混凝土冬季施工用高效防冻剂制造技术

混凝土冬季施工用高效防冻剂，由钠盐早强剂、有机高分子材料及引气减水剂组成。各组分的含量范围（重量百分比）分别为３０～６８，２８～６９，０. ５～２. ０。与现有防冻剂相比，它在混凝土中的掺量小，水溶性好，盐含量低，混凝土早期强度高；不仅适用于普通混凝土冬季施工，而且适用于泵送混凝土和商品混凝土冬季施工，性能优异，适用范围广，使用效率高。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土外加剂，涉及混凝土冬施用的防冻剂，尤其是冬施泵送混凝土和商品混凝土的防冻剂。为防止在负温下施工的混凝土遭受冻害，目前普遍在混凝土拌合物中加入防冻剂。其品种很多，且多以亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、尿素等与减水剂复合而成。一般掺量为混凝土中水泥重量的5～10%，钠盐含量也高。申请号为92102097.X(公开号为CN1076920A)公开的混凝土施工用复合防冻剂(以下称文献1)，由高效减水剂、普通减水剂、高活性组份、载体以及钠盐组成，其在混凝土中的掺量为水泥重量的4～7%，混凝土中钠盐含量最高达3.5%;文献1中介绍的黑龙江低温建筑科研所生产的防冻剂(以下称低温所产品)，掺量最高达10%，而钠盐含量最高达5%。由于防冻剂在混凝土中的掺量大、盐含量高，不可避免地带来下列问题1.由于掺量大(以每立方米混凝土中水泥用量350kg计，如掺4～7%的防冻剂，则掺量为14～24.5kg)，使混凝土的质量难以控制;2.混凝土中盐含量高对混凝土的长期耐久性不利，而且盐在低温下的溶解度很低，为防止盐在混凝土中的不均匀性，就必须加入相当多的载体(如粉煤灰、水泥、矿粉、硅粉等);3.不适于现有商品混凝土搅拌站使用，由于掺有大量的载体又不能水溶，搅拌站原有的计量装置、上料设备不能使用，需另外配置，增加了投资和难度。此外，虽单价较低，但由于掺量大，使每立方米混凝土的成本较大，且运输量大，并增加现场劳动强度，不能发挥商品混凝土集中搅拌的特点和优势;4.不适于冬施泵送混凝土采用，因载体多，盐含量高，使混凝土坍落度损失加快，无法远距离运输和泵送，且泌水量增大。针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种掺量低、水溶性好、混凝土中盐含量低的高效防冻剂，它不仅可用于普通冬施混凝土，而且可用于-5℃～-15℃环境温度下的冬施商品混凝土和泵送混凝土。本专利技术含有少量的钠盐早强剂，特别选用硫酸钠，它无毒、对钢筋不锈蚀，价格也合适。特别是组份中还有有机高分子材料和引气减水剂。有机高分子材料是用有机物与分子量大于3000的水溶性高分子材料复合而成的，其比例为1∶250。在这一限定条件下，本领域的一般技术人员都可以根据性能、价格等因素考虑选择。引气减水剂可以选用松香热聚物类。上述材料的选择还出于下述的考虑有机高分子材料在较低的含量下就能使溶液达到饱和而使溶液的冰点降低。有机高分子材料不含钠盐，这对混凝土的长期耐久性十分有利，而掺量可大大降低，不需载体。采用引气减水剂是改善混凝土的孔结构，堵塞混凝土中的毛细管通道，降低拌合水的用量，提高混凝土自身的弹性和减少泵送阻力。上述各组份的重量百分比为硫酸钠30～68，有机高分子材料28～69，引气减水剂0.5～2.0。硫酸钠过高或过低会降低溶解度或早期强度。有机高分子材料过高或过低会增加成本或冰点降低不显著。引气减水剂过高或过低会降低混凝土的强度或降低抗冻效果。而最佳重量比是硫酸钠早强剂∶有机高分子材料∶引气减水剂＝1∶0.98∶0.02。本专利技术与文献1及低温所产品相比，无论从掺量、水溶性、相对盐含量以及对各种混凝土的适应性方面均优于所对比的防冻剂(详见表4)。其中就掺量而言，本专利技术最多为1%，只为文献1的1/7左右，只为低温所产品的1/10左右，成本相对减少，使用效率高。下面结合实施例进一步说明本专利技术的制备及优良的性能实施例1高效防冻剂的组份及配比为硫酸钠1份，有机高分子材料0.98份，引气减水剂0.02份，各组份充分混合均匀即可。按水泥重量的1%掺入525＃普通硅酸盐水泥中，以W/C＝0.5加入拌合水，测得水泥净浆流动度≥170mm，说明减水增强效果好。实施例2对坍落度为3±1cm，C30级普通混凝土性能的影响。高效防冻剂的组份及配比同实施例1。其中，基准混凝土配比为水泥∶水∶砂∶石＝1∶0.49∶1.93∶3.43。受检普通混凝土及受检负温普通混凝土的配比为水泥∶水∶砂∶石＝1∶0.39∶1.80∶3.49。砂率34%，减水率21%，高效防冻剂的掺量为水泥重量的1%。试件尺寸10×10×10cm，每组三块。基准混凝土不加任何外加剂，进行28天标养后的平均抗压强度用RC表示;受检混凝土加1%高效防冻剂经28天标养后的平均抗压强度用RCA表示;受检混凝土加1%高效防冻剂经冰箱-10℃(相当于使用温度-15℃)养护7天，再标养28天和56天的平均抗压强度用RAT表示。根据RC、RCA、RAT(-7+28)、RAT(-7+56)计算其抗压强度比为R28＝RCA/RC＝123.2%R-7+28＝RAT/RC＝121.3%R-7+56＝RAT/RC＝128.1%而低温所产品的组份为高效减水剂0.06份，普通减水剂0.03份，亚硝酸钠0.30份，硫酸钠0.2份，载体0.41份，实验条件同本实施例，但防冻剂掺量为水泥重量的8%，抗压强度比(见文献1实施例2)为R28＝RCA/RC＝91.7%R-7+28＝RAT/RC＝95.7%R-7+56＝RAT/RC＝104.5%文献1的实施例3的组份为高效减水剂0.06份，普通减水剂0.03份，高活性组分0.1份，载体0.51份，亚硝酸钠0.01份，硫酸钠0.20份。实验条件同本实施例，但掺量占水泥重量的6%，抗压强度比为R28＝RCA/RC＝111.6%R-7+28＝RAT/RC＝129.8%R-7+56＝RAT/RC＝135.6%实施例3对坍落度为13±1cm的C30级泵送混凝土性能的影响高效防冻剂组份为硫酸钠早强剂1.0份，有机高分子材料0.98份，引气减水剂0.02份。基准泵送混凝土配比为水泥∶水∶砂∶石＝1∶0.61∶2.06∶2.85。受检泵送混凝土及受检负温泵送混凝土的配比为水泥∶水∶砂∶石＝1∶0.5∶1.99∶2.99。砂率40%，减水率19.8%，高效防冻剂的掺量占水泥重量的1%。实验条件同实施例2，抗压强度比为R28＝RCA/RC＝127.1%R-7+28＝RAT/RC＝106.3%R-7+56＝RAT/RC＝124.0%上述实施例及有关对比数据，以及后面所列表2-4的数据(有关对比数据是文献1公开的数据和根据这些数据进行常规换算的结果)说明，几种防冻剂都能达到国标TC475-92要求的指标，但本专利技术组份特别，掺量少，混凝土中含盐量低，无载体，水溶性好，因而使冬季砼的品质优良，早期强度及防冻抗冻性能更佳，特别是本专利技术能用于冬施泵送混凝土和商品混凝土。因此，本专利技术同现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步。附表 表3冰箱-10℃条件下防冻剂掺入混凝土的组份量 (占水泥重量的%)比较 表4防冻剂使用性能比较权利要求1.混凝土冬季施工用高效防冻剂，含有硫酸钠早强剂，其特征是还有有机高分子材料和引气减水剂。2.根据权利要求1所说的高效防冻剂，其特征是所说的有机高分子材料是用有机物与分子量大于3000的水溶性高分子材料以1∶250的比例复合而成的。3.根据权利要求2所说的高效防冻剂，其特征是各组份的重量百分比为硫酸钠早强剂30～68，有机高分子材料28～69，引气减水剂0.5～2.0。4.根据权利要求3所说的高效防冻剂，其特征是各组份的最佳(重量)比是，硫酸钠早强剂∶有机高分子材料∶引气减水剂＝1∶0.98∶0.02。5.权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
混凝土冬季施工用高效防冻剂，含有硫酸钠早强剂，其特征是还有有机高分子材料和引气减水剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仲晓林，孙跃生，宫武伦，
申请(专利权)人：冶金工业部建筑研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]