一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法，包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂20

【技术实现步骤摘要】
一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土防冻剂
，具体涉及一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土在未达到应有的强度时，内部还有一定的水，在环境温度达到水的冰点后，水化反应停止，强度增长也随之停止，混凝土内部未参与水化反应的水分结冰，产生冻胀应力，此时混凝土若未达到抗冻临界强度，则其最终强度会大打折扣，为解决负温混凝土施工问题，在混凝土中掺和防冻剂是最经济且便利的解决手段；
[0003]防冻剂的作用原理大致有三点，一是造成冰晶“缺陷”；二是降低溶液冰点；三是早强作用，即改善水泥的水化反应，减少混凝土的早期凝结硬化时间。目前大多采用早强防冻法，在混凝土中引入早强组分和减水组分，尽早提高混凝土早强强度、减少混凝土用水量来避免负温对冻害混凝土造成的不利影响，但是实际防冻效果不佳，如何从提高混凝土自身力学性能的角度来增强其防冻性能是有待于解决的技术问题，为此，我们提出了一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂及其制备方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]作为本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂20
‑
25份，高分散纳米材料5
‑
6份，聚乙二醇8
‑
12份、硫酸钠3
‑
6份、羧甲基纤维素钠9
‑
12份和去离子水40
‑
50份。
[0007]作为本专利技术的进一步优化方案，所述高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到的纳米二氧化钛复合材料。
[0008]作为本专利技术的进一步优化方案，所述纳米二氧化钛的颗粒直径小于100nm。
[0009]作为本专利技术的进一步优化方案，所述高分散纳米材料的制备过程如下，
[0010](1)将表面活性剂、酸碱调节剂与去离子水中混溶，质量比为(0.1
‑
1):(1
‑
5):100，得到混合液A；
[0011](2)将纳米二氧化钛与步骤(1)得到的混合液A搅拌混溶，质量比为(0.1
‑
1):100，得到混合液B；
[0012](3)将正硅酸四乙酯与步骤(2)得到的混合液B搅拌混溶，质量比为(0.1
‑
1):100，升温至60
‑
90℃，反应2
‑
5h；
[0013](4)将步骤(3)反应后的产物经固液分离、洗涤及干燥后，在400
‑
600℃下焙烧4
‑
10h，得到所述高分散纳米材料。
[0014]作为本专利技术的进一步优化方案，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
[0015]作为本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种如上述任一所述的改善混凝土冻胀应力的防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将去离子水与聚乙二醇混合，得到混合液C；
[0017](2)将高分散纳米材料分散于步骤(1)得到的混合液C中，得到混合液D；
[0018](3)在步骤(2)得到的混合液D中加入聚羧酸减水剂、硫酸钠及羧甲基纤维素钠，混合后在60
‑
80℃下干燥至恒重，得到所述改善混凝土冻胀应力的防冻剂。
[0019]本专利技术的有益效果在于：本专利技术在混凝土常规组分配方中掺入高分散纳米材料，高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到的，其作为防冻剂组分掺入混凝土中，能够提高防冻剂在混凝土中的分散性能，有利于进一步填补混凝土孔隙，使混凝土的微观形貌密实，从而改善了混凝土的抗渗性能和密实度，减少了水分的渗入，防冻性能相应提升。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。
[0021]实施例1
[0022]本专利技术提供一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，包括以下重量份的原料，聚羧酸减水剂20份，高分散纳米材料8份，聚乙二醇8份、硫酸钠6份、羧甲基纤维素钠12份和去离子水50份，其中，所述高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到的，纳米二氧化钛的颗粒直径不大于100nm。
[0023]高分散纳米材料制备过程如下，
[0024](1)将表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、酸碱调节剂与去离子水中混溶，质量比为1:5:100，得到混合液A，混合液A的PH值为3
‑
5；
[0025](2)将纳米二氧化钛与步骤(1)得到的混合液A搅拌混溶，质量比为1:100，得到混合液B；
[0026](3)将正硅酸四乙酯与步骤(2)得到的混合液B搅拌混溶，质量比为1:100，升温至80℃，反应3h；
[0027](4)将步骤(3)反应后的产物经固液分离、洗涤及干燥后，在500℃下焙烧6h，得到所述高分散纳米材料。
[0028]改善混凝土冻胀应力的防冻剂的制备方法，包括以下步骤：
[0029](1)将去离子水与聚乙二醇混合，得到混合液C；
[0030](2)将高分散纳米材料分散于步骤(1)得到的混合液C中，得到混合液D；
[0031](3)在步骤(2)得到的混合液D中加入聚羧酸减水剂、硫酸钠及羧甲基纤维素钠，混合后在80℃下干燥至恒重，得到所述改善混凝土冻胀应力的防冻剂。
[0032]实施例2
[0033]本专利技术提供一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，包括以下重量份的原料，聚羧酸减水剂25份，高分散纳米材料4份，聚乙二醇12份、硫酸钠3份、羧甲基纤维素钠9份和去离子水40份，其中，所述高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到
的纳米二氧化钛复合材料，纳米二氧化钛的颗粒直径不大于100nm。
[0034]高分散纳米材料制备过程同实施例1，制得的高分散纳米材料的BET比表面积为469.798m2/g；
[0035]改善混凝土冻胀应力的防冻剂的制备方法同实施例1。
[0036]实施例3
[0037]本专利技术提供一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，包括以下重量份的原料，聚羧酸减水剂22份，高分散纳米材料6份，聚乙二醇10份、硫酸钠4份、羧甲基纤维素钠11份和去离子水45份，其中，所述高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到的纳米二氧化钛复合材料，纳米二氧化钛的颗粒直径不大于100nm。
[0038]高分散纳米材料制备过程同实施例1；
[0039]改善混凝土冻胀应力的防冻剂的制备方法同实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂20
‑
25份，高分散纳米材料4
‑
8份，聚乙二醇8
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12份、硫酸钠3
‑
6份、羧甲基纤维素钠9
‑
12份和去离子水40
‑
50份。2.根据权利要求1所述的改善混凝土冻胀应力的防冻剂，其特征在于：所述高分散纳米材料是通过将纳米二氧化钛沉积在介孔二氧化硅上而得到的。3.根据权利要求2所述的一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，其特征在于，所述纳米二氧化钛的颗粒直径不大于100nm。4.根据权利要求2所述的一种改善混凝土冻胀应力的防冻剂，其特征在于，所述高分散纳米材料的制备过程如下，(1)将表面活性剂、酸碱调节剂与去离子水中混溶，质量比为(0.1
‑
1):(1
‑
5):100，得到混合液A；(2)将纳米二氧化钛与步骤(1)得到的混合液A搅拌混溶，质量比为(0.1
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【专利技术属性】
技术研发人员：李淳，
申请(专利权)人：安徽皖科新科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：