本發明涉及混凝土，具體為一種耐久性混凝土及其制備方法。

背景技術：

1、混凝土由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱，水泥混凝土由于具有原料易得、施工方便、造價低廉等特點。路面混凝土在長期使用的過程中，會遭到氯離子滲透并對其造成侵蝕，從而影響其耐久性。如專利cn118878269a公布了一種耐久性混凝土及其制備方法，該發明通過采用碳酸鋰改性有機硅乳液配合其他組分使得混凝土具有高的耐久性(抗滲性和抗氯離子滲透性)，但是其組分較為簡單，耐久性有待進一步改善。

技術實現思路

1、(一)解決的技術問題

2、針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐久性混凝土及其制備方法，具有較好的耐久性和抗氯離子侵蝕性能。

3、(二)技術方案

4、為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種耐久性混凝土，包括以下重量組分：200-300重量份的水泥、350-400重量份的碎石、8-16重量份的粉煤灰、0.2-0.4重量份的聚羧酸減水劑、4-8重量份的季銨化三嗪基聚氨酯、3-6重量份的改性環糊精、150-300重量份的水；

5、所述季銨化三嗪基聚氨酯的制備方法為：

6、步驟一：向乙醇中加入2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、l-賴氨酸，升溫至30-45℃反應6-8h，冷卻至室溫，加入硼氫化鈉，反應2-4h，反應后加入稀鹽酸調節溶液ph至3.5-4，析出沉淀物，過濾后產物用乙醇重結晶，得到三嗪基賴氨酸；

7、步驟二：向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入三嗪基賴氨酸、3-二甲氨基-1-丙醇，攪拌混合，繼續向其加入對甲苯磺酸催化劑，在90-110℃下反應4-7h，結束后洗滌，干燥，得到中間體1；

8、步驟三：將中間體1、3-氯-1-丙醇加入丙酮溶劑中，攪拌均勻，在65-85℃下反應2-6h，反應后，旋轉蒸餾，得到季銨化三嗪基擴鏈劑；

9、步驟四：將甲苯二異氰酸酯與聚醚多元醇加入至反應釜中，再加入二月桂酸二丁基錫催化劑，于氮氣氛圍下，進行預聚，預聚的溫度為75-95℃，預聚時間2-3h，再加入季銨化三嗪基擴鏈劑，攪拌進行擴鏈反應，在40-65℃下反應20-25min，待反應結束，自然冷卻，得到季銨化三嗪基聚氨酯。

10、優選的，所述步驟一中2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、l-賴氨酸、硼氫化鈉的質量比為1:1.8-2.3:0.2-0.5。

11、優選的，所述步驟二中三嗪基賴氨酸、3-二甲氨基-1-丙醇、對甲苯磺酸催化劑的質量比為0.4-0.6:1:0.01-0.03。

12、優選的，所述步驟三中中間體1、3-氯-1-丙醇的質量比為1:1.2-1.5。

13、優選的，所述步驟四中甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、二月桂酸二丁基錫催化劑、季銨化三嗪基擴鏈劑的質量比為1:1.1-1.3:0.01-0.03:0.4-0.6。

14、優選的，所述改性環糊精的制備方法為：

15、s1.向反應器中加入15-20重量份的氯化亞砜、12-14重量份的三嗪基賴氨酸，在65-85℃下反應4-8h，結束后冷卻至室溫，減壓濃縮，石油醚洗滌，干燥，得到酰氯化三嗪基賴氨酸；

16、s2.向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入5-8重量份的酰氯化三嗪基賴氨酸、12-18重量份的β-環糊精，攪拌分散，繼續加入0.1-0.2重量份的三乙胺催化劑，在70-90℃下反應6-10h，結束后減壓蒸餾，洗滌，得到改性環糊精。

17、優選的，所述耐久性混凝土的制備方法為：將水泥、碎石、粉煤灰、聚羧酸減水劑、季銨化三嗪基聚氨酯、改性環糊精、水加入攪拌機中，攪拌均勻，攪拌50-100s，得到耐久性混凝土。

18、(三)有益的技術效果

19、本發明通過將水泥、碎石、粉煤灰、聚羧酸減水劑、季銨化三嗪基聚氨酯、改性環糊精、水加入攪拌機中，攪拌均勻，攪拌，得到耐久性混凝土。

20、季銨化三嗪基聚氨酯中的季銨鹽基團能夠有效減少粘土對減水劑的吸附，從而降低外加劑摻量，提高混凝土的工作性能和耐久性；其中的三嗪基基團具有一定的化學穩定性和耐腐蝕性，有助于減少混凝土在惡劣環境中受到的氯鹽侵蝕，從而延長混凝土的使用壽命；其中聚氨酯本身也可以提高混凝土的耐久性；酰氯化三嗪基賴氨酸中的酰氯基團和β-環糊精中的羥基進行反應，得到改性環糊精，同時提高了環糊精的取代度，環糊精可以提高混凝土的密實度，從而進一步提高混凝土的耐久性。

技術特征：

1.一種耐久性混凝土，其特征在于，包括以下重量組分：200-300重量份的水泥、350-400重量份的碎石、8-16重量份的粉煤灰、0.2-0.4重量份的聚羧酸減水劑、4-8重量份的季銨化三嗪基聚氨酯、3-6重量份的改性環糊精、150-300重量份的水；

2.根據權利要求1所述的耐久性混凝土的制備方法，其特征在于，所述步驟一中2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、l-賴氨酸、硼氫化鈉的質量比為1:1.8-2.3:0.2-0.5。

3.根據權利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述步驟二中三嗪基賴氨酸、3-二甲氨基-1-丙醇、對甲苯磺酸催化劑的質量比為0.4-0.6:1:0.01-0.03。

4.根據權利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述步驟三中中間體1、3-氯-1-丙醇的質量比為1:1.2-1.5。

5.根據權利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述步驟四中甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、二月桂酸二丁基錫催化劑、季銨化三嗪基擴鏈劑的質量比為1:1.1-1.3:0.01-0.03:0.4-0.6。

6.根據權利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述改性環糊精的制備方法為：

7.一種如權利要求1-6任一項所述的耐久性混凝土的制備方法，其特征在于，所述耐久性混凝土的制備方法為：將水泥、碎石、粉煤灰、聚羧酸減水劑、季銨化三嗪基聚氨酯、改性環糊精、水加入攪拌機中，攪拌均勻，攪拌50-100s，得到耐久性混凝土。

技術總結
本發明涉及混凝土技術領域，且公開了一種耐久性混凝土及其制備方法，本發明通過將水泥、碎石、粉煤灰、聚羧酸減水劑、季銨化三嗪基聚氨酯、改性環糊精、水加入攪拌機中，攪拌均勻，攪拌，得到耐久性混凝土。季銨化三嗪基聚氨酯中的季銨鹽基團能夠有效減少粘土對減水劑的吸附，從而降低外加劑摻量，提高混凝土的工作性能和耐久性；其中的三嗪基基團具有一定的化學穩定性和耐腐蝕性，有助于減少混凝土在惡劣環境中受到的氯鹽侵蝕，從而延長混凝土的使用壽命。

技術研發人員：李達夫,田波,趙鴻鐸,錢鑫,曾孟源,李思李,謝晉德
受保護的技術使用者：同濟大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/6