CN105503013A - 一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法 - Google Patents

一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、引气剂0.01～0.05重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、水60～70重量份和聚羧酸高性能减水剂15～20重量份。本发明可使规定负温养护7d的混凝土强度达到28d标准养护混凝土强度的15％以上，负温养护7d后转为标准养护28d的强度达到标准养护混凝土强度110％以上。

Description

一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料外加剂技术领域，具体涉及一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法。
背景技术
我国地域辽阔，有相当大部分地区处于严寒地带。不少建筑物出现冻融破坏现象。混凝土冻融破坏是我国建筑老化病害的主要问题之一，严重影响建筑物的长期使用和安全运行。深入研究混凝土的冻害机理、冻坏形式、影响因素、改善措施，并开发新型的抗冻性良好的混凝土具有十分重大的经济效益和社会效益。
混凝土在负温或低温下施工的一个重要问题是强度发展非常缓慢，且负温可引起水的相变而使体积膨胀，从而使混凝土遭受极为严重的破坏。混凝土受冻破坏概况起来分四个阶段。(1)初龄受冻。即混凝土在初凝前受冻。解冻后对其后期强度的发展无明显影响。(2)幼龄(初凝、终凝期间)受冻。此时混凝土已初步形成结构，受冻可能使结构遭受不可恢复的损坏，从而使混凝土后期强度损失30％-40％。(3)成龄受冻。此时混凝土的强度已经达到能抵抗受冻破坏的程度，即已经形成临界强度，其后期强度可以没有损失或损失最多不超过5％，且耐久性不会降低。(4)后期受冻。即混凝土已达到设计强度后的受冻，这实质上已经属于混凝土抵抗冻融作用的耐久性问题。
混凝土掺加防冻剂，不仅可以节省费用，而且还可以节省劳动力、物资的浪费，减少混凝土施工环节，能取得综合的经济技术效益。通过掺加防冻剂，可使混凝土尽早达到混凝土抗冻的临界强度；同时引入连续封闭细小的孔隙，可进一步硬化混凝土的抗冻融能力。
冬季施工，气温常低于0℃。商砼生产过程中直接使用粉状防冻组分，存在混凝土搅拌不均匀，局部防冻效果不佳等问题，且粉状防冻组分多需人工投料，消耗人力的同时，亦增加混凝土的生产时间。
而将防冻组分与外加剂提前复配，由于常用防冻组分防冻效果较差，自身多会受冷结冰，致使其难以保持液体，商砼生产无法正常循环使用，严重影响混凝土的生产。
另冬季施工气温较低，混凝土强度增长非常缓慢，严重影响施工进度和工程质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种液体混凝土早强防冻剂。
本发明的另一目的在于提供上述液体混凝土早强防冻剂的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种液体混凝土早强防冻剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、引气剂0.01～0.05重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、水60～70重量份和聚羧酸高性能减水剂15～20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分，其中有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种，低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
其中n:m＝3.6～3.7，n1＝42～43，n＝12～18。
在本发明的一个优选实施方案中，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺2.0重量份、硫代硫酸钠5.0重量份、低分子醇3.0重量份、亚硝酸钠5.0重量份、引气剂0.05重量份、增溶剂0.05重量份、水64.9～66.9重量份和聚羧酸高性能减水剂18.0～20.0重量份。
进一步优选的，所述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺或三异丙醇胺。
进一步优选的，所述低分子醇为二甘醇或丙二醇。
进一步优选的，所述引气剂为月桂酰谷氨酸钠或月桂酰肌氨酸钠。
进一步优选的，所述增溶剂为二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺。
一种上述液体混凝土早强防冻剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份称取各组分；
(2)将聚羧酸高性能减水剂与水混合，搅拌1～5min；
(3)向步骤(2)的物料中依次加入硫代硫酸钠、亚硝酸钠和引气剂，加完后，搅拌5～10min；
(4)向步骤(3)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，即得所述液体混凝土早强防冻剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明的防冻组分的防冻效果明显，可能显著降低冰点，能使液体早强防冻剂在-15℃～0℃环境下不结冰、无沉淀，从而保证混凝土正常、稳定生产，使混凝土具备良好的防冻效果。
2、本发明中的增溶剂可将早强组分、防冻组分、引气剂与聚羧酸高性能减水剂有效地溶和在一起，实现各组分作用的有效叠加。
3、本发明将早强组分、防冻组分、引气剂、增溶剂与聚羧酸高性能减水剂合理复配，具有减水率合适、混凝土经时损失小，凝结时间短，与水泥适应性好，显著提高混凝土早期强度的特点。
4、本发明可使规定负温养护7d的混凝土强度达到28d标准养护混凝土强度的15％以上，负温养护7d后转为标准养护28d的强度达到标准养护混凝土强度110％以上。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
下述实施例中的聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
其中n:m＝3.6～3.7，n1＝42～43，n＝12～18。
实施例1
一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：单乙醇二异丙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：5.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰谷氨酸钠：0.05份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，水：66.90份，聚羧酸高性能减水剂：18份。
其制备方法如下：
(1)将聚羧酸高性能减水剂与水混合，搅拌1～5min；
(2)向步骤(1)的物料中依次加入硫代硫酸钠、亚硝酸钠和引气剂，加完后，搅拌5～10min；
(3)向步骤(2)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，即得所述液体混凝土早强防冻剂。
实施例2
一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：二乙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：5.0份，丙二醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰氨酸钠：0.05份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，水：66.9份，聚羧酸高性能减水剂：18.0份。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例3
一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：二乙醇单异丙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：5.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰谷氨酸钠：0.05份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，水：64.9份，聚羧酸高性能减水剂：20.0份。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例4
一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：三异丙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：5.0份，丙二醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰氨酸钠：0.05份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，水：64.9份，聚羧酸高性能减水剂：20.0份。
本实施例的制备方法同实施例1。
将上述实施例制备的液体混凝土早强防冻剂进行性能测试，结果见表1：
表1防冻剂性能测试结果
本领域普通技术人员可知，本发明技术参数和组分在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍然属于本发明的保护范围：
一种液体混凝土早强防冻剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、引气剂0.01～0.05重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、水60～70重量份和聚羧酸高性能减水剂15～20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分，其中有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种，低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
其中n:m＝3.6～3.7，n1＝42～43，n＝12～18。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、引气剂0.01～0.05重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、水60～70重量份和聚羧酸高性能减水剂15～20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分，其中有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种，低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
其中n:m＝3.6～3.7，n1＝42～43，n＝12～18。
2.如权利要求1所述的一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺2.0重量份、硫代硫酸钠5.0重量份、低分子醇3.0重量份、亚硝酸钠5.0重量份、引气剂0.05重量份、增溶剂0.05重量份、水64.9～66.9重量份和聚羧酸高性能减水剂18.0～20.0重量份。
3.如权利要求1或2所述的一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：所述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺或三异丙醇胺。
4.如权利要求1或2所述的一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：所述低分子醇为二甘醇或丙二醇。
5.如权利要求1或2所述的一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：所述引气剂为月桂酰谷氨酸钠或月桂酰肌氨酸钠。
6.如权利要求1或2所述的一种液体混凝土早强防冻剂，其特征在于：所述增溶剂为二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺。
7.一种权利要求1至6中任一权利要求所述的液体混凝土早强防冻剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按重量份称取各组分；
(2)将聚羧酸高性能减水剂与水混合，搅拌1～5min；
(3)向步骤(2)的物料中依次加入硫代硫酸钠、亚硝酸钠和引气剂，加完后，搅拌5～10min；
(4)向步骤(3)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，即得所述液体混凝土早强防冻剂。
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