1.3　无机插层材料改性混凝土应用现状

LDHs材料由于其独特的结构和性质，在很多行业中得到了广泛的应用。对于混凝土工程，目前来说，LDHs材料在该行业中的利用大多数着眼于其容纳大分子的能力，以此来制备有机-无机复合缓释型减水剂[87]。Beaudoin等人[88]曾提出用共沉淀方法来制备硝基苯甲酸、2，6-萘二磺酸盐、2-萘磺酸盐插层类水滑石材料，针对其可行性进行了研究，并进行了产品结构表征。Plank等人[89]针对一种Ca-Al-聚羧酸盐型缓释型高效减水剂的设计和制备方法进行了研究。严云等人[87]将商品萘系减水剂插入经过焙烧的LDHs材料层间，利用其焙烧还原的性质，得到了一种缓释型萘系高效减水剂，利用其控制释放的性能减小水泥净浆的流动度经时损失。Sailong Xu[90]曾使用Ca Al系LDHs材料来加速水泥的水化反应，结果表明该材料对水泥早期的水化反应有一定的促进作用。以上研究成果均对改善混凝土的工作性能有一定的学术价值。

根据之前针对混凝土中的离子渗透机理，混凝土中离子的传输是一个渗透、扩散、迁移综合的过程。对于LDHs材料吸附阴离子的能力，大量文献对此进行了综合研究。吕亮[83]针对LDHs材料对卤离子(F-、Cl-、Br-、I-)的吸附能力开展了实验研究并进行了总结，发现镁铝硝酸根LDHs材料对卤离子具有良好的吸附效果，而镁铝碳酸根LDHs材料可吸附含氟废水内的氟离子。而根据LDHs材料的记忆效应，经过焙烧后LDHs材料在卤离子环境中时，卤离子可作为平衡阴离子插入层间，反应活化能随着卤离子电负性及荷径比的增大而降低。李冬梅等人[91]则针对经过焙烧的LDHs材料在含有硫酸根离子的溶液中进行吸附实验，结果表明，在pH值较低的环境下，焙烧LDHs对硫酸根离子具有较好的吸附能力。

根据LDHs材料层间阴离子交换能力的大小对于混凝土中与其耐久性相关的几种阴离子均存在比其交换能力更低的层间阴离子。目前来说，作为吸附材料和离子交换材料来说，LDHs材料目前大多数应用于印染业和废水处理等工业中。而在混凝土工程中，由于其耐久性(包括碳化、氯离子侵入、硫酸盐侵蚀等)均与孔溶液中的阴离子的渗透迁移密切相关，有学者则据此提出了利用这些层状材料捕捉和固化水泥混凝土孔溶液中特定离子的思路。Raki等人[88]提出了一种新路径，将纳米材料作为一种聚合体和插层材料应用于水泥混凝土中。Tatematsu等人[92]曾利用水铝钙石的交换特性去除混凝土中的氯离子和硫酸盐。Meyn等人的研究[93]验证了水滑石吸附氯化物中氯离子的可行性，并针对其重建后的水滑石结构进行了研究。范扬凯[94]将Mg-Al-CO3型LDHs按照一定的配比进行了水泥砂浆实验，以研究LDHs吸附混凝土中氯离子的能力。研究结果表明，在高碱的环境下，LDHs吸附氯离子的能力较为有限，当LDHs掺量达到7%～9%时可表现出一定的吸附氯离子能力，原因是由于LDHs材料固化OH-离子的能力高于Cl-离子。同时，添加LDHs材料会造成水泥砂浆流动度显著降低，同时对其抗压强度并无明显的影响。

唐聿明等人[95]利用焙烧过的镁铝碳酸根水滑石对氯离子溶液中的钢筋腐蚀行为进行了研究，结果表明溶液经过焙烧水滑石处理后，钢筋的极化曲线出现了明显的钝化空间，其腐蚀电位与未处理的相比有了一定的提高，表面阻抗有较为明显的增加，孔溶液中Cl-与OH-离子浓度比降低了4～5个数量级。武汉理工大学的水中和等人[96，97]曾针对镁铝硝酸根LDHs材料与经过焙烧的LDOs在水泥净浆中的氯离子固化能力进行了研究，结果表明LDHs材料可在水泥水化产物环境中表现出显著的氯离子固化能力。