[发明专利]一种防冻型混凝土减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料中混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种防冻型混凝土减水剂。

背景技术

混凝土是现今土木工程中最重要的材料之一，可以为建筑物提供强度和耐久性。随着建筑行业高度发展，混凝土冬季施工也越来越多，而我国大部分地区冬季温度均低于0℃，东北和西北地区温度有时可达零下20～30℃。为了使混凝土强度在负温条件下可以增长，大部分工程采取在混凝土中掺加防冻剂的方法。

目前常用的混凝土防冻剂都是以减水组分复合早强组分、防冻组分和引气组分配制而成。作用机理为：利用减水组分减少混凝土内部游离水的数量，使混凝土内部受冻结冰时不产生足够的应力，从而导致混凝土破坏；利用早强组分加速水泥水化，使混凝土尽早达到受冻前的临界强度；采用防冻组分用以降低混凝土内部水的冰点；采用引气组分引入气泡，改变混凝土内部孔结构，使混凝土受冻后不能产生负压抑制水的流动。常用的减水组分为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺缩合物和木质素磺酸盐等；早强组分包括硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐等，其中多数为钠盐；防冻组分主要有亚硝酸盐、硝酸盐、氯盐、尿素等；引气组分主要是十二烷基苯酸钠和松香皂类等。

 传统混凝土防冻剂中所用减水组分减水效果差，混凝土坍落度损失快，不利于混凝土施工操作，同时减水组分含量低，防冻早强组分的无机盐含量较高，对混凝土的耐久性具有一定的不利影响。如氯离子会导致钢筋锈蚀，碱含量过高容易发生碱骨料反应；而传统防冻剂所用引气组分产生的气泡大小不均，会使混凝土内部结构疏松，降低混凝土耐久性；此外，有些传统混凝土防冻剂还会释放氨气、甲醛等有毒气体，对环境造成污染。

随着聚羧酸高性能减水剂在高性能混凝土中的普遍应用，聚羧酸高性能减水剂也被用作混凝土防冻剂的减水组分。

专利CN101289293A公开了一种用于水泥混凝土的聚羧酸系防冻剂及其制备方法，其采用质量比为3.0~8.0:0.5~2.0:0.0~2.0:10.0~20.0:0.0~6.0:69.0~78.0的聚羧酸高效减水剂、有机醇胺、低碳醇、硫氰酸盐、甲酸钙和水。该防冻剂中用到了大量的硫氰酸盐，其有毒，对人体有害；同时，该防冻剂中没有引气成分，只是靠减水剂在混凝土产生含气量，含气量偏低，混凝土容易受冻产生裂缝。

专利CN101497507A公开了一种早强防冻型聚羧酸盐高性能减水剂及其制备方法，其中以重量百分比计，聚羧酸盐占6%～14%，早强防冻剂占4%～16%，引气剂占0.3%～0.8%，所用早强防冻组分为：三乙醇胺∶三异丙醇胺∶甲酸钙∶硝酸钙∶乙二醇=0.1∶0.1∶3∶3∶2，所用引气剂由松香皂类引气剂与十二烷基苯酸钠复合而成。该防冻剂中减水成分含量较低，减水效果不佳，会造成混凝土中游离水分较多。

专利CN102140021A公开了一种水泥混凝土防冻剂，以重量份的组分按以下比例制成：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。该防冻剂使用了大量的甲酸钙和低分子醇，这些组分会造成需水量上升，增加防冻剂用量，导致生产成本上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种防冻型混凝土减水剂，该减水剂以聚羧酸减水剂为减水组分，复合早强组分、防冻组分和缓凝组分，以及引气组分，靠多种功能组分协同作用制备得到了具有高减水、高早强的防冻型混凝土减水剂，解决混凝土冬季施工技术难题。本发明相对之前技术具有防冻效果更佳，成本更低的显著性特点。

本发明的目的是这样实现的：

一种防冻型混凝土减水剂，该减水剂由以下物质按重量百分比混合而成：

聚羧酸减水剂30.0%～50.0%，

无机钠盐占1.0%～15.0%，

无机钙盐占0.0～5.0%，

低分子醇占0.0～10.0%，

引气剂占0.05%～0.5%，

缓凝剂占0.0～5.0%，

水40.0%～65.0%，

总重量以100%计；

所述聚羧酸减水剂的重均分子量为15000～80000；

所述无机钠盐是亚硝酸钠、硝酸钠、硫酸钠、醋酸钠中的一种或几种；

所述无极钙盐是亚硝酸钙、硝酸钙、氯化钙中的一种或几种；

所述低分子醇是乙二醇、丙二醇中的一种或两种；

所述引气剂是十二烷基醇醚；

所述缓凝剂是葡萄糖酸钠。

本发明的优点在于：