全球首创诱导型涂料,让牡蛎化身为海洋工程的"海洋卫士"

牡蛎，是生长在浅海海底或海边礁石上的固着型贝类，因口感鲜美而被人们所熟知。近日，哈尔滨工程大学的一支学生科创团队，却让牡蛎化身为守护海洋工程的“海洋卫士”。

致密附着牡蛎的混凝土试件

据悉，该团队通过《海洋保卫者——重防腐与生态修复一体化海洋工程涂料》项目，研发出一款全球首创的诱导型涂料。这种涂料能将诱导牡蛎附着的防腐涂料与海洋生物相结合，大幅度提升海洋工程耐久性的同时，也能多方面改善海洋生态环境，被行业专家称为“一项颠覆传统认知的海洋工程防腐技术”。

将小小“牡蛎”与采用诱导性涂料保护海洋工程相结合的创意，源于六年前的一次实地探索。2017年，在该校航建学院吕建福老师带领下，项目团队成员曾前往山东青岛进行实际工程考察。考察中，团队发现市南区海域栈桥附近的一些工程建筑存在严重的钢筋混凝土腐蚀情况。

项目团队进行实海试验

“海水中含有大量氯离子，当渗透进混凝土中的氯离子达到一定浓度，会破坏钢筋钝化膜，引起局部钢筋锈蚀，产生的铁锈则会进一步降低钢筋混凝土的抗腐蚀性能。”吕建福说。

然而，经过多处考察后，团队成员敏锐地发现，海域附近附着有牡蛎的工程结构很少出现钢筋锈蚀情况。经过现场取样与实验室检测后，发现牡蛎附着可将混凝土抗氯离子渗透的性能提升3倍以上，可有效减少海水对工程结构的腐蚀现象。于是，团队成员开动脑筋，集思广益，寻找一种可以把牡蛎诱导附着在表面的材料，并将其应用到服役的钢筋混凝土工程表面，满足防腐需求。

创新之路，绝非易事。普通水泥砂浆、新型水泥基涂料、普通硅酸盐水泥、树脂……团队先后进行了多种材料测试，在满足牡蛎附着率高、固化快、成本低、低碳环保等多种要求后，最终采用快硬水泥作为诱导涂料主体。这种快硬水泥能在20分钟内迅速完成硬化。选定主体材料后，团队进一步进入诱导性涂料开发及涂料性能测试等阶段。

团队实海涂抹涂料

经过三年的不懈努力，团队终于开发出重防腐与生态修复一体化海洋工程涂料。涂料中含有自主开发的诱导剂，能促进海洋中的牡蛎幼虫在工程结构表面附着生长，形成致密保护层达到防腐目的。同时，由于牡蛎的滤食作用，因而具有净化水体、降低二氧化碳排放、优化海洋环境等功能，该产品具有很高的生态修复价值。

利用牡蛎附着性强的生物特性，研发的新型涂料具有高效率重防腐、生态修复和零甲醛排放；并且牡蛎具有群聚效应，涂有该款涂料的海工建筑抵抗腐蚀能力不会减弱反而会随逐步增长。该涂料不仅不含污染环境的甲醛等挥发性有机物，还能实现一定的固碳能力。

实海实验涂抹涂料后的附着效果图

未来，该涂料可应用于码头、跨海大桥等海底工程结构建筑以及生态海岸等海洋工程的建设，实现海岸工程50年以上服役寿命。团队成员希望，“这项技术能够在投入应用后实现对海洋环境的保护，并为全球海洋潮差区钢筋混凝土防腐与海洋生态环境修复技术进步作出贡献”。