CN107954629A - 一种环保型混凝土防冻剂 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种环保型混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂10‑20份、木质素磺酸钠6‑10份、改性磷石膏8‑12份、聚谷氨酸5‑15份、琥珀酸酯磺酸钠0.3‑0.5份、甘露醇5‑10份。本发明使用大量磷石膏，解决了磷石膏的环境污染问题，还可以节约资源，降低生产成本，具有良好的经济和社会效益。本发明的环保型混凝土防冻剂与水泥适应性好，质量稳定，能显著降低混凝土拌合物的冰点，可以保持混凝土在‑20℃下不结冰，完全满足冬季施工要求，适合工业化生产。

Description

一种环保型混凝土防冻剂
技术领域
本发明涉及建筑混凝土技术领域，具体涉及一种环保型混凝土防冻剂。
背景技术
冬季混凝土施工，由于混凝土温度与外界气温有差别，在混凝土与周围环境温度之间会产生热交换，当环境温度很低时，这种热交换就会很快地降低混凝土的温度，对新拌混凝土而言，温度降低的快慢决定了水化温度的大小，温度降低愈快，混凝土强度的增长愈慢，当混凝土过早的受冻后，强度就不会再增长，尚在混凝土内部的游离水分也就愈高，结冻后的冻胀力就愈大，混凝土就容易造成破坏，混凝土强度降低的原因主要是水结冻后体积增大，冻胀应力就随之增大而产生裂缝，混凝土结构受到破坏，在混凝土浇筑的最初几个小时是危险性最大的时刻，混凝土的耐久性可能被一、二次冻融循环对混凝土结构损坏，而使用性能优异的混凝土防冻剂能使混凝土延缓结冻过程，延长临界强度，产生一定抗冻能力。
我国北方很多地区，特别是新疆地区，冬季气温都在-5℃以下，有时可以达到-30℃以下，当温度低于混凝土水化冰点温度时，就会使得水泥的水化进程受到很大的影响，进而影响其抗压强度，并且结冰产生冰胀力使混凝土内部结构遭到破坏，也会给混凝土的强度和耐久性带来不利影响。现有的防冻剂，在混凝土使用过程中还存在质量不稳定，影响混凝土各种施工工程等技术问题。
发明内容
本发明提供了一种质量稳定，适应性好的环保型混凝土防冻剂。、
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种环保型混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂10-20份、木质素磺酸钠6-10份、改性磷石膏8-12份、聚谷氨酸5-15份、琥珀酸酯磺酸钠0.3-0.5份、甘露醇5-10份。
所述的，改性磷石膏是由以下方法制得的：将改性剂加至水中，混合，得液料；将液料均匀喷洒至磷石膏中，陈化反应20h，烘干，得改性磷石膏。
所述的，磷石膏、改性剂和水的重量比为10：0.5-1：2-4。
所述的，改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1-1.5的重量比制得。
所述的，硅酸镁铝pH值为8.0-9.0，含水量小于8%。
所述的，聚羧酸减水剂为粉体，减水率为30%-35%，堆积密度350-500kg/cm3。
本发明中，聚羧酸减水剂使调配出来的混凝土工作性能良好，保持混凝土在低温下不结冰。木质素磺酸钠可与混凝土中的矿物很好的吸附在一起，改善包裹性能，并减少减水剂的使用，节约成本。改性磷石膏可填充于混凝土颗粒的空隙，堵塞毛细管孔道，使混凝土在早期产生微膨胀，减少后期收缩，提高胶凝材料密实性，进而提高混凝土的抗冻性能和强度。聚谷氨酸和甘露醇可提高防冻剂的稳定性，还可以改善混凝土的低温流动性。琥珀酸酯磺酸钠可产生微小气泡，水被挤压入气泡中，大幅降低对混凝土结构的影响，显著改善混凝土冻胀应力。
本发明的有益效果：本发明使用大量磷石膏，解决了磷石膏的环境污染问题，还可以节约资源，降低生产成本，具有良好的经济和社会效益。本发明的环保型混凝土防冻剂与水泥适应性好，质量稳定，能显著降低混凝土拌合物的冰点，可以保持混凝土在-20℃下不结冰，完全满足冬季施工要求，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明所用的磷石膏取自山东日照某化工厂磷石膏堆场，灰白色，主要成分为二水硫酸钙（CaSO4.2H2O），比表面积为2750cm2/g，pH值为2.5，含游离水质量分数为20%，其化学组成见表1。
表1磷石膏的化学组成
组成 P2O5 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 烧失量
质量分数/% 1.13 3.52 0.67 0.38 32.57 0.59 46.89 13.89
实施例1
一种环保型混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂10份、木质素磺酸钠6份、改性磷石膏12份、聚谷氨酸15份、琥珀酸酯磺酸钠0.3份、甘露醇10份。
所述的，改性磷石膏是由以下方法制得的：将改性剂加至水中，混合，得液料；将液料均匀喷洒至磷石膏中，陈化反应20h，烘干，得改性磷石膏。
所述的，磷石膏、改性剂和水的重量比为10：0.5：4。
所述的，改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1的重量比制得。
所述的，硅酸镁铝pH值为8.0-9.0，含水量小于8%。
所述的，聚羧酸减水剂为粉体，减水率为30%-35%，堆积密度350-500kg/cm3。
实施例2
一种环保型混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂15份、木质素磺酸钠8份、改性磷石膏10份、聚谷氨酸10份、琥珀酸酯磺酸钠0.4份、甘露醇8份。
所述的，改性磷石膏是由以下方法制得的：将改性剂加至水中，混合，得液料；将液料均匀喷洒至磷石膏中，陈化反应20h，烘干，得改性磷石膏。
所述的，磷石膏、改性剂和水的重量比为10：0.8：3。
所述的，改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1.3的重量比制得。
所述的，硅酸镁铝pH值为8.0-9.0，含水量小于8%。
所述的，聚羧酸减水剂为粉体，减水率为30%-35%，堆积密度350-500kg/cm3。实施例3
一种环保型混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂20份、木质素磺酸钠10份、改性磷石膏8份、聚谷氨酸5份、琥珀酸酯磺酸钠0.5份、甘露醇5份。
所述的，改性磷石膏是由以下方法制得的：将改性剂加至水中，混合，得液料；将液料均匀喷洒至磷石膏中，陈化反应20h，烘干，得改性磷石膏。
所述的，磷石膏、改性剂和水的重量比为10：1：2。
所述的，改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1.5的重量比制得。
所述的，硅酸镁铝pH值为8.0-9.0，含水量小于8%。
所述的，聚羧酸减水剂为粉体，减水率为30%-35%，堆积密度350-500kg/cm3。
对比例1
一种混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂15份、木质素磺酸钠8份、聚谷氨酸10份、琥珀酸酯磺酸钠0.4份、甘露醇8份。
其余同实施例2。
对比例2
一种混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂15份、木质素磺酸钠8份、改性磷石膏10份、聚谷氨酸10份、甘露醇8份。
其余同实施例2。
对比例3
一种混凝土防冻剂，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂15份、木质素磺酸钠8份、聚谷氨酸10份、甘露醇8份。
其余同实施例2。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-3制备的混凝土防冻剂参照JC475-2004混凝土防冻剂进行性能测试，结果如表2所示。
表2 混凝土防冻剂性能测试结果
分组 氨释放量 氯离子含量 碱含量 低温有无结晶 减水率 -7抗压强度比 -7+28天抗压强度比 -7+56天抗压强度
规定指标JC475-2004 ≤0.05 生产厂控±2% 生产厂控±2% —— ≥0 ≥10 ≥85 ≥100
实施例1 0 ≤0.01 ≤0.8 无 ≥25 23 ≥140 ≥145
实施例2 0 ≤0.01 ≤0.7 无 ≥25 27 ≥154 ≥155
实施例3 0 ≤0.01 ≤0.9 无 ≥25 26 ≥150 ≥150
对比例1 0 ≤0.01 ≤0.8 无 ≥25 12 ≥98 ≥100
对比例2 0 ≤0.01 ≤0.8 少量 ≥25 25 ≥145 ≥145
对比例3 0 ≤0.01 ≤0.8 少量 ≥25 11 ≥90 ≥90
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种环保型混凝土防冻剂，其特征在于，是由以下重量份的原料制得的：聚羧酸减水剂10-20份、木质素磺酸钠6-10份、改性磷石膏8-12份、聚谷氨酸5-15份、琥珀酸酯磺酸钠0.3-0.5份、甘露醇5-10份。
2.根据权利要求1所述环保型混凝土防冻剂，其特征在于，所述改性磷石膏是由以下方法制得的：将改性剂加至水中，混合，得液料；将液料均匀喷洒至磷石膏中，陈化反应20h，烘干，得改性磷石膏。
3.根据权利要求2所述环保型混凝土防冻剂，其特征在于，所述磷石膏、改性剂和水的重量比为10：0.5-1：2-4。
4.根据权利要求3所述环保型混凝土防冻剂，其特征在于，所述改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1-1.5的重量比制得。
5.根据权利要求4所述环保型混凝土防冻剂，其特征在于，所述硅酸镁铝pH值为8.0-9.0，含水量小于8%。
6.根据权利要求1所述环保型混凝土防冻剂，其特征在于，所述聚羧酸减水剂为粉体，减水率为30%-35%，堆积密度350-500kg/cm3。
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