CN114149192A - 一种抗冻混凝土用固体防冻剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗冻混凝土用固体防冻剂及其制备方法，固体防冻剂由粒径为0.075mm～1.18mm范围内单粒级配或连续级配的再生加气混凝土骨料组成，并进行改性处理。固体防冻剂以微小骨料的形态替代传统的微小气泡存在于抗冻混凝土中，提高其抗冻耐久性指标，即实现固废的高效利用，又解决了传统抗冻混凝土含气量不易控制的问题，有效保证了生产质量。

Description

一种抗冻混凝土用固体防冻剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体为一种抗冻混凝土用固体防冻剂及其制备方法。
背景技术
我国建筑固废数量快速增长，已经引发一系列环境和安全问题，比如大量堆放导致的土地占用问题以及这些废弃物不易分解而造成的环境污染问题等。固废物要经过相当长的时间才能自然分解，如果能将这些物质加以利用，势必可以改善以上问题，还可以降低天然资源的利用问题。
蒸汽加气混凝土是利用粉煤灰(砂)、水泥原料为主，掺入调节剂，发起气剂和稳泡剂，经破碎细磨原料、称量配料、加水搅拌与浇注静停、机械切割、入釜蒸压杨虎、制成品出釜季铵盐等工艺流程制成的多孔硅酸盐砌块。再生加气混凝土是利用建筑垃圾废弃混凝土为主要原料，参加粉煤灰、水泥、生石灰、石膏、铝粉以及稳泡剂制备成的再生蒸压加气混凝土砌块。再生加气混凝土骨料材质软、遇水粉化等弊端不利于其高效再利用。因此需要对再生加气混凝土进行强化处理。
此外，抗冻性是混凝土耐久性的重要指标之一，而控制混凝土的含气量是提高其抗冻性的有效措施，目前一般采用添加引气剂方式使抗冻混凝土的含气量达到一定的标准要求，但这种方法受混凝土的成型温度、搅拌时间以及施工现场振捣水平等因素的影响，混凝土成型后的含气量不易控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗冻混凝土用固体防冻剂，这种固体防冻剂可以解决传统引气剂产品质量参差不齐、搅拌施工过程中含气量不宜控制，以及再生加气混凝土建筑固废再利用时附加值低的问题。
本发明的另外一个发明目的是提供以上所述固体防冻剂的制备方法；该制备方法简单易行，成本低廉，制备得到的抗冻混凝土用固体防冻剂性能优异，体积稳定性好，可较好的解决了传统抗冻混凝土引入微小气泡时受到成型温度、搅拌时间以及振捣时间的影响，导致引气量不达标的问题。
为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：
一种抗冻混凝土用固体防冻剂，所述固体防冻剂由一种或多种粒径的再生加气混凝土骨料通过改性剂进行改性处理后制成，用于抗冻混凝土。
作为本申请中一种较好的实施方式，
作为本申请中一种较好的实施方式，所述再生加气混凝土骨料的粒径为0.075mm～1.18mm范围内单粒级配或连续级配。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的改性剂为水溶性胶粘剂和水溶性乳液的任意一种或几种与水混合而成，改性剂与水的质量比为0.75～0.95。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的改性剂为聚氨酯水性胶黏剂和/丙烯酸乳液与水的混合物。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的改性剂为1份丙烯酸水性胶黏剂和5份～25份水的混合物。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的改性剂为1份～2份聚氨酯水性胶黏剂、2份～6份丙烯酸乳液和12份～160份水的混合物。
作为本申请中一种较好的实施方式，改性剂和再生加气混凝土骨料的质量比为1:1.5～1:0.5。
作为本申请中一种较好的实施方式，以上所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将再生加气混凝土骨料按要求粉碎至需要粒径；
然后分别使用筛孔为0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm和1.18mm的筛网对破碎后的再生加气混凝土骨料进行筛分，备用。
2)按要求将不同粒径的再生加气混凝土骨料按比例混合；
比如根据配合比需要，选取某特定粒径或0.075mm～1.18mm范围内多个粒径的再生加气混凝土骨料进行混合。
3)将混合好的再生加气混凝土骨料放入搅拌机进行搅拌，同时喷洒改性剂进行改性处理；
作为本申请中一种较好的实施方式，搅拌设备选用滚筒式搅拌机等骨料粒径和粉尘含量影响较小的搅拌设备。
4)待改性完成后，卸料后进行烘干处理，即得。
作为本申请中一种较好的实施方式，改性处理温度为室温，改性处理时间为60s～180s。
作为本申请中一种较好的实施方式，所述的烘干为自然干燥，最终含水率0～1％。
作为本申请中一种较好的实施方式，制备得到的固体防冻剂体积稳定性好，提高其抗冻耐久性指标。
本发明提供一种抗冻混凝土用固体防冻剂及其制备方法，对再生加气混凝土骨料进行改性处理，然后利用其材质较软的特点，使其以固体形态替代抗冻混凝土中的微小气泡。
与现有技术相比，本发明的积极效果体现在：
(一)该抗冻混凝土用固体防冻剂，以微小固体的形态代替传统抗冻混凝土中的微小气泡，提高其抗冻耐久性。
(二)该抗冻混凝土用固体防冻剂，具有体积稳定性好的特点，解决了传统抗冻混凝土引入微小气泡时受到成型温度、搅拌时间以及振捣时间的影响，导致引气量不达标的问题。
(三)该抗冻混凝土用固体防冻剂，解决了再生加气混凝土骨料处置难度大的问题，实现了建筑垃圾的资源化，变废为宝，降低生产成本。
具体实施方式
一种抗冻混凝土用固体防冻剂，所述固体防冻剂由一种或多种粒径的再生加气混凝土骨料通过改性剂进行改性处理后制成，用于抗冻混凝土。
作为优选，所述再生加气混凝土骨料的粒径为0.075mm～1.18mm范围内单粒级配或连续级配。
作为优选，所述的改性剂为水溶性胶粘剂和水溶性乳液的任意一种或几种与水混合而成，改性剂与水的质量比为0.75～0.95。
作为优选，改性剂和再生加气混凝土骨料的质量比为1:1.5～1:0.5。
作为优选，所述的改性剂为聚氨酯水性胶黏剂和/丙烯酸乳液与水的混合物。
作为优选，所述的改性剂为1份丙烯酸水性胶黏剂和5份～25份水的混合物,更优选质量比为1：15。
作为优选，所述的改性剂为1份～2份聚氨酯水性胶黏剂、2份～6份丙烯酸乳液和12份～160份水的混合物；更优选聚氨酯水性胶黏剂、丙烯酸乳液和水的质量比为1:2:20。
作为优选，以上所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将再生加气混凝土骨料按要求粉碎至需要粒径；
然后分别使用筛孔为0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm和1.18mm的筛网对破碎后的再生加气混凝土骨料进行筛分，备用。
2)按要求将不同粒径的再生加气混凝土骨料按比例混合；
比如根据配合比需要，选取某特定粒径或0.075mm～1.18mm范围内多个粒径的再生加气混凝土骨料进行混合。
3)将混合好的再生加气混凝土骨料放入搅拌机进行搅拌，同时喷洒改性剂进行改性处理；
作为优选，搅拌设备选用滚筒式搅拌机等骨料粒径和粉尘含量影响较小的搅拌设备。
4)待改性完成后，卸料后进行烘干处理，即得。
作为优选，改性处理温度为室温，改性处理时间为60s～180s。
作为优选，所述的烘干为自然干燥，最终含水率为0～1％。
作为优选，制备得到的固体防冻剂体积稳定性好，提高其抗冻耐久性指标
为了使本发明的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明中做进一步的阐述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本发明中所记载的％，如无特殊说明，均表示其质量百分含量，即wt％。
实施例1:
将再生加气混凝土骨料进行破碎，然后筛选粒径为0.3mm～0.6mm的再生加气混凝土骨料备用。再将备用的骨料通过料斗卸料至正在运行的自落式滚筒搅拌机中，通过搅拌机供水装置计量喷洒改性剂进行改性处理，改性剂为丙烯酸水性胶黏剂与水的混合物，两者的质量比为1:15，改性剂与再生加气混凝土骨料的质量比为1:1；改性处理温度为室温，改性处理时间为100s。将进行改性后的混合骨料卸料至料斗并送入干燥室进行烘干处理，得到抗冻混凝土用固体防冻剂；最后将干燥后的固体防冻剂进行包装储存。
实施例2：
将再生加气混凝土骨料进行破碎，然后分别筛选得到粒径为0.15mm～0.6mm再生加气混凝土骨料和粒径为0.6mm～1.18mm的再生加气混凝土骨料，并将两种骨料按照体积比为9:1的比例进行计量，混合均匀。然后通过料斗将混合好的物料卸料至正在运行的自落式滚筒搅拌机中，通过搅拌机供水装置计量喷洒改性剂进行改性，改性处理温度为室温，改性处理时间为120s；改性剂为聚氨酯水性胶黏剂、丙烯酸乳液与水的混合物，聚氨酯水性胶黏剂、丙烯酸乳液与水的质量比为1:2:20；改性剂与再生加气混凝土骨料的质量比为1:1.2。将进行改性后的混合骨料卸料至料斗并送入干燥室进行烘干处理，得到抗冻混凝土用固体防冻剂；最后将干燥后的固体防冻剂进行包装储存。
将实施例1和实施例2中制备得到的固体防冻剂进一步用于抗冻混凝土的制备，制备方法为：
将水泥450kg，碎石960公斤，中砂980公斤，固体防冻剂5L、消泡剂0.36kg、矿物掺合料90㎏，外加剂4㎏，水135㎏，卸料至搅拌机，原材料计量误差满足《预拌混凝土》(GB/T14902-2012)标准要求，在搅拌机中搅拌90s后出料并测定其含气量，含气量实测值为0.4％，然后成型试块并进行标准养护振捣时间为12s)，测定其28天抗压强度为45.3Mpa，其抗冻性的耐久性指数为DF150。
其中，所述的水泥型号为PO42.5R；碎石的粒径为5～20mm；所述砂的细度模数为2.3；所述的防冻剂为固体防冻剂；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；矿物掺合料为Ⅰ级粉煤灰；外加剂为聚羧酸高效减水剂。
本申请中的固体防冻剂以微小骨料的形态替代传统的微小气泡存在于抗冻混凝土中，提高其抗冻耐久性指标，性能优异，固体放1天体积不变；气泡10分钟即变成液体。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于：所述固体防冻剂由一种或多种粒径的再生加气混凝土骨料通过改性剂进行改性处理后制成，用于抗冻混凝土。
2.如权利要求1所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，所述再生加气混凝土骨料的粒径为0.075mm～1.18mm范围内单粒级配或连续级配。
3.如权利要求1所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，所述的改性剂为水溶性胶粘剂和水溶性乳液的任意一种或几种与水混合而成，改性剂与水的质量比为0.75～0.95。
4.如权利要求3所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，所述的改性剂为聚氨酯水性胶黏剂和/丙烯酸乳液与水的混合物。
5.如权利要求3所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，所述的改性剂为1份丙烯酸水性胶黏剂和5份～25份水的混合物。
6.如权利要求4所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，所述的改性剂为1份～2份聚氨酯水性胶黏剂、2份～6份丙烯酸乳液和12份～160份水的混合物。
7.如权利要求1所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂，其特征在于，改性剂和再生加气混凝土骨料的质量比为1:1.5～1:0.5。
8.如权利要求1-7中任一所述的一种抗冻混凝土用固体防冻剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将再生加气混凝土骨料按要求粉碎至需要粒径；
2)按要求将不同粒径的再生加气混凝土骨料按比例混合；
3)将混合好的再生加气混凝土骨料放入搅拌机进行搅拌，同时喷洒改性剂进行改性处理；
4)待改性完成后，卸料后进行烘干处理，即得。
9.如权利要求8所述的其制备方法，其特征在于，改性处理温度为室温，改性处理时间为60s～180s。
10.如权利要求8所述的其制备方法，其特征在于，所述的烘干为自然干燥，最终含水率0～1％。
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