本发明涉及混凝土制品，具体地，涉及一种抗冻混凝土砖及其制备方法。
背景技术：
：混凝土通常是以水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好、价格便宜以及与钢材结合可制成各种承重机构的优点，是当代应用最广泛的建筑材料，对人类社会的发展起着十分重要的作用。我国地域辽阔，在长江中下游、东北、华北及内蒙古、青海、新疆等地，冬季气温都在-5℃以下，极端最低气温甚至接近-40℃。而当温度降低到0℃及0℃以下时，存在于混凝土中的自由水开始结冰，逐渐由液相(水)变为固相(冰)。浆体中的水、或者浆体硬化后毛细孔中的水结冰，直接后果是水结冰膨胀，导致浆体涨裂，间接后果是，能参与水泥水化作用的水减少，加之温度低，水化作用减慢，强度增长相应减慢。如果混凝土尚未建立初始强度，或混凝土初始强度较低时内部水分结冰，水泥水化作用基本停止，强度就不再增长，而结冰引起的冰晶压极易容易破坏混凝土。技术实现要素：本发明的目的是提供一种抗冻混凝土砖及其制备方法，该抗冻混凝土砖具有优异的抗冻能力，并且该制备方法工序简单且原料易得。为了实现上述目的，本发明提供了一种抗冻混凝土砖的制备方法，该制备方法包括：1)将硅胶、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水进行第一水热反应、过滤取滤饼以制得第一水热产物；2)将第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水进行第二水热反应、过滤取滤饼以制得第二水热产物；3)将第二水热产物、碳酸钠、氯化钠进行球磨以制得防冻剂；4)将水泥、石子、砂、粉煤灰、所述防冻剂、木质素磺酸钠、水混合制得抗冻混凝土；5)将所述抗冻混凝土进行固化成型、养护以制得抗冻混凝土砖。本发明还提供了一种抗冻混凝土砖，该抗冻混凝土砖通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本发明通过各原料以及各步骤的共同作用进而使得制得的抗冻混凝土砖具有优异的抗冻效果，进而使得其能够适用于混凝土中；同时该该制备方法具有工序简单、原料易得的优点。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了一种抗冻混凝土砖的制备方法，该制备方法包括：1)将硅胶、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水进行第一水热反应、过滤取滤饼以制得第一水热产物；2)将第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水进行第二水热反应、过滤取滤饼以制得第二水热产物；3)将第二水热产物、碳酸钠、氯化钠进行球磨以制得防冻剂；4)将水泥、石子、砂、粉煤灰、所述防冻剂、木质素磺酸钠、水混合制得抗冻混凝土；5)将所述抗冻混凝土进行固化成型、养护以制得抗冻混凝土砖。在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，在步骤1)中，硅胶、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水的重量比为100：15-22：1-3：6-12：15-20：10-16：200-300。在本发明的步骤1)中，第一水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，在步骤1)中，第一水热反应满足以下条件：在密闭容器中进行，先将体系自15-35℃以0.5-1℃/min升温至80-100℃并保温3-5h，接着以1.5-2℃/min升温至150-180℃并保温2-3h。在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，在步骤2)中，第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水的重量比为100：30-36：8-12：15-19：40-60：150-250。在本发明的步骤2)中，第二水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，在步骤2)中，第一水热反应满足以下条件：在密闭容器中进行，先将体系自15-35℃以1.5-2℃/min升温至110-130℃并保温2-3h，接着以0.9-1.5℃/min升温至190-200℃并保温5-8h。在本发明的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，在步骤3)中，第二水热产物、碳酸钠、氯化钠的重量比为10：2-3：1-4。在本发明的步骤3)中，球磨的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，球磨满足以下条件：大球与小球的质量比为2：0.8-1.2，磨球与物料的质量比为20：0.8-1.2，转速为600-1200rpm，球磨时间为25-35min。在本发明的步骤4)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，在步骤4)中，所述水泥、石子、砂、粉煤灰、所述防冻剂、木质素磺酸钠、水的重量比为100：20-30：50-60：17-35：3-8：1-3：120-150。在本发明的步骤4)中，混合的时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，所述混合的时间为2-4h。在本发明的步骤5)中，养护的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，所述养护为自然养护，养护时间为8-12天在本发明的步骤1)中，硅胶的规格可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的混凝土的防冻效果，优选地，硅胶由平均粒径为150-250μm的颗粒、平均粒径为45-75μm的颗粒按照1：1.5-2的重量比组成。本发明还提供了一种抗冻混凝土砖，该抗冻混凝土砖通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11)将硅胶(由平均粒径为200μm的颗粒、平均粒径为55μm的颗粒按照1：1.8的重量比组成)、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水按照100：20：2：8：18：13：250的重量比进行第一水热反应(先将体系自25℃以0.8℃/min升温至90℃并保温4h，接着以1.8℃/min升温至170℃并保温2.5h)、过滤取滤饼以制得第一水热产物；2)将第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水按照100：33：10：17：50：200的重量比进行第二水热反应(先将体系自25℃以1.8℃/min升温至120℃并保温2.5h，接着以1.2℃/min升温至195℃并保温7h)、过滤取滤饼以制得第二水热产物；3)将第二水热产物、碳酸钠、氯化钠按照10：2.5：3的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2：1，磨球与物料的质量比为20：1，转速为1000rpm，球磨时间为30min)以制得；4)将水泥(强度42.5)、石子、砂、粉煤灰、上述混凝土防冻剂、木质素磺酸钠、水按照100：25：55：25：5：2：130的重量比混合3h制得抗冻混凝土；5)将上述抗冻混凝土固化成型、养护10天以制得混凝土砖a1。实施例21)将硅胶(由平均粒径为150μm的颗粒、平均粒径为45μm的颗粒按照1：1.5的重量比组成)、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水按照100：15：1：6：15：10：200的重量比进行第一水热反应(先将体系自15℃以0.5℃/min升温至80℃并保温3h，接着以1.5℃/min升温至150℃并保温2h)、过滤取滤饼以制得第一水热产物；2)将第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水按照100：30：8：15：40：150的重量比进行第二水热反应(先将体系自15℃以1.5℃/min升温至110℃并保温2h，接着以0.9℃/min升温至190℃并保温5h)、过滤取滤饼以制得第二水热产物；3)将第二水热产物、碳酸钠、氯化钠按照10：2：1的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2：0.8，磨球与物料的质量比为20：0.8，转速为600rpm，球磨时间为25min)以制得防冻剂；4)将水泥(强度42.5)、石子、砂、粉煤灰、上述防冻剂、木质素磺酸钠、水按照100：20：50：17：3：1：120的重量比混合2h制得抗冻混凝土；5)将上述抗冻混凝土固化成型、养护8天以制得混凝土砖a2。实施例31)将硅胶(由平均粒径为250μm的颗粒、平均粒径为75μm的颗粒按照1：2的重量比组成)、十二烷基硫酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、硝酸钙、氯化钠和水按照100：22：3：12：20：16：300的重量比进行第一水热反应(先将体系自35℃以1℃/min升温至100℃并保温5h，接着以2℃/min升温至180℃并保温3h)、过滤取滤饼以制得第一水热产物；2)将第一水热产物、环糊精、尿素、硫酸钠、甲醇和水按照100：36：12：19：60：250的重量比进行第二水热反应(先将体系自35℃以2℃/min升温至130℃并保温3h，接着以1.5℃/min升温至200℃并保温8h)、过滤取滤饼以制得第二水热产物；3)将第二水热产物、碳酸钠、氯化钠按照10：3：4的重量比进行球磨(大球与小球的质量比为2：1.2，磨球与物料的质量比为20：1.2，转速为1200rpm，球磨时间为35min)以制得防冻剂；4)将水泥(强度42.5)、石子、砂、粉煤灰、上述防冻剂、木质素磺酸钠、水按照100：30：60：35：8：3：150的重量比混合4h制得抗冻混凝土；5)将上述抗冻混凝土固化成型、养护12天以制得混凝土砖a3。对比例1按照实施例1的方法进行制得制得抗冻混凝土砖b1，不同的是，步骤2)未使用第一水热产物。对比例2按照实施例1的方法进行制得制得抗冻混凝土砖b2，不同的是，步骤2)未进行第二水热反应。对比例3按照实施例1的方法进行制得制得抗冻混凝土砖b3，不同的是，步骤1)未进行第一水热反应。对比例4按照实施例1的方法进行制得制得抗冻混凝土砖b4，不同的是，步骤3)未进行球磨。应用例1将上述抗冻混凝土固化、养护10天以制得混凝土砖。检测例1将上述混凝土砖置于-40℃下放置7天，然后统计混凝土砖表面的裂纹密度(条/m2)，具体结果见表1。表1防冻剂a1a2a3b1b2b3b4裂纹密度(条/m2)1221513104以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12