[发明专利]一种高性能水泥混凝土聚羧酸系液体防冻剂

说明书

技术领域

本发明是涉及一种用于水泥混凝土冬季泵送的聚羧酸系防冻剂，属于建筑材料技术领域。

背景技术

混凝土防冻剂是指能够通过降低水的冰点、抑制水结冰从而降低冰晶压力，以及加速水泥初期水化等作用使混凝土在负温下持续水化和硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的一种混凝土外加剂。我国地域辽阔、在长江中下游、东北、华北以及内蒙古、青海、新疆等地，冬季气温都在-5℃以下，极端温度可以降至-40℃。如果温度降至混凝土水化水冰点温度以下，将会严重影戏水泥的水化进程，强度发展缓慢达不到龄期要求，并且结冰产生冰胀力使混凝土内部结构遭到破坏，给混凝土的强度和耐久性带来不利影响。

冬季负温混凝土施工时主要采取以下几种方式解决混凝土的防冻问题。1、提高混凝土拌合物的入模温度，实施保温措施。一般采取热水拌合、加热集料和混凝土运输车加装保温层等方式。2、采用外部加热法。对于气温低于-10℃，可以通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传递给混凝土或者直接给混凝土加热，使混凝土处于正温条件下。3、惨加防冻剂。由于掺加防冻剂施工简单、效果也比较好，因此在我国获得了广泛的应用。

到目前为止，国内外建筑工程中使用的防冻剂主要分为两种，一类是早强型防冻剂，一类是防冻型防冻剂。这两类都是以减水组分、早强组分、防冻组分和引气组分组成。其中减水组分包括聚羧酸高性能减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺高效减水剂、木质素磺酸盐等。早强组分主要有硫酸钠、氯化钙、硝酸钙、三乙醇胺等。引气组分主要包括木钙、木钠和松香类引气剂。防冻组分主要有氯化钙、碳酸钾、氯化钠、亚硝酸钠和乙二醇等。

专利CN102289293A请求保护用于水泥混凝土的聚羧酸系防冻剂及其制备方法。它是由聚羧酸高效减水剂、有机醇胺、低碳醇、硫氰酸盐、甲酸盐组分优化组合配置而成。各组分的优选比例如下：聚羧酸高效减水剂：有机醇胺：低碳醇：硫氰酸盐：甲酸钙：水=（3.8-8.0）：（0.5-2.0）：（0.0-2.0）：（10.0-20.0）：（0.0-6.0）:(65.0-75.0)。（质量百分比）。该体系的防冻剂与现有的防冻剂相比，具有较高的减水率以及较好的工作性能，负温下强度增长快。在水泥中的掺量小、无氯、碱含量低，混凝土早期强度和后期强度高。适用于北方冬季-5℃～-20℃范围内施工。

专利CN102140021A请求保护一种水泥混凝土防冻剂，由下述重量份的组分组成。聚羧酸高性能减水剂15～30份、低分子醇20～30份、三萜皂甙0.1～0.15份，甲酸钙10～30份、有机醇胺2～5份和水50～70份。该发明中，三萜皂甙主要起引气作用，能形成大量的微细泡，改善混凝土的冻胀应力。该发明可以在-20～-30℃下施工。

以上两个专利中都使用了聚羧酸作为减水组分，由于聚羧酸具有引气作用，但是聚羧酸引入的气泡量大且质量不好，所以这样会对混凝土的孔结构和耐久性产生不良影响。而且甲酸钙中的钙离子会影响聚羧酸的减水效果。

在这个配方中，由于聚羧酸减水剂在使用时要引入大量的气泡且气泡的质量不好，所以该配方的引气质量有待提高。

CN1153753请求保护高效液体混凝土防冻剂，它由乙二醇、尿素、三乙醇胺、十二烷基磺酸钠、高效减水剂及水六种成分混合组成，各组分的重量构成比为：乙二醇：尿素：三乙醇胺：十二烷基磺酸钠：高效减水剂：水=（65～80）（16.5～30）：（2.2～3.0）：（1.3～2.0）：（50～120）：（50～370）。它不仅具有抗冻性能好、低碱、无氯的特断背，而且具有保塑性能好，生产工艺简单以及便于自动计量等优点。该外加剂可与多种外加剂、水泥及掺合料相匹配。适用于温度不低于-15℃的各种混凝土的配制。该防冻剂中含有尿素，在混凝土浇筑成型后，会释放出氨气。

发明目的

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：发明一种具有减水、保坍、早强、防冻以及具有优良引气功能的液体混凝土防冻剂。          

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明的适用于水泥混凝土泵送的聚羧酸系防冻剂，其特征在于，由聚羧酸高性能减水剂、有机醇胺、甲酸钠、低碳醇、引气组分、消泡组分、水组成。各组分重量构成比为：聚羧酸高性能减水剂：有机醇胺：甲酸钠：低碳醇：引气组分：消泡组分：水=（60～250）:（5～18）：(0～12）:（20～60）：（0～25）：(1～4):(550～710)。

所述的消泡剂是指聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

所述的有机醇胺包括三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺。