CN113135701A - 一种耐久性混凝土及其制备方法 - Google Patents

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CN113135701A CN202110444979.1A CN202110444979A CN113135701A CN 113135701 A CN113135701 A CN 113135701A CN 202110444979 A CN202110444979 A CN 202110444979A CN 113135701 A CN113135701 A CN 113135701A
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Abstract

本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种耐久性混凝土及其制备方法。耐久性混凝土包含以下重量份的原料制成：水泥；中砂；碎石；粉煤灰‑偏高岭土基地聚合物；外加剂；Mg‑Al水滑石；粉煤灰‑偏高岭土基地聚合物由以下步骤制成：将偏高领土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂搅拌混合后，注模成型，养护，脱模。其制备方法为：将中砂、细砂等混合，得到混合物C；将粉煤灰‑偏高岭土基地聚合物和Mg‑Al水滑石等加入混合物C中，得到混合物D；向混合物D中加入水泥、外加剂等，搅拌混合。本申请粉煤灰‑偏高岭土基地聚合物与Mg‑Al水滑石复配与混凝土中，与混凝土中的阴离子发生离子交换，具有提高混凝土耐久性的优点。

Description

一种耐久性混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种耐久性混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土的耐久性是指混凝土结构对气候、化学腐蚀、物理作用或任何其它破坏过程的抵抗能力，也可以说混凝土结构在规定使用年限内，在各种环境条件作用下，不需加固处理而保持其安全性、使用性和外观性。就混凝土材料而言，尽管生产的单位总能耗很低，但巨大的用量和总体技术水平低下，使其总体上对资源、能源和环境造成了很大压力。
目前，应对混凝土耐久性劣化带来的危害途径主要是采用表面防护涂层，将涂层涂抹在混凝土表面，用以抵制环境中各种侵蚀性介质，如水、氧气、二氧化碳、氯离子和硫酸根离子等侵入，由此延长混凝土的服役寿命。
针对上述中的相关技术，虽然在混凝土的表面涂抹涂层，可以达到在一段时间内将混凝土与环境中各种侵蚀性介质隔绝，但是混凝土结构服役环境往往是很复杂的，长时间后，涂层会老化，混凝土表面的涂层易脱落，使得涂层失去对混凝土的保护效果，此时，环境中各种侵蚀性介质会继续侵蚀混凝土，存在混凝土耐久性不好的问题。
发明内容
为了改善混凝土耐久性的性能，本申请提供一种耐久性混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种耐久性混凝土采用如下的技术方案：
一种耐久性混凝土，包括以下重量份的原料制成：
第一水剂200-300份；
水泥200-300份；
中砂800-1000份；
碎石1000-1200份；
硅灰200-300份；
粉煤灰-偏高岭土基地聚合物50-100份；
外加剂5-10份；
Mg-Al水滑石50-100份；
粉煤灰-偏高岭土基地聚合物由以下步骤制成：将高岭土煅烧得到偏高岭土；将偏高领土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂搅拌混合后，注模成型，养护，脱模，得到粉煤灰-偏高岭土基地聚合物。
通过采用上述技术方案，高岭土主要成分是高岭石，高岭石理想化学组成为Al2O3·2SiO2·2H2O，粉煤灰主要含SiO2、AlO3和Fe2O3等成分。碱激发剂将高岭石和粉煤灰中溶解出的Si、Al可溶性物质聚合形成以-Si-O-Al-为骨架的三维网络结构凝胶，凝胶钢化形成的刚性固体就是粉煤灰-偏高岭土基地聚合物。
水滑石是一种典型的阴离子型层状化合物，在混凝土中加入尿素改性的Mg-Al水滑石，使得价型不同的镁离子和铝离子形成各自形成氧化物，即形成主体层板，主体层板中部有中间层，中间层是可交换的硝酸根离子，可以平衡主体层板上的正电荷，两层主体层板与中间层之间通过氢键等非共价键、静电吸引结合在一起。
将经上述方法制得的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石复配与混凝土中，可有效的提高混凝土内部结构的致密性，从而提高混凝土的抗压强度。同时，混凝土中的硫酸根离子、氯离子和碳酸根离子能通过阴离子交换作用有效的插入到Mg-Al水滑石中，减少氯离子和碳酸根离子对混凝土的腐蚀。粉煤灰-偏高岭土基地聚合物中的形成的-Si-O-Al-三维骨架一方面可增强混凝土的抗压强度，另一方面，制备粉煤灰-偏高岭土基地聚合物过程中游离的氯离子可与混凝土中的硫酸根离子形成硫酸铝，减少水泥桨固化前期，Mg-Al水滑石与混凝土中硫酸根离子的交换，有利于提高Mg-Al水滑石与混凝土中的氯离子和碳酸根离子交换的效率，从而降低水泥桨中的氯离子和碳酸根离子浓度。
当混凝土凝固后，发生水化反应的过程中，硫酸铝再溶于水中后形成氢氧化铝，氢氧化铝可与混凝土中的碱性水化产物发生反应，消耗混凝土的碱性水化产物，从而控制混凝土中的碱性在一定范围，有利于提高Mg-Al水滑石与氯离子、碳酸根离子的离子交换效率；进一步的，Mg-Al水滑石再与游离出的硫酸根离子发生离子交换，减少硫酸根离子对混凝土的后期腐蚀。即，将粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石复配与混凝土中，分步与混凝土中的硫酸根离子、氯离子和碳酸根离子发生离子交换，使得到混凝土具有抗压强度高、耐化学腐蚀、抗盐类侵蚀和抗碳化性能的特点，从而提高混凝土的耐久性。
优选的，所述Mg-Al水滑石由以下步骤制成：将尿素溶于乙二醇和去离子水的混合溶液中，得到混合液A；将Mg(NO3)·6H2O和Al(NO3)·9H2O溶于第三水剂中，得到混合液B，将混合液A和混合液B混合搅拌后，晶化，分层，冷却过滤，收集滤渣，得到Mg-Al水滑石。
通过采用上述技术方案，在上述制备方法中，尿素作为沉淀剂，将Mg(NO3)·6H2O和Al(NO3)·9H2O中的阳离子形成不同价型的氧化物，不同价型的氧化物分别形成主体层板，中间层是硝酸根离子，两层主体层板与中间层通过氢键等非共价键、静电吸引结合在一起，从而得到的Mg-Al水滑石不仅具有阴离子交换能力，还具有良好的选择吸附能力。其中，添加的乙二醇使最终合成的Mg-Al水滑石呈棒状结构，棒状结构的Mg-Al水滑石相互之间形成交叉支撑结构，在混凝土中的分散性好，有利于提高混凝土的耐久性。
优选的，所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂按重量比为1:(1.2-1.8):(0.5-0.8):(10-12)混合组成。
通过采用上述技术方案，按上述重量组分混合的偏高领土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂制得的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物具有良好的抗压强度，用于混凝土中，有利于提高混凝土的抗压强度，从而提高混凝土的耐久性。
优选的，所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为2-6h；搅拌时间为20-40min，搅拌转速为400-600r/min；养护温度为50-60℃，养护时间为5-7h。
通过采用上述技术方案，在上述条件下制得的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，在混凝土的前期和后期均具有具有良好的抗压强度，当将粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石复配并用于混凝土后，有利于提高混凝土的耐久性。
优选的，所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，碱激发剂由水玻璃与氢氧化钠按重量比为1:(1.2-1.4)混合组成。
通过采用上述技术方案，水玻璃和氢氧化钠组成的碱激发剂，能将粉煤灰和偏高岭土中溶解出的Si、Al可溶性物质聚合，有利于形成以-Si-O-Al-为骨架的三维网络结构凝胶，从而形成抗压强度好的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物。
优选的，所述Mg-Al水滑石在用于混凝土前，还经过焙烧处理，所述焙烧温度为350-550℃，焙烧时间为3.5-5.5h。
通过采用上述技术方案，Mg-Al水滑石在焙烧之后失去层间水和阴离子，层状结构被破坏。但焙烧后的Mg-Al水滑石与混凝土混合后，能重建形成具有两层主体层板与中间层的Mg-Al水滑石，在重建的过程中，提高了对混凝土中氯离子、碳酸根离子的吸附能力，从而有效的降低了混凝土中氯离子、碳酸根离子的浓度。即当焙烧后的Mg-Al水滑石与粉煤灰-偏高岭土基地聚合物复配用于混凝土中后，可有效的提高混凝土的耐久性。
优选的，所述Mg-Al水滑石的制备过程中，Al(NO3)·9H2O、Mg(NO3)·6H2O、尿素按重量比为1:(2.0-2.4):(6.8-7.0)混合组成。
通过采用上述技术方案，按上述配比制得的棒状结构的Mg-Al水滑石相互之间形成交叉支撑结构，在混凝土中的分散性好，Mg-Al水滑石与粉煤灰-偏高岭土基地聚合物复配于混凝土中，可有效的提高混凝土的耐久性。
优选的，所述外加剂采用聚羧酸类高效减水剂。
通过采用上述技术方案，聚羧酸类减水剂为液态产品且为高效减水剂，与水泥的相容性好，采用聚羧酸类高效减水剂与粉煤灰-偏高岭土基地聚合物、Mg-Al水滑石复配与混凝土中，不仅能提高再生混凝土的抗压强度，还能提高Mg-Al水滑石与硫酸根离子、氯离子和碳酸根离子的交换效率。
第二方面，本申请提供一种耐久性混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种耐久性混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1，将中砂、碎石混合并搅拌均匀，得到混合物C；
S2，将硅灰、粉煤灰-偏高岭土基地聚合物和Mg-Al水滑石加入混合物C中，继续搅拌，得到混合物D；
S3，向混合物D中加入第一水剂、水泥、外加剂，持续搅拌混合。
通过采用上述技术方案，各种原料分步混合，提高各种原料在混凝土拌合物中的分散性，从而提高混凝土拌合物的和易性，使制得的混凝土具有良好的抗压强度、耐化学腐蚀性能、抗盐类侵蚀性能和抗碳化性能，从而使得混凝土具有良好的耐久性。
优选的，所述S3中，搅拌温度设定为45-65℃，搅拌时间设定为2.5-3.5h。
通过采用上述技术方案，在上述的温度和时间范围内，对各原料进行搅拌，使各原料在混凝土拌合物中的分散性较好，提高混凝土拌合物的和易性，使制成的混凝土具有抗压强度高、耐化学腐蚀、抗盐类侵蚀和抗碳化性能的特点，从而提高混凝土的耐久性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用将粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石复配与混凝土中，一方面，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的-Si-O-Al-三维骨架结构提高混凝土的其抗压强度，另一方面，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物中游离吃的铝离子将前期混凝土中的硫酸根离子结合，提高Mg-Al水滑石对前期混凝土中的氯离子和碳酸根离子的交换效果；后期中，混凝土的水化反应使得硫酸根离子与铝离子分离，有利于提高后期Mg-Al水滑石对硫酸根离子的交换效果，从而提高混凝土的耐久性。
2、本申请中优选采用尿素作为沉淀剂，将Mg(NO3)·6H2O和Al(NO3)·9H2O中的阳离子形成棒状结构的Mg-Al水滑石，棒状结构之间又互相形成交叉支撑结构，提高Mg-Al水滑石在混凝土中的分散性，有利于提高混凝土的耐久性。
3、本申请的方法，通过分多个步骤混合原料，使各原料之间的分散性较好，提高混凝土拌合物的和易性，即使得使粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石充分分散与其他原料之间，从而提高混凝土的耐久性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售。
本申请实施例中的水泥均采用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5；
硅灰采自山东博肯硅材有限公司，牌号为Elkem920，二氧化硅含量：＞92％，微硅粉平均粒径在0.1-0.15μm；
粉煤灰采杭州质诚钙制品有限公司，货号为zc001；
中砂均采用Ⅱ区天然中砂，细度模数为2.5，含泥量＜1.0％；
碎石均采用粒径为5-20mm连续级配的碎石；
高岭土采自灵寿县玄光矿产品加工厂，规格800目数。
聚羧酸类减水剂均采自山东瀚霖骏国际贸易有限公司；
Mg(NO3)·6H2O采自寿光市利发化工有限公司，CAS号：LFHG2019；
Al(NO3)·9H2O采自盖得化工；
尿素采自济南鑫伟达化工有限公司，CAS号：57-13-6；
回转窑采自河南鸣远重工机械有限公司，型号为YZ1225-4875；
搅拌机采自杭州东工机械有限公司，型号为行星式搅拌机；
试模采自沧州恒光试验仪器科技有限公司，规格为150mm*150mm*150mm；
养护箱采自献县凯安试验仪器经销处；
水玻璃采自济南超意兴化工有限公司，CAS号：1344-09-8；
乙二醇采自山东亿伟安化工科技有限公司，CAS号：107-21-1；
反应釜采自郑州永信工业搪瓷机械有限公司，型号为KF50L-50000L；
粉碎机采自河南保得利机械制造有限公司，型号为BDL-700X1000。
原料的制备例
制备例A1：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，各组分及其相应的重量如表1所示，并通过如下步骤制备获得，
a1：将高岭土加入到回转窑中，在转速为2.0r/mm，温度为700℃下煅烧4h后，得到偏高岭土；
a2：将4kg氢氧化钠颗粒加入3kg水玻璃中，得到碱激发剂；将偏高领土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂加入搅拌机中，在搅拌转速为500r/min，搅拌时间为30min的条件下，搅拌混合，得到混合液；
a3：将混合液注入试模中，试模尺寸为150mm*150mm*150mm，将混合液与试模完整贴合后，放入养护箱中，在温度为55℃，相对湿度大于95℃下，养护6h后，脱模，得到粉煤灰-偏高岭土基地聚合物。
制备例A2-A3：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，与制备例A1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表1所示。
表1制备例A1-A3中各组分及其重量(kg)
Figure BDA0003036513900000101
制备例A4：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，与制备例A1的不同之处在于，碱激发剂的制备过程中，水玻璃与氢氧化钠按重量比为1:1.2混合。
制备例A5：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，与制备例A1的不同之处在于，碱激发剂的制备过程中，水玻璃与氢氧化钠按重量比为1:1.4混合。
制备例A6：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，与制备例A1的不同之处在于，高岭土煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h；搅拌时间为20min，搅拌转速为400r/min；养护温度为50℃，养护时间为5h。
制备例A7：一种粉煤灰-偏高岭土基地聚合物，与制备例A1的不同之处在于，高岭土煅烧温度为800℃，煅烧时间为6h；搅拌时间为40min，搅拌转速为600r/min；养护温度为60℃，养护时间为7h。
制备例B1：一种Mg-Al水滑石，通过如下步骤制备获得，
b1：将3.4L乙二醇和3.4L去离子水混合，得到混合液，将6.9kg尿素加入混合液中，得到混合液A；
b2：将1kgAl(NO3)·9H2O和2.2kgMg(NO3)·6H2O溶于3L第三水剂中，得到混合液B，将混合液A和混合液B同时加入搅拌釜中，在温度为0℃，搅拌转速为100r/min的条件下，混合搅拌30min，得到混合液C；
b3：将混合液C注入反应釜中，在180℃，转速为50r/min条件下，恒温晶化12h，冷却至25℃，静置1h；将高压釜中的混合液C过滤，收集滤渣，滤渣用无水乙醇洗涤十次，沉淀在100℃下干燥10h，得到Mg-Al水滑石。
制备例B2：一种Mg-Al水滑石，与制备例B1的不同之处在于，Al(NO3)·9H2O为1kg、Mg(NO3)·6H2O为2kg、尿素为6.8kg。
制备例B3：一种Mg-Al水滑石，与制备例B1的不同之处在于，Al(NO3)·9H2O为1kg、Mg(NO3)·6H2O为2.4kg、尿素为7kg。
实施例
实施例1，一种耐久性混凝土，各组分及其相应的重量如表2所示，并通过如下步骤制备获得，
S1，将中砂、碎石混合，在搅拌速度为250r/min下，搅拌混合30min，得到混合物C；
S2，用粉碎机将粉煤灰-偏高岭土基地聚合物用粉碎粒径至10mm以下，将粉碎后的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物、硅灰、和Mg-Al水滑石加入混合物C中，在搅拌速度为300r/min下，搅拌混合30min，得到混合物D；
S3，向混合物D中加入第一水剂、水泥、外加剂，在搅拌速度为300r/min下，搅拌混合40min，出料。
其中，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物采用制备例A1制得的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物；
Mg-Al水滑石采用制备例B1制得的Mg-Al水滑石；
外加剂采用聚羧酸类高效减水剂。
实施例2-6，一种耐久性混凝土，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表2所示。
表2实施例1-6中各组分及其重量(kg)
Figure BDA0003036513900000121
实施例7，一种耐久性混凝土，与实施例1的不同之处在于，Mg-Al水滑石在用于混凝土前，还经过焙烧处理，焙烧温度为450℃，焙烧时间为4.5h。
实施例8，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石焙烧温度为350℃，焙烧时间为3.5h。
实施例9，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石焙烧温度为550℃，焙烧时间为5.5h。
实施例10-15，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，制备过程中所使用的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物不同，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的使用如表3所示。
表3粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的使用对照表
实施例 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
制备例 制备例A2 制备例A3 制备例A4 制备例A5 制备例A6 制备例A7
实施例16，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石由制备例B2制得。
实施例17，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石由制备例B3制得。
实施例18，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，耐久性混凝土的制备过程S3中，搅拌温度设定为45℃，搅拌时间设定为2.5h。
实施例19，一种耐久性混凝土，与实施例7的不同之处在于，耐久性混凝土的制备过程S3中，搅拌温度设定为65℃，搅拌时间设定为3.5h。
对比例
对比例1，一种耐久性混凝土，采自新曼联(北京)工程材料技术研究院有限公司，型号为NMU，抗压强度为80MPa。
对比例2，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的添加量为0kg，Mg-Al水滑石的添加量为100kg。
对比例3，一种混凝土，与实施例1的不同之处在于，Mg-Al水滑石的添加量为0kg粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的添加量为100kg。
对比例4，一种混凝土，与实施例1的不同之处在于，Mg-Al水滑石的添加量为0kg，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的添加量为0kg。
对比例5，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂按重量比为1:1.0:0.2:8混合组成。
对比例6，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂按重量比为1:2:1:14混合组成。
对比例7，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，g-Al水滑石的制备过程中，Al(NO3)·9H2O、Mg(NO3)·6H2O、尿素按重量比为1:1.8:6混合组成。
对比例8，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，g-Al水滑石的制备过程中，Al(NO3)·9H2O、Mg(NO3)·6H2O、尿素按重量比为1:2.6:7.5混合组成。
对比例9，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石在用于混凝土前，焙烧温度为300℃，焙烧时间为3h。
对比例10，一种混凝土，与实施例7的不同之处在于，Mg-Al水滑石在用于混凝土前，焙烧温度为600℃，焙烧时间为6h。
性能检测试验
分别取实施例1-19和对比例1-10制得的混凝土作为测试对象，制成规格为150×150×150mm的立方体标准试件，按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行测试，每个实施例或对比例制得的混凝土均取三个试件进行测试。测试项目如下：
1.测试其抗氯离子渗透实验，检测混凝土中氯离子含量，其中混凝土中氯离子含量在0.3kg/m3以内为合格；
2.测试抗硫酸盐腐蚀实验，检测硫酸盐离子腐蚀混凝土前后，混凝土的抗压强度(MPa)，其中，抗压强度比P＝(混凝土被腐蚀后的抗压强度/混凝土被腐蚀前的抗压强度)*100％，当P大于或等于75％以上为合格；
3.测试碳化性实验，用酚酞检测混凝土的颜色，其中，酚酞未变红色为混凝土已经碳化。
测试结果取平均值并计入下列表4。
表4性能测试结果
Figure BDA0003036513900000151
Figure BDA0003036513900000161
Figure BDA0003036513900000171
由表4中测试数据可以看出：
实施例1-19制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.3kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度均大于或等于81MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度均大于或等于64.80MPa，抗压强度比P均大于或等于80％，混凝土颜色均为红色，其中，实施例7为最优实施例。
结合实施例1-19和对比例1并结合表4可以看出，实施例1-19制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.3kg/m3，腐蚀前抗压强度均大于或等于81MPa，腐蚀后抗压强度均等于64.80MPa，抗压强度比P均大于或等于80％，混凝土颜色均为红色；对比例1的耐久性混凝土，氯离子含量等于0.3kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度等于80MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度高于60.00MPa，抗压强度比P等于75％，混凝土颜色均为红色；说明实施例1-19制得的耐久性混凝土具有抗压强度高、耐硫酸根离子腐蚀、抗盐类侵蚀和抗碳化性能的优点，有利于提高混凝土的耐久性。
结合实施例1-6和对比例3、4并结合表4可以看出，实施例1-6制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.11kg/m3，腐蚀前抗压强度均大于或等于82.7MPa，腐蚀后抗压强度均等于77.74MPa，抗压强度比P均大于或等于94％，混凝土颜色均为红色；对比例3、4制得的混凝土，氯离子含量大于或等于0.43kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度均小于或等于40.6MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度均小于或等于24.99MPa，抗压强度比P均小于或等于61％，混凝土颜色均为无色；说明在添加重量分数为粉煤灰-偏高岭土基地聚合物50-100份、Mg-Al水滑石50-100份的混凝土，具有抗压强度高、耐硫酸根离子腐蚀、抗盐类侵蚀和抗碳化性能的优点，有利于提高混凝土的耐久性。
结合实施例7、10、11和对比例5、6并结合表4可以看出，实施例7、10、11制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.18kg/m3，腐蚀前抗压强度均大于或等于81.9MPa，腐蚀后抗压强度均等于74.53MPa，抗压强度比P均大于或等于91％，混凝土颜色均为红色；对比例5、6的混凝土，氯离子含量大于或等于0.38kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度均小于或等于43.5MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度均小于或等于30.45MPa，抗压强度比P均小于或等于67％，混凝土颜色均为红色；说明高岭土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂按重量比为1:(1.2-1.8):(0.5-0.8):(10-12)混合组成制得的粉煤灰-偏高岭土基地聚合物与Mg-Al水滑石复配用于混凝土中，具有提高混凝土的抗压强度性能、耐硫酸根离子腐蚀性能、抗盐类侵蚀性能和抗碳化性能的效果，有利于提高混凝土的耐久性。
结合实施例7、16、17和对比例7、8并结合表4可以看出，实施例7、16、17制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.16kg/m3，腐蚀前抗压强度均大于或等于82.1MPa，腐蚀后抗压强度均等于75.53MPa，抗压强度比P均大于或等于92％，混凝土颜色均为红色；对比例5、6制得的混凝土，氯离子含量大于或等于0.36kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度均小于或等于43.7MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度均小于或等于31.46MPa，抗压强度比P均小于或等于72％，混凝土颜色均为无色；说明Al(NO3)·9H2O、Mg(NO3)·6H2O、尿素按重量比为1:(2.0-2.4):(6.8-7.0)混合组成制得的Mg-Al水滑石与粉煤灰-偏高岭土基地聚合物复配用于混凝土中，具有提高混凝土的抗压强度性能、耐硫酸根离子腐蚀性能、抗盐类侵蚀性能和抗碳化性能的效果，有利于提高混凝土的耐久性。
结合实施例7、8、9和对比例9、10并结合表4可以看出，实施例7、8、9制得的耐久性混凝土，氯离子含量均小于或等于0.06kg/m3，腐蚀前抗压强度均大于或等于83.0MPa，腐蚀后抗压强度均等于83.00MPa，抗压强度比P均为100％，混凝土颜色均为红色；对比例9、10制得的混凝土，氯离子含量大于或等于0.41kg/m3，硫酸盐腐蚀前抗压强度均小于或等于43.0MPa，硫酸盐腐蚀后抗压强度均小于或等于27.95MPa，抗压强度比P均小于或等于65％，混凝土颜色均为无色；说明所述焙烧温度为350-550℃，焙烧时间为3.5-5.5h的Mg-Al水滑石与粉煤灰-偏高岭土基地聚合物复配用于混凝土中，具有提高混凝土的抗压强度性能、耐硫酸根离子腐蚀性能、抗盐类侵蚀性能和抗碳化性能的效果，有利于提高混凝土的耐久性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种耐久性混凝土，其特征在于，包含以下重量份的原料制成：
第一水剂 200-300份；
水泥 200-300份；
中砂 800-1000份；
碎石 1000-1200份；
硅灰200-300份；
粉煤灰-偏高岭土基地聚合物 50-100份；
外加剂 5-10份；
Mg-Al水滑石 50-100份；
粉煤灰-偏高岭土基地聚合物由以下步骤制成：将高岭土煅烧得到偏高岭土；将偏高领土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂搅拌混合后，注模成型，养护，脱模，得到粉煤灰-偏高岭土基地聚合物。
2.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述Mg-Al水滑石由以下步骤制成：将尿素溶于乙二醇和去离子水的混合溶液中，得到混合液A；将Mg(NO3)·6H2O和Al(NO3)·9H2O溶于第三水剂中，得到混合液B，将混合液A和混合液B混合搅拌后，晶化，分层，冷却过滤，收集滤渣，得到Mg-Al水滑石。
3.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土、粉煤灰、碱激发剂和第二水剂按重量比为1:(1.2-1.8):(0.5-0.8):(10-12)混合组成。
4.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，高岭土煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为2-6h；搅拌时间为20-40min，搅拌转速为400-600r/min；养护温度为50-60℃，养护时间为5-7h。
5.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述粉煤灰-偏高岭土基地聚合物的制备过程中，碱激发剂由水玻璃与氢氧化钠按重量比为1:(1.2-1.4)混合组成。
6.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述Mg-Al水滑石在用于混凝土前，还经过焙烧处理，所述焙烧温度为350-550℃，焙烧时间为3.5-5.5h。
7.根据权利要求2所述的耐久性混凝土，其特征在于：所述Mg-Al水滑石的制备过程中，Al(NO3)·9H2O、Mg(NO3)·6H2O、尿素按重量比为1:(2.0-2.4):(6.8-7.0)混合组成。
8.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于：外加剂采用聚羧酸高效减水剂。
9.权利要求1-8中任一所述的耐久性混凝土的制备方法，其特征在于：
S1，将中砂、碎石混合并搅拌均匀，得到混合物C；
S2，将硅灰、粉煤灰-偏高岭土基地聚合物和Mg-Al水滑石加入混合物C中，继续搅拌，得到混合物D；
S3，向混合物D中加入第一水剂、水泥、外加剂，持续搅拌混合。
10.根据权利要求9所述的抗裂再生混凝土的制备方法，其特征在于，所述S3中，搅拌温度设定为45-65℃，搅拌时间设定为2.5-3.5h。
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