 3：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.05:0.05:0.05:0.04:0.08:0.09:0.005。

[0068] 4：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.08:0.08:0.08:0.04:0.08:0.09:0.005。。

[0069] 5：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.08:0.08:0.08:0.06:0.10:0.12:0.005。

[0070] 6：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比为1:0.5:0.4:0.03:0.03:0.03:0.04:0.06:0.06:0.005。

[0071] 7：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.05:0.05:0.05:0.04:0.06:0.06:0.005。

[0072] 8：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.05:0.05:0.05:0.02:0.08:0.09:0.005。

[0073] 9：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.08:0.08:0.08:0.06:0.08:0.09:0.005。。

[0074] 10：胶凝材料、砂、水、改性深色颜料(氧化铁黑:苯胺黑混合物质量比＝1:1)、改性生物钙粉(改性牛骨粉:牡蛎壳粉＝2:1)、碳酸钙粉、硫酸锌、木质纤维素、可分散胶粉和超
塑化剂重量比依次为：1:0.5:0.4:0.03:0.03:0.03:0.06:0.10:0.12:0.005。

[0075] 深色颜料的改性方法：采用196透明树脂，掺加3％的固化剂和1.5％促进剂同颜料混合，且颜料与树脂的体积比为：1:0.2；常温固化4h，60℃固化4h，然后敲碎，用振动磨研
磨，细度大于400目即可。

[0076] 牛骨粉改性方法：将100目的牛骨粉加入到浓度2％的磷酸溶液，两者的重量比为1:3，温度为20～30℃，在转速为200～500转/分搅拌器内搅拌30分钟，采用3000～5000转/
分的离心机离心3分钟，倒掉上清液，并用水清洗离心后的固体物质的固体物质2～3次，洗
涤水不再显示酸性；将离心后的固体物质在40℃真空干燥，将干燥的牛骨粉与矿渣粉按质
量1:4混合，用振动磨粉磨到细度大于200目，待用。

[0077] 硫酸锌的改性方法：选取硅藻土SiO2含量＞90％，细度600目的硅藻土，在60℃的搅拌器内，加入150g水，然后加入100g硫酸锌，搅拌到溶解完全，待用；然后将150g上述的硅
藻土加热到60℃添加到溶液中，转速为200～500转/分的搅拌器内搅拌10分钟，然后在烘干
温度为100℃的干燥箱中干燥，即可得到改性的硫酸锌。

[0078] 与对比文件1(一种仿生混凝土人工鱼礁及其制备方法2015CN104938384A)相比，区别在于：

[0079] (1)本发明中的目的与对比文件1不同：对比文件1虽然在混凝土表面涂刷一层混合了磨碎牡蛎壳的水泥砂浆，但它的目的主要通过表面的仿生性来实现，集鱼、集微生物、
藻类，增加微生物数量改善水体环境，未提及牡蛎。而本发明的水泥基涂料的目的是诱导固
着生物附着，包括牡蛎和藤壶。

[0080] (2)对比文件1指出，在水泥砂浆中，掺水泥质量10％以下的生物碳酸钙粉(150～200目)对诱导附着不明显。但本发明在研究过程中采用改性的牛骨粉与生物碳酸钙粉混合
水泥基涂料(细度：100～1000目)，得到了牛骨粉和生物碳酸钙粉的最适掺量为胶凝材料的
10％以内。

[0081] (3)通过对牛骨粉和生物碳酸钙粉的改性，具体为对100目到500目间的鸡蛋壳粉、珊瑚粉、牡蛎壳粉、鱼骨粉采用以下酸进行处理，包括乙酸、醋酸、硅酸、亚硫酸中的一种或
两种；对100目到500目牛骨粉采用以下酸处理，包括稀释的磷酸、硫酸、盐酸和硝酸中的一
种或两种。

[0082] (4)对比文件在混凝土表面镶嵌牡蛎壳施工困难，也并不是每个工程表面都能采用这样的方法，可行性低。本发明在混凝土表面涂刷一层水泥基涂料就能达到很好的诱导
固着生物的效果，不需要镶嵌牡蛎壳，不仅施工简单、还能大幅度增加牡蛎附着量。

[0083] (5)海洋环境下，近年来出现了多次的人工鱼礁腐蚀严重的现象，主要受厌氧微生物硫杆菌分泌的生物硫酸和其它细菌分泌的酸性物质等共同作用造成了严重的腐蚀。而碳
酸钙抗酸腐蚀的能力很弱，因此，细度较大的碳酸钙含量过高会造成严重的酸腐蚀。

[0084] 与对比文件2(范瑞良.基质类型对牡蛎附着、生长、种群建立及礁体发育的影响[D])相比，区别在于：

[0085] (1)对比文件2，使用了80目的牛骨粉、钙粉和石膏粉，分别单独掺加于混凝土中。本发明中所有的钙质材料的细度均大于100目，大于对比文件3中的材料细度。同样是掺加
了牛骨粉，进行了改性，并同时考虑牡蛎和藤壶幼虫的附着。

[0086] (2)常温条件下，用振动磨进行牛骨粉的粉磨，当细度大于80目后，由于牛骨粉含有大量的胶原蛋白，结团严重，无法继续粉磨。本发明中采用了稀酸改性技术，并与其它物
质复合粉磨，得到了粒径小的牛骨粉，细度＞200目的改性生物钙粉。所制备的生物钙粉，保
留了生物钙的原有的物质，并增大了其诱导牡蛎幼虫附着物质的释放速率，并降低生物钙
粉掺量，从而降低对水泥混凝土性能的影响。

[0087] (3)由于牛骨粉中含有丰富的胶原蛋白等有机物质，这些物质的大量掺入会引起混凝土强度和抗渗性下降，特别是超过5％后，增大掺量，混凝土强度迅速下降、抗渗性显著
变差，以及标准养护条件下混凝土表面会长霉。

[0088] 本发明通过控制采用稀酸改性和复合粉磨技术，充分发挥牛骨粉的诱导能力，大幅度降低牛骨粉掺量，并进行防腐蚀处理及改性，实现了以牛骨粉为主的复合诱导剂，其掺
量小，几乎不影响混凝土强度和渗透性，同时具有很强的牡蛎幼虫附着能力，且解决了混凝
土的发霉问题。相对于不掺加诱导剂的混凝土，掺加诱导剂的混凝土牡蛎幼虫附着个数明
显增加。

[0089] 对比文件及查阅到的文献资料表明：钙含量对牡蛎幼虫的附着至关重要，同样目前一些实验结果也证明在水泥基材料中掺加适量的碳酸钙质的物质可以促进牡蛎幼虫的
附着及生长。但是水泥混凝土中有大量的钙离子，孔溶液中的pH值一般大于12.5，饱和氢氧
化钙溶液的pH值在常温约为12，所以混凝土孔溶液中的钙离子浓度约5mmol/L；而碳酸钙的
‑5 ‑2
溶解度很小，在25℃时只有9.5×10 mol/L(9.5×10 mmol/L)。目前认为诱导牡蛎附着的
钙离子浓度最佳范围为10～25mmol/L，即使将牡蛎幼虫放置在饱和的碳酸钙溶液中，也没
2+
有足够的Ca 浓度为牡蛎附着提供适宜的离子浓度。进一步说，水泥混凝土内部的Ca(OH)2
可以较快的释放出来，而碳酸钙的溶解则需要较长的时间。因此，可以确定在混凝土中掺入
2+ ‑
碳酸钙质材料促进牡蛎幼虫的附着，Ca 不是起主导作用。牡蛎的早期附着、变态与HCO3 有
2+
关，在变态时和Ca 一起生成碳酸钙的次生壳。掺加碳酸钙后，由于碳酸钙与CO2和水反应，
生成Ca(HCO3)2后参与附着，是其对牡蛎幼虫附着促进的根本机理。

[0090] 水泥基材料中碳酸钙掺量有一个最适掺量，可以从以下三方面进行解释：

[0091] 1)对于等量取代水泥，随着碳酸钙掺量的增加，混凝土中的碱被稀释，总的碱度在‑
降低，但是随着碳酸钙掺量的增加，混凝土中的碳酸钙溶解几率增大，其溶液中的HCO3含量
增加，所以促进牡蛎的附着与变态；但是掺量过大时，混凝土的渗透性急剧增大，混凝土中
的碱和碳酸根快速渗出，使得碱的负面效应凸显，而碳酸根的临界或者负面效应初显，所以
表现为附着量降低；

[0092] 2)对于等量取代骨料，其随着掺量的增加，混凝土的渗透性下降，会导致钙离子及‑
OH的渗出减少，但碳酸根离子的渗透速率会先渐增大，到达一定值时，表现为牡蛎附着达
到最大值；而随着掺量继续增大，则钙离子下降幅度大，而碳酸根则也可能会降低，会出现
钙离子浓度限制牡蛎幼虫的附着，表现为附着量降低；

[0093] 3)对于等量取代矿物掺合料，同样随着掺量的增加，渗透性在增加，且由于碳酸钙‑
的增加，使牡蛎附着要求所需的HCO3浓度达到了一个合适范围，表现为牡蛎幼虫附着增加；
随着矿物掺合料掺量继续增大，降低了矿物掺合料的掺量，从而渗出的碱量增加，碳酸根增
‑
加，但过多的碱及HCO3离子会抑制牡蛎幼虫附着。

[0094] 与对比文件3(李真真,公丕海,关长涛,et al.不同水泥类型混凝土人工鱼礁的生物附着效果[J].渔业科学进展,2017,38(5):57‑63.)相比，区别在于：

[0095] 对比文件3中使用了复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和铝酸盐水泥：本发明中采用了普通硅酸盐水泥与矿物掺合料的复合掺加
来实现低碱度水泥；其中硅灰是矿物掺合料中一种活性高，适宜掺量对海洋环境下钢筋混
凝土耐久性提升效果明显，通过优化设计及实验，可以得到强度和耐久性均优的低碱度水
泥。同时利用硅灰混凝土的高抗渗性特点，即使混凝土内部碱度较高，仍有大量的牡蛎幼虫
附着、变态及生长。以及采用低碱度的硫铝酸盐水泥的复合，调控水泥混凝土的碱度，为牡
蛎幼虫附着提供适宜的pH值。此外，海洋植物和牡蛎、藤壶等固着生物耐碱能力不同，且在
附着期及后期需要的环境不同，如藤壶和牡蛎的附着、变态及后期生长都需要大量的钙离
子。

[0096] 对比文件3中的混凝土用于富集海洋生物，其主要从附着生物量的大小和多样性出发，主要附着的生物为各种藻类等。本发明中研究目的则是诱导牡蛎附着，但是牡蛎和藤
壶对碱度的耐受性要高于藻类，并且牡蛎的附着、变态需要大量的钙离子，所以说两种混凝
土看似一样，实则存在很大区别。

[0097] 因此，由于这部分知识涉及到海洋固着生物、海洋植物与海洋混凝土工程学科的交叉，无论是混凝土及工程领域或者海洋生物领域的技术人员，无法通过对比文件2而获得
本发明中的将混凝土碱度降低与钙离子浓度之间的平衡与海洋固着生物的附着紧密关联
的技术特征。

[0098] 另外，本发明中独有的特点及其具有的有益效果如下：

[0099] 深色颜料

[0100] 利用牡蛎眼点幼虫的避光特性，采用深色颜料(氧化铁黑、苯胺黑、炭黑、硫化锑、氧化铁红、有机颜料红中的一种或两种)掺入混凝土中，改变混凝土的颜色，使混凝土的颜
色变深，让牡蛎幼虫认为就是黑暗环境，诱导牡蛎幼虫自行到达深色的混凝土表面，增加幼
虫与混凝土表面的接触几率，实现牡蛎幼虫诱导附着率增加。具体为：

[0101] 海洋生物研究人员，为了养殖增殖或者是为了消除不期望出现的种群等情况下，考虑了采用不同颜色的底质对海洋固着生物的附着的研究，属于海洋生物学科。和海洋混
凝土工程或者混凝土材料学科相差较大，完全是两个大的学科。通过海洋固着生物与混凝
土学科的交叉，得到了采用深色涂料进行牡蛎幼虫的诱导附着。本发明中采用添加深色颜
料，用加深混凝土表面的颜色来促进牡蛎幼虫的附着。涂料中掺入其它的材料，都会对涂料
的性能产生影响。本发明考虑到不同水泥的混凝土，涂料的颜色均有差异。因此，根据水泥
的类型和掺量来确定深色物质的掺量。深色颜料也会影响涂料的性能。最为重要的是，掺加
2+
深色颜料的同时，若不控制涂料中的碱和Ca 等渗透速率，释放出的碱会影响固着生物幼虫
的附着、变态及生长，就会出现掺量大于一定值时，幼虫附着量有所降低。本发明中对涂料
的抗渗性进行了设计和控制，主要措施为：深色颜料类型的选取、掺加量的控制及进行改
性。随着深色物质掺量的增加，幼虫附着率先增大，当掺量为胶凝材料的0.5％～6％时，幼
虫的附着量最大，但之后小幅增加或者保持不变。

[0102] 微量元素

[0103] 根据牡蛎体内富集大量的锌，远远高于它所生存的海水，同时其体内还含有较多2+ +
的Fe、P和K元素。同时，溶液中适宜的Zn ，K 浓度可以促进牡蛎幼虫的早期附着与变态。因
此，采用硫酸锌、硫酸钾、硝酸钾、硫酸铁、磷酸锌、硝酸铵、磷酸钾、磷酸铵、磷酸铁、磷酸钙
作为微量元素掺入混凝土中，并通过对这些物质的改性，使混凝土的强度和抗渗性基本保
持不变，实现牡蛎幼虫诱导附着率大幅度增加。具体为：

[0104] 海洋生物研究人员，为了明晰牡蛎附着机理及养殖增殖的目的，研究不同的离子对海洋固着生物的附着、变态研究，属于海洋生物学科。和海洋混凝土工程或者混凝土材料
学科相差较大，完全是两个大的学科。通过海洋固着生物与混凝土学科的交叉，得到了采用
混凝土中加入相应的物质，来诱导牡蛎幼虫在混凝土表面的附着。因可溶性盐类对混凝土
的性能影响很大，如影响早期的工作性、凝结时间以及后期的强度与抗渗性，本发明通过采
用硅藻土为载体，把这些无机盐固定在硅藻土的内部，减小可溶性盐对混凝土的性能影响，
同时利用硅藻土对混凝土性能提升的作用，实现在掺加这些诱导物质时，仍可以保持混凝
土的良好力学性能和抗渗性能。另外由于硅藻土作为载体具有缓释作用，使可溶性盐释放
较缓慢，特别是经过海水浸泡超过一定时间后，释放速率维持在一个很小的速率。因此，同
样这部分知识涉及到海洋固着生物、化学与海洋混凝土工程学科的交叉，无论是混凝土及
工程领域或者海洋生物领域的技术人员，无法通过现有的背景而获得本发明中的将微量元
素掺入混凝土，改变混凝土表面微量元素的离子含量和控制混凝土渗透性与具有高诱导牡
蛎幼虫附着能力的混凝土紧密关联的技术特征。

[0105] 涂料渗透性

[0106] 涂料的强度和渗透性是混凝土最主要的两个性能。而在涂料中掺加不同的诱导剂，都会对涂料性能产生影响，因此，在考虑掺加不同物质促进牡蛎幼虫附着、变态及后期
生长时，首先一定要从整体控制其对涂料的强度和渗透性不产生大的影响，然后再根据各
种原材料的配伍性去选择原材料，当原材料性能不能满足实际要求时，则通过对原材料的
改性后再加入，从而达到我们期望的功能。但实际上，前述的相关研究虽然考虑到了钙质的
掺量对牡蛎幼虫附着的影响，但是不考虑涂料本身的性能，不去考虑水灰比以及钙质的掺
量以及养护等，而涂料渗透性的变化会使混凝土内部碱和离子渗漏的速率改变，涂料的抗
渗性越差，其内部的碱和离子的渗漏速率越大，可能是指数形式的增长。因此，这些释放出
来的碱和离子会对幼虫产生很大影响，可能出现从促进附着变为抑制附着的情况，特别水
泥掺量大时，这种情况会更严重。因此，涂料中掺加诱导剂，一定要保证涂料的抗渗性的变
化在可控的范围内，如变化不超过10％。这样才能对这些的诱导效果进行比较，否则的话，
则无法评价单掺诱导剂或者诱导剂复合掺加对牡蛎幼虫诱导效果的影响。

[0107] 只有掌握了海洋固着生物在附着、变态及后期生长的所需的最适环境，并能从混凝土的抗渗性高度出发进行设计混凝土，而不是只考虑各种原材料的掺量而忽略由此带来
的混凝土的抗渗性改变。因此，同样这部分知识涉及到海洋固着生物、化学与海洋混凝土工
程学科的交叉，无论是混凝土及工程领域或者海洋生物领域的技术人员，无法通过现有的
背景而获得本发明中的混凝土抗渗性的整体控制与诱导剂促进牡蛎高效诱导附着能力的
紧密关联的技术特征。

[0108] 因此，由于这部分知识涉及到海洋固着生物、海洋植物与海洋混凝土工程学科的交叉，无论是混凝土及工程领域或者海洋生物领域的技术人员，无法通过对比文件1‑2而获
得本发明中的深色颜料掺入涂料中改变颜色、牛骨粉改性、粉磨技术和控制涂料渗透性与
具有高效诱导牡蛎附着能力和高耐久性的涂料紧密关联的技术特征。且无法通过对比文件
3而获得本发明中的将涂料碱度降低与钙离子浓度之间的平衡与海洋固着生物的附着紧密
关联的技术特征。

[0109] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。