CN116063024A - 一种新型混凝土防冻剂及其制备方法 - Google Patents
一种新型混凝土防冻剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116063024A CN116063024A CN202211688175.7A CN202211688175A CN116063024A CN 116063024 A CN116063024 A CN 116063024A CN 202211688175 A CN202211688175 A CN 202211688175A CN 116063024 A CN116063024 A CN 116063024A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- weight
- novel concrete
- titanium dioxide
- preparing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 31
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 22
- WXFIFTYQCGZRGR-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxy-2-methylhex-2-enamide Chemical compound CC(O)CC=C(C)C(N)=O WXFIFTYQCGZRGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 24
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 18
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 claims description 10
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- -1 methylene dinaphthyl Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 229960002898 threonine Drugs 0.000 claims description 5
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 4
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 4
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 claims description 3
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 3
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 claims description 3
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 claims description 2
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 claims description 2
- 229940057847 polyethylene glycol 600 Drugs 0.000 claims description 2
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 2
- ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N triethoxy(2-methylpropyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC(C)C)(OCC)OCC ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XQGWAPPLBJZCEV-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane;urea Chemical compound NC(N)=O.CCC[Si](OCC)(OCC)OCC XQGWAPPLBJZCEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- NHISOSFLESCFIC-UHFFFAOYSA-N n-(2-hydroxypropyl)-n-methylprop-2-enamide Chemical compound CC(O)CN(C)C(=O)C=C NHISOSFLESCFIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
- C04B2103/601—Agents for increasing frost resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型混凝土防冻剂及其制备方法，涉及施工技术领域，新型混凝土防冻剂，由质量份数为15‑60份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、15‑25份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、15‑40份的氨基酸、6‑10份的纳米碳酸钙、5‑20份的2‑羟丙基甲基丙烯酰胺、5‑15份的三乙醇胺、8‑12份悬浮剂、以及30‑70份的水制备而成，一种新型混凝土防冻剂制备方法，包括以下步骤：S1制备有机硅改性的纳米二氧化钛分散液A:取0.5‑5份分散剂溶于100‑200份水中，加入50‑100份纳米二氧化钛，在超声中充分分散15‑30 min；分散后将50‑150份该分散液转移至三口烧瓶中，保持温度在0‑60℃之间，温度恒定之后，加入25‑200份有机硅溶液，在恒定温度下反应2‑12 h，耐久性好，性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂领域，具体为一种新型混凝土防冻剂及其制备方法。
背景技术
混凝土是建筑行业中应用最为广泛的材料之一，随着技术不断发展，提高混凝土耐久性是现代混凝土可持续发展战略的主要措施之一，我国地域辽阔，南北气候差异较大，在我国东北、华北、西北和青藏高原等地，冬季平均气温低于0℃，当温度降低至水的冰点时，混凝土中的介质水会结成冰，发生膨胀产生内应力，造成混凝土结构性损伤，另外，温度较低，发生水化的介质变少，水泥水化速度慢，会阻止钙矾石晶体的转化，导致混凝土强度达不到设计要求，极大地影响了工程质量，较为常见的方法是通过在外加剂中添加无机盐作为防冻剂来降低水溶液的冰点，常见的有氯化钠、氯化钙、硝酸钠、亚硝酸钠等无机盐，但由于无机盐中含有氯离子和钠离子，容易造成碱含量过高，且引入氯离子导致钢筋发生锈蚀，申请号为202110071613.4的发明专利《一种混凝土防冻剂及其制备方法》提供了一种使用缓释型防冻微球作为防冻剂的思路，但是存在核壳结构不稳定，不能够较好地在混凝土中分散开的缺点，并且其中使用了偏铝酸钠，其中含有部分钠离子，无法真正做到无碱防冻剂，申请号为202010648014.X的专利中使用一种亲水改性颗粒制备防冻剂，由于该种改性颗粒具备热胀冷缩的特点，在混凝土碱性放热环境下或者浇筑成型后，后期环境温度升高，会导致混凝土膨胀破坏，混凝土的耐久性还需改善，为此，我们提出一种新型混凝土防冻剂及其制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新型混凝土防冻剂及其制备方法，耐久性好，性能稳定，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型混凝土防冻剂，由质量份数为15-60份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、15-25份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、15-40份的氨基酸、6-10份的纳米碳酸钙、5-20份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、5-15份的三乙醇胺、8-12份悬浮剂、以及30-70份的水制备而成。
一种新型混凝土防冻剂制备方法，包括以下步骤：
S1制备有机硅改性的纳米二氧化钛分散液A:取0.5-5份分散剂溶于100-200份水中，加入50-100份纳米二氧化钛，在超声中充分分散15-30 min，分散后将50-150份该分散液转移至三口烧瓶中，保持温度在0-60℃之间，温度恒定之后，加入25-200份有机硅溶液，调节体系的pH为2-8之间，充分搅拌，在恒定温度下反应2-12h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液；
S2制备多元醇接枝改性的聚乙烯醇组分B:取30-60份聚乙烯醇溶于80-120份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至65-90℃之间，调节体系的pH为7-8之间，加入3-5份催化剂，将30-90份多元醇溶于100-150份水中，充分搅拌均匀，以一定的滴加速度将多元醇水溶液在1.5h-3h内滴加至烧瓶中，滴加结束之后，继续反应8-12h，得到多元醇接枝改性的聚乙烯醇组分B；
S3制备混凝土防冻剂:取15-60份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，15-25份S2中制得的组分B，30-70份水加入三口烧瓶中，升温至65-90℃，待温度恒定之后，将8-12份悬浮剂加入烧瓶中，随后加入5-15份的三乙醇胺和6-10份的纳米碳酸钙，充分搅拌1-4h，自然冷却后，加入5-20份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和15-40份的氨基酸，充分搅拌均匀1-3h，即得到一种新型的混凝土防冻剂；
进一步的：S1中所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、聚乙二醇400、聚乙二醇600、乙醇、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种组合。
进一步的：S1中所述的纳米二氧化钛粒径为15-25nm之间。
进一步的：S1中所述有机硅溶液中的有机硅烷为异丁基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、KH550、KH570中的一种或多种组合。
进一步的：S2中所述催化剂为硫酸、盐酸、对甲苯磺酸中的一种或多种组合。
进一步的：S2中所述的多元醇为丙三醇、聚乙二醇、丙二醇、山梨醇、环己六醇中的一种或多种组合。
进一步的：S3中所述悬浮剂为水合硅酸镁铝、氢化蓖麻油、气象二氧化硅、凹凸棒土、亚甲基双萘磺酸钠中的一种或多种组合。
进一步的：S3中所述氨基酸为L-苏氨酸、丝氨酸、赖氨酸、聚L-组氨酸中的一种或多种组合；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本新型混凝土防冻剂及其制备方法，具有以下好处：
1、本发明中所使用的L-苏氨酸、赖氨酸、聚乙烯醇、2-羟丙基甲基丙烯酰胺等物质的加入从降低冰点、冰晶畸变等几个方面达到防冻的目的，经研究发现，这几种物质拥有类似于动植物体内的抗冻蛋白的特性，拥有冰重结晶抑制性，能够吸附在初步形成的冰晶颗粒表面，一方面阻止冰晶的生长，另一方面造成冰晶的结构缺陷，作用于混凝土内部，从而达到优异的防冻效果。
2、本发明使用有机硅改性的纳米二氧化钛在降低二氧化钛分子团聚的同时，引入硅氧键，能够提高组分在水泥中的分散性能，纳米二氧化钛组分的存在能够是水泥水化热的放热峰提前两小时，促进水泥水化进程，细化浆体结构，产生低钙硅比的水化硅酸钙凝胶，改善孔结构，孔径的降低，让孔内水的饱和蒸气压降低，减小了水凝结成冰时的膨胀应力，使得混凝土更加密实，不易膨胀开裂，强度有所提升。改性纳米二氧化钛与有机防冻组分结合，达到早强以及优异的防冻效果。
3、本发明区别于无机防冻剂的最大优点是不含氯离子以及钠离子，不会造成防冻剂的氯离子侵蚀以及钠离子的后期强度衰减大的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出以下实施例：
实施例一：一种新型混凝土防冻剂，由质量份数为15份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、18份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、15份的氨基酸、6.8份的纳米碳酸钙、12.3份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、13份的三乙醇胺、8份悬浮剂、以及30份的水制备而成。
一种新型混凝土防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
S1:取1.2份聚乙烯吡咯烷酮溶于100份水中，加入100份纳米二氧化钛，在超声中充分分散20min，分散后将120份该分散液转移至三口烧瓶中，升温至30℃，温度恒定之后，加入50份有机硅溶液，调节体系的pH为7，充分搅拌，在恒定温度下反应6h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液；
S2:取60份聚乙烯醇溶于80份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至65℃，调节体系的pH为8，加入4.5份硫酸，将65份乙二醇溶于120份水中，充分搅拌均匀，以恒定滴加速度将多元醇的水溶液在1.5h内滴加至烧瓶中，滴加结束后，继续反应10h，得到乙二醇接枝改性的聚乙烯醇组分B。
S3:取15份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，18份S2中制得的组分B，30份水加入三口烧瓶中，升温至85℃，待温度恒定之后，将8份气象二氧化硅加入烧瓶中，随后加入13份的三乙醇胺和6.8份的纳米碳酸钙，充分搅拌3h，自然冷却后，加入12.3份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和10份的丝氨酸、5份赖氨酸，充分搅拌1h，即得到一种新型的混凝土防冻剂.
实施例二：一种新型混凝土防冻剂，由质量份数为50份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、20份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、35份的氨基酸、7.2份的纳米碳酸钙、11.3份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、8份的三乙醇胺、9份悬浮剂、以及65份的水制备而成。
一种新型混凝土防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
S1:取0.8份聚乙二醇400溶于150份水中，加入80份纳米二氧化钛，在超声中充分分散20min，分散后将100份该分散液转移至三口烧瓶中，升温至40℃，温度恒定之后，加入150份有机硅溶液，调节体系的pH为4，充分搅拌，在恒定温度下反应4h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液。
S2:取30份聚乙烯醇溶于100份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至70℃，调节体系的pH为7，加入5份对甲苯磺酸，将50份聚乙二醇溶于150份水中，充分搅拌均匀，以恒定滴加速度将多元醇的水溶液在2.5h内滴加至烧瓶中，滴加结束后，继续反应12h，得到聚乙二醇接枝改性的聚乙烯醇组分B。
S3:取50份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，20份S2中制得的组分B，65份水加入三口烧瓶中，升温至80℃，待温度恒定之后，将9份凹凸棒土加入烧瓶中，随后加入8份的三乙醇胺和7.2份的纳米碳酸钙，充分搅拌3.5h，自然冷却后，加入11.3份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和25份的L-苏氨酸，10份聚L-组氨酸，充分搅拌3h，即得到一种新型的混凝土防冻剂。
实施例三：一种新型混凝土防冻剂，由质量份数为60份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、25份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、20份的氨基酸、8份的纳米碳酸钙、10份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、7.5份的三乙醇胺、8份悬浮剂、以及50份的水制备而成。
一种新型混凝土防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
S1:取3份乙醇溶于200份水中，加入150份纳米二氧化钛，在超声中充分分散30min，分散后将120份该分散液转移至三口烧瓶中，升温至50℃，温度恒定之后，加入150份有机硅溶液，调节体系的pH为9之间，充分搅拌，在恒定温度下反应2-12h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液。
S2:取50份聚乙烯醇溶于20份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至80℃，调节体系的pH为7，加入6份对甲苯磺酸，将85份山梨醇溶于90份水中，充分搅拌均匀，以一定的滴加速度将多元醇水溶液在2h内滴加至烧瓶中，滴加结束后，继续反应12h，得到山梨醇接枝改性的聚乙烯醇组分B。
S3:取60份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，25份S2中制得的组分B，50份水加入三口烧瓶中，升温至65℃，待温度恒定之后，将8份氢化蓖麻油加入烧瓶中，随后加入7.5份的三乙醇胺和8份的纳米碳酸钙，充分搅拌4h，自然冷却后，加入10份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和20份的聚L-组氨酸，充分搅拌1.5h，即得到一种新型的混凝土防冻剂。
实施例四：一种新型混凝土防冻剂，由质量份数为40份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、15份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、18份的氨基酸、10份的纳米碳酸钙、8.5份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、6份的三乙醇胺、12份悬浮剂、以及60份的水制备而成。
一种新型混凝土防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
S1:取3份十二烷基苯磺酸钠溶于100份水中，加入90份纳米二氧化钛，在超声中充分分散20min，分散后将100份该分散液转移至三口烧瓶中，调节温度为10℃，温度恒定之后，加入180份有机硅溶液，调节体系的pH为7，充分搅拌，在恒定温度下反应8 h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液。
S2:取40份聚乙烯醇溶于100份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至65℃，调节体系的pH为7，加入3份盐酸，将45份丙三醇溶于140份水中，充分搅拌均匀，以一定的滴加速度将多元醇水溶液在2h内滴加至烧瓶中，滴加结束后，继续反应10h，得到丙三醇接枝改性的聚乙烯醇组分B。
S3:取40份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，15份S2中制得的组分B，60份水加入三口烧瓶中，升温至90℃，待温度恒定之后，将12份水合硅酸镁铝加入烧瓶中，随后加入6份的三乙醇胺和10份的纳米碳酸钙，充分搅拌2.5h，自然冷却后，加入8.5份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和18份的L-苏氨酸，充分搅拌2h，即得到一种新型的混凝土防冻剂。
按照中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》，对上述实施例中的防冻剂进行检测，其中表一为在-5℃条件下，混凝土各项性能参数：
表 -5℃条件下混凝土检测数据对比
经表1数据可以看出，本发明所述实施例中的混凝土防冻剂均达到了标准的要求，其在-5℃条件下的7d、28d、56d抗压强度比均优于对比样，且所述混凝土防冻剂对钢筋无锈蚀作用，这意味着本发明申请中的混凝土防冻剂拥有较好的防冻性能。
表二为在-10℃条件下，混凝土各项性能参数：
表 2 -10℃条件下混凝土检测数据对比
经表2数据可以看出，本发明所述实施例中的混凝土防冻剂均达到了标准的要求，其在-10℃条件下的7d、28d、56d抗压强度比均优于对比样，其中实施例2的表现最为优异，且所述混凝土防冻剂对钢筋无锈蚀作用，这意味着本发明申请中的混凝土防冻剂拥有较好的防冻性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种新型混凝土防冻剂，其特征在于：由质量份数为15-60份的有机硅改性纳米二氧化钛分散液、15-25份的多元醇接枝改性聚乙烯醇组分、15-40份的氨基酸、6-10份的纳米碳酸钙、5-20份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺、5-15份的三乙醇胺、8-12份悬浮剂、以及30-70份的水制备而成。
2.一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1制备有机硅改性的纳米二氧化钛分散液A:取0.5-5份分散剂溶于100-200份水中，加入50-100份纳米二氧化钛，在超声中充分分散15-30 min，分散后将50-150份该分散液转移至三口烧瓶中，保持温度在0-60℃之间，温度恒定之后，加入25-200份有机硅溶液，调节体系的pH为2-8之间，充分搅拌，在恒定温度下反应2-12 h，反应结束，即得有机硅改性的纳米二氧化钛分散液；
S2制备多元醇接枝改性的聚乙烯醇组分B:取30-60份聚乙烯醇溶于80-120份的水并置于三口烧瓶中，将温度升至65-90℃之间，调节体系的pH为7-8之间，加入3-5份催化剂，将30-90份多元醇溶于100-150份水中，充分搅拌均匀，以一定的滴加速度将多元醇水溶液在1.5h-3h内滴加至烧瓶中，滴加结束之后，继续反应8-12h，得到多元醇接枝改性的聚乙烯醇组分B；
S3制备混凝土防冻剂:取15-60份上述S1中的有机硅改性后的纳米二氧化钛分散液A，15-25份S2中制得的组分B，30-70份水加入三口烧瓶中，升温至65-90℃，待温度恒定之后，将8-12份悬浮剂加入烧瓶中，随后加入5-15份的三乙醇胺和6-10份的纳米碳酸钙，充分搅拌1-4h，自然冷却后，加入5-20份的2-羟丙基甲基丙烯酰胺和15-40份的氨基酸，充分搅拌均匀1-3h，即得到一种新型的混凝土防冻剂。
3.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S1中所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、聚乙二醇400、聚乙二醇600、乙醇、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种组合。
4.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S1中所述的纳米二氧化钛粒径为15-25nm之间。
5.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S1中所述有机硅溶液中的有机硅烷为异丁基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、KH550、KH570中的一种或多种组合。
6.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S2中所述催化剂为硫酸、盐酸、对甲苯磺酸中的一种或多种组合。
7.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S2中所述的多元醇为丙三醇、聚乙二醇、丙二醇、山梨醇、环己六醇中的一种或多种组合。
8.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S3中所述悬浮剂为水合硅酸镁铝、氢化蓖麻油、气象二氧化硅、凹凸棒土、亚甲基双萘磺酸钠中的一种或多种组合。
9.根据权利要求书2所述的一种新型混凝土防冻剂制备方法，其特征在于：S3中所述氨基酸为L-苏氨酸、丝氨酸、赖氨酸、聚L-组氨酸中的一种或多种组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211688175.7A CN116063024B (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种混凝土防冻剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211688175.7A CN116063024B (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种混凝土防冻剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116063024A true CN116063024A (zh) | 2023-05-05 |
| CN116063024B CN116063024B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=86176145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211688175.7A Active CN116063024B (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种混凝土防冻剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116063024B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102503225A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 张家港市林达外加剂厂 | 一种有机复合混凝土防冻剂 |
| CN107235652A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-10 | 徐州市耐力高分子科技有限公司 | 一种混凝土防冻剂 |
| CN115321876A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-11 | 安徽皖科新科技发展有限公司 | 一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-28 CN CN202211688175.7A patent/CN116063024B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102503225A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 张家港市林达外加剂厂 | 一种有机复合混凝土防冻剂 |
| CN107235652A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-10 | 徐州市耐力高分子科技有限公司 | 一种混凝土防冻剂 |
| CN115321876A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-11 | 安徽皖科新科技发展有限公司 | 一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116063024B (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109293301B (zh) | 一种防冻混凝土 | |
| CN112159187B (zh) | 一种环保脱硫石膏加气砌块及其生产工艺 | |
| CN111875284B (zh) | 一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用 | |
| CN114716208B (zh) | 一种冬施微膨胀混凝土及其制备方法 | |
| CN113735521B (zh) | 混凝土铺装表观损伤修复与高效固化材料及其制备方法 | |
| CN110078532B (zh) | 具有核壳结构的发泡聚苯乙烯高强轻骨料及其制备方法 | |
| CN115286286B (zh) | 一种混凝土用高效减水剂及其制备方法 | |
| CN113831071B (zh) | 一种耐久性混凝土 | |
| CN113185237A (zh) | 一种纳米增强相变抗冻混凝土拌合料及其制备方法 | |
| CN113185162B (zh) | 一种盐碱化地区专用抗冻抗侵蚀混凝土 | |
| CN110963759B (zh) | 高含泥骨料的抗渗混凝土 | |
| CN114380562A (zh) | 一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土 | |
| CN107663036B (zh) | 一种抗冻型混凝土减缩剂的制备方法 | |
| CN114671634A (zh) | 一种含固废的轻质-保温-高强地质聚合物及其制备方法 | |
| CN116063024B (zh) | 一种混凝土防冻剂及其制备方法 | |
| CN111943595B (zh) | 一种高强度白色混凝土及其制备方法 | |
| CN111875311B (zh) | 一种抗冻混凝土及其制备工艺 | |
| CN117263623A (zh) | 水泥基相变材料及其制备方法 | |
| CN112592092A (zh) | 一种混凝土用防冻剂的制备方法 | |
| CN109503021B (zh) | 一种混凝土防冻剂及其制备方法 | |
| CN114105585A (zh) | 一种高性能混凝土材料及其制备方法 | |
| CN109053081B (zh) | 保温防水阻根多功能混凝土的制备方法 | |
| CN114014580B (zh) | 一种早强防冻剂及制备方法 | |
| CN110183133B (zh) | 一种速凝配料的制备方法 | |
| CN115594438B (zh) | 一种混凝土离析修复剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |