一种抗冻混凝土及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及混凝土搅拌加工的技术领域，具体涉及一种抗冻混凝土，包括如下重量份的原料组分：硅灰5‑15份、粉煤灰3‑10份、石英砂50‑80份、硅藻土8‑15份、水泥30‑55份、防冻剂10‑18份和水30‑60份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液25‑40份、空心玻璃微珠3‑10份、茶皂素1‑1.5份、羟甲基纤维素钠20‑35份、乙二醇5‑15份、减水剂25‑40份和水80‑150份；具有抗冻、防冻性能，并且产品环保，不影响建筑质量及正常使用；本发明专利技术还提供了该抗冻混凝土的加工工艺，制备得到抗冻性能好的抗冻混凝土。

A Freeze-resistant Concrete and Its Processing Technology

The invention relates to the technical field of concrete mixing processing, in particular to an anti freezing concrete, which comprises the following raw material components: 5 silica fume, 15 parts, 3 fly ash 10 parts, 50 80 80 quartz sand, 8 15 15 diatomite, 30 30 55 cement, antifreeze 10, 10 parts and water share. Hollow glass beads 3_10, tea saponin 1_1.5, hydroxymethyl cellulose sodium 20_35, ethylene glycol 5_15, water reducer 25_40 and water 80_150; have anti-freezing and anti-freezing properties, and the product is environmentally friendly, without affecting the building quality and normal use; The invention also provides the processing technology of the anti-freezing concrete, and prepares the anti-freezing concrete with good anti-freezing performance.

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻混凝土及其加工工艺
本专利技术涉及混凝土搅拌加工的
，具体涉及一种抗冻混凝土及其加工工艺。
技术介绍
建筑施工中，无论是地基、桩基建设，还是房屋建筑建设，均需要大量的混凝土。而在混凝土搅拌加工过程中，混凝土的搅拌加工基本均是在户外完成的。当冬季搅拌加工时，由于混凝土温度与外界气温差别加大，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，温度降低的快慢直接决定了水化温度的大小，温度降低越快，混凝土强度的增长越慢。当混凝土过早的受冻后，强度就不会再增大，尚且存留在混凝土内部的游离水分也就越高，结冻后的冻胀力就越大，混凝土就越容易被破坏。混凝土强度降低的主要原因是水结冻后体积增大，冻胀应力就随之增大而产生裂缝，从而使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。为了提高混凝土的防冻性能，现有技术中多采用向混凝土中加入防冻剂来提高混凝土的抗冷防冻性。目前，混凝土用防冻剂的防冻组分多含有亚硝酸盐、硝酸盐、氯盐、尿素、氨水等。授权公告号为CN103496907B的专利技术专利公开了一种超低温防冻混凝土，通过向混凝土中加入防冻剂来使混凝土可以实现超低温防冻效果，其所使用的防冻剂由硝酸盐、甲酸钙和水混合构成；该专利的防冻剂虽然可以实现低温防冻的目的，但是硝酸盐或亚硝酸盐有致癌作用，并易导致混凝土碱骨料反应，从而造成返碱等不良现象，影响建筑质量及正常使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种抗冻混凝土，避免了返碱等不良现象的产生，具有环保与防冻性能。本专利技术的第一个目的通过以下技术方案来实现：一种抗冻混凝土，包括如下重量份的原料组分：硅灰5-15份、粉煤灰3-10份、石英砂50-80份、硅藻土8-15份、水泥30-55份、防冻剂10-18份和水30-60份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液25-40份、空心玻璃微珠3-10份、茶皂素1-1.5份、羟甲基纤维素钠20-35份、乙二醇5-15份、减水剂25-40份和水80-150份。通过采用上述技术方案，丙烯酸乳液，乳白(微蓝)乳状液，固含量40±1％，无毒、无刺激，对人体无害，符合环保要求，非成膜高光树脂，具有优异的光泽与透明性，抗粘连性能好，从而可以降低混凝土骨料的黏连性，提高骨料的分散性能。空心玻璃微珠是微小的球体，球型率大，具有最小的比表面积，它在混凝土骨料中能够具有良好的分散性，很容易被压紧密实，因此它具有很高的填充性能；空心玻璃微珠内含有气体具有较好的抗冷热收缩性，从而增强混凝土的抗温变性能，减少混凝土因受热胀冷缩影响而引起开裂，从而可以提高混凝土的抗冻性能。茶皂素，又名茶皂甙，是由茶树种子(茶籽、茶叶籽)中提取出来的一类糖苷化合物，是一种性能良好的天然环保的非离子型表面活性剂，由于茶皂素在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。通过丙烯酸乳液与空心玻璃微珠配合并控制两者的添加量，使空心玻璃微珠均匀分散在丙烯酸乳液中，空心玻璃微珠将混凝土搅拌加工时茶皂素产生的大量微小气泡包围，使气泡被挤在各个空心玻璃微珠之间的网状空隙内，当混凝土使用温度比预定低时，混凝土中的水冻结并被挤压进入气泡内，对混凝土结构的影响大幅度降低，从而进一步提高混凝土的抗冻性能。丙烯酸乳液可改善骨料之间的粘接性能，使结构更加密实并与混凝土浆体互穿基质，使骨料填塞在空心玻璃微珠之间形成的缝隙孔道内，提高了混凝土内部的紧密性。作为优选，包括如下重量份的原料组分：硅灰8-13份、粉煤灰5-8份、石英砂55-70份、硅藻土10-13份、水泥35-50份、防冻剂12-15份和水40-55份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液30-38份、空心玻璃微珠5-8份、茶皂素1.2-1.4份、羟甲基纤维素钠22-30份、乙二醇7-13份、减水剂30-37份和水100-130份。作为优选，包括如下重量份的原料组分：硅灰10份、粉煤灰6份、石英砂68份、硅藻土12份、水泥43份、防冻剂14份和水48份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液34份、空心玻璃微珠7份、茶皂素1.3份、羟甲基纤维素钠27份、乙二醇10份、减水剂35份和水126份。通过采用上述技术方案，优化各组分含量，使抗冻混凝土具有更好的抗冻效果。作为优选，所述减水剂为木质素磺酸钠。通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠(sodiumligninsulfonate)是一种天然高分子聚合物，环保无污染，其为阴离子型表面活性剂，具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中，由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上。在混凝土中加入木质素磺酸钠后，减水剂的憎水基团定向吸附于混凝土颗粒的表面，亲水基团指向水溶液，组成了单分子或多分子的吸附膜，使混凝土颗粒因表面相同电荷相互排斥而被分散，从颗粒间释放出多余的水分，以达到减水的目的。与此同时，由于降低了水的表面张力以及水泥颗粒间的界面张力，在保持同样流动度的情况下，相应减少用水量，从而也起到减水的作用。减水剂可大幅度地降低混凝土的水化，降低孔隙率，增加混凝土密实性，从而大大提高混凝土的强度和抗渗性。作为优选，所述空心玻璃微珠的直径为100-250μm。通过采用上述技术方案，空心玻璃微珠的一般粒度为10～250μm，壁厚为1～2μm，空心玻璃微珠随着其粒度的增大，抗压强度也随之增强，选用较大粒度的空心玻璃微珠，应用于混凝土中后，可以相对增强混凝土的强度，提高混凝土的结构稳定性。作为优选，所述硅藻土的粒径为800-900目，于950℃下煅烧制得；所述石英砂的粒径为220-250目。通过采用上述技术方案，降低混凝土骨料的粒径，在保证骨料可以满足混凝土强度的基础上，进一步提高骨料在混凝土内的分散均匀性，从而提高混凝土内部的紧密度。本专利技术的第二个目的是提供一种上述抗冻混凝土的加工工艺，制备得到抗冻性能好的抗冻混凝土。本专利技术的第二个目的通过以下技术方案来实现：一种抗冻混凝土的加工工艺，包括如下操作步骤：将硅灰、粉煤灰、硅藻土、石英砂与水泥加入2/3水总量的水，混合搅拌得到混合料A；将防冻剂与余量的水混合，搅拌得到混合料B；将混合料B加入混合料A中，以80-100r/min的速度搅拌，混合得到抗冻混凝土；所述防冻剂通过如下步骤加工得到：将茶皂素、羟甲基纤维素钠、乙二醇、减水剂和1/2总量的水混合，搅拌均匀，得到混合料C；将丙烯酸乳液和余量的水混合后，分三次加入空心玻璃微珠，每次加入空心玻璃微珠后均以30-50r/min的速度搅拌混合1-3min，得到混合料D；将混合料D加入混合料C中，以30-50r/min的速度搅拌5-10min，得到防冻剂。通过采用上述技术方案，混合料B加入混合料A中后，控制在比较温和的搅拌速度下搅拌混合，保证防冻剂中空心玻璃微珠的结构完整性。防冻剂的加工过程中，空心玻璃微珠分三次加入至丙烯酸乳液中，逐步加入，能很好的避免空心玻璃微珠漂浮聚集到某一部位，从而可以使分散更完全，并且空心玻璃微珠将丙烯酸乳液的气泡包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硅灰5‑15份、粉煤灰3‑10份、石英砂50‑80份、硅藻土8‑15份、水泥30‑55份、防冻剂10‑18份和水30‑60份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液25‑40份、空心玻璃微珠3‑10份、茶皂素1‑1.5份、羟甲基纤维素钠20‑35份、乙二醇5‑15份、减水剂25‑40份和水80‑150份。

【技术特征摘要】
1.一种抗冻混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硅灰5-15份、粉煤灰3-10份、石英砂50-80份、硅藻土8-15份、水泥30-55份、防冻剂10-18份和水30-60份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液25-40份、空心玻璃微珠3-10份、茶皂素1-1.5份、羟甲基纤维素钠20-35份、乙二醇5-15份、减水剂25-40份和水80-150份。2.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硅灰8-13份、粉煤灰5-8份、石英砂55-70份、硅藻土10-13份、水泥35-50份、防冻剂12-15份和水40-55份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液30-38份、空心玻璃微珠5-8份、茶皂素1.2-1.4份、羟甲基纤维素钠22-30份、乙二醇7-13份、减水剂30-37份和水100-130份。3.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料组分：硅灰10份、粉煤灰6份、石英砂68份、硅藻土12份、水泥43份、防冻剂14份和水48份，所述防冻剂包括如下重量份的原料组分：丙烯酸乳液34份、空心玻璃微珠7份、茶皂素1.3份、羟甲基纤维素钠27份、乙二醇10份、减水剂35份和水126份。4.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸钠。5.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于：所述空心玻璃微珠的直径为100-250μm。6.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦兰文，
申请(专利权)人：石家庄市筑鑫混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13