[发明专利]一种混凝土防冻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土防冻剂领域，尤其是涉及一种混凝土防冻剂及其制备方法。

背景技术

混凝土的抗冻耐久性引起国内外学者的兴趣，不仅因为它是影响混凝土使用寿命与服役质量的一个非常重要的因素，同时也因为混凝土的冻害发生的范围及其广泛。我国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，不少建筑物出现了冻融破坏现象。混凝土冻融破坏是我国建筑老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，为使这些工程继续发挥作用和效益，深入研究混凝土的冻害机理、冻坏形式、影响因素、改善措施并开发新型的抗冻性良好的混凝土具有非常重大的经济效益和社会效益。混凝土在负温或低温下施工的一个重要问题是强度发展非常缓慢，且负温可引起水的相变而使体积膨胀，从而使混凝土遭受极为严重的破坏。

冬季混凝土施工，由于混凝土温度与外界气温有差别，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，温度降低的快慢决定了水化温度的大小，温度降低愈快，混凝土强度的增长愈慢，当混凝土过早的受冻后，强度就不会再增长，尚在混凝土内部的游离水分也就愈高，结冻后的冻胀力就愈大，混凝土就容易造成破坏，混凝土强度降低的原因主要是水结冻后体积增大，冻胀应力就随之增大而产生裂缝，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，混凝土的耐久性可能被一、二次冻融循环对混凝土结构损坏，而使用性能优异的混凝土防冻剂能使混凝土延缓结冻过程，延长临界强度，产生一定抗冻能力。现有的防冻剂，在混凝土使用过程中还存在质量不稳定，如碱含量、氯含量和减水率等不符合规定指标，影响混凝土各种施工工程等技术问题。

发明内容

有鉴于此，为了克服背景技术的缺点与不足之处，本发明提供一种混凝土防冻剂及其制备方法，可解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种混凝土防冻剂，包括如下质量份数的组分：聚羧酸高性能减水剂20～25份、羧甲基纤维素钠1.5～3份、聚丙烯酰胺2.5～4份、有机醇胺3.5～4.5份、乙酸钠4～6份、烷基苯磺酸钠1～1.5份、亚硝酸钠4.5～6份、葡萄糖酸钠4～6份、尿素25～35份、消泡剂1～2份、引气剂1～2份，水250～350份。

优选的，所述有机醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺或三异丙醇胺的任意一种或任意两种的组合物。

优选的，所述有机醇胺为二乙醇胺与三异丙醇胺的组合物。优选采用这两种组合物，可使降低混凝土拌合物的冰点更加显著，使混凝土的凝结时间更短。

优选的，所述二乙醇胺为1.5～2份，三异丙醇胺为2～2.5份。

进一步，还包括氯化钠或氯化镁任意一种或两种的组合物。使降低混凝土拌合物的冰点更加显著。

一种制备混凝土防冻剂的方法，包括如下步骤：

步骤A，将聚羧酸高性能减水剂20～25份、羧甲基纤维素钠1.5～3份和聚丙烯酰胺2.5～4份加入50份水混合，在搅拌釜内搅拌3～5分钟；

步骤B，向搅拌釜内加入乙酸钠4～6份、烷基苯磺酸钠1～1.5份、亚硝酸钠4.5～6份，再加入50份水，搅拌；

步骤C，向搅拌釜内加入有机醇胺3.5～4.5份、葡萄糖酸钠4～6份、消泡剂1～2份、引气剂1～2份，再加入100份水，搅拌；

步骤D，向搅拌釜内加入尿素25～35份、再加入50～150份水，搅拌5～10分钟，恒温30℃保持20～30分钟。

进一步，所述步骤C和步骤D之间还包括步骤C’，所述步骤C’中，向搅拌釜内加入氯化镁6～9份和氯化钠5～8份。

优选的，所述步骤B中，搅拌3～5分钟，搅拌的过程中升温至25～30℃。

优选的，所述步骤C中，搅拌3～5分钟，搅拌的过程中升温至30～35℃。

优选的，所述氯化镁和氯化钠加入搅拌釜前先用水溶化搅拌至无晶体状态。经过对比，发现比没有事先溶化搅拌的情况得出的防冻剂的质量更加稳定，混凝土的塌落度保持一个适当的值，既不较大也不较小。混凝土坍落度是在实际施工中用来判断混凝土施工和易性好坏的一个标准，如果坍落度较大容易引起拌和物的离析，如果太小则给施工带来难度。