[發(fā)明專(zhuān)利]一種混凝土防凍劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611189310.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106587710A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李化建;易忠來(lái);黃法禮;靳昊;溫浩;謝永江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/34
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/34;C04B24/38;C04B103/60
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土防凍劑。

背景技術(shù)

我國(guó)地域遼闊，氣候條件復(fù)雜，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50178-93)根據(jù)不同地區(qū)氣候條件對(duì)建筑影響的差異將我國(guó)劃分為7個(gè)主氣候區(qū)、20個(gè)子氣候區(qū)。根據(jù)區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)大部分國(guó)土面積處于嚴(yán)寒、寒冷和夏熱冬冷氣候區(qū)，不可避免的會(huì)出現(xiàn)混凝土冬期施工的情況。

為保證混凝土施工質(zhì)量防止混凝土發(fā)生凍害，目前主要采取綜合蓄熱法、暖棚法等冬期施工方法，這些施工方法通常需要加熱混凝土原材料并輔以復(fù)雜的保溫養(yǎng)護(hù)措施，不僅會(huì)大幅度增加混凝土的生產(chǎn)成本和施工難度，還會(huì)增加碳排放。在混凝土中摻加一定量的防凍劑可以降低新拌混凝土中自由水的冰點(diǎn)，使其在負(fù)溫條件下以液態(tài)形式存在，用于水泥水化反應(yīng)，同時(shí)，防凍劑還可以加速水泥水化反應(yīng)，使水泥在負(fù)溫條件下快速凝結(jié)硬化，從而大幅降低施工難度和施工成本。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210316641.9的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種混凝土防凍劑，其防凍組分為乙酸甲或乙酸鈉，以及乙酸鋰或硝酸鋰，在混凝土中摻量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致混凝土中堿含量增大，誘發(fā)堿骨料反應(yīng)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成極大危害。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410465812.3的中國(guó)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種混凝土防凍劑，該防凍劑中含有4.5％～5.0％的氯化鈣以及16.5％～17.0％的氯化鈉，在混凝土中摻量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致混凝土中氯離子含量增大，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種制備工藝簡(jiǎn)單、防凍性能優(yōu)越的混凝土防凍劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種混凝土防凍劑，其原材料組分及各組分占原材料總量的質(zhì)量百分比分別為：

超細(xì)礦物摻和料30％～80％

早強(qiáng)防凍組分20％～70％

引氣組分0.1～1％

所述超細(xì)礦物摻和料為磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰、偏高領(lǐng)土、硅灰、石灰石粉、花崗巖石粉、玄武巖石粉、磨細(xì)石英砂粉中的一種或兩種以上組合物，超細(xì)礦物摻和料顆粒平均比表面積大于700m²/kg。

所述早強(qiáng)防凍組分為尿素、硝酸鈣、亞硝酸鈣、甲酸鈣、乙酸鈣、硫氰酸鈉中的一種或兩種以上組合物。

所述引氣組分為松香粉、三萜皂甙、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種以上組合物。

所述混凝土防凍劑的生產(chǎn)工藝為：按質(zhì)量配比稱(chēng)取各原材料混合攪拌均勻，用裝袋機(jī)將上述混合物用分裝袋包裝即可。

本發(fā)明的機(jī)理：

(1)本發(fā)明創(chuàng)造性的在混凝土防凍劑中引入超細(xì)礦物摻和料。通過(guò)超細(xì)礦物摻和料的引入，可以達(dá)到以下效果：①引入超細(xì)礦物摻和料有利于早強(qiáng)防凍組分、引氣組分均勻混合，從而提高防凍劑的均一性；②引入超細(xì)礦物摻和料可以削弱混凝土性能對(duì)防凍劑稱(chēng)量精度的敏感性，放寬防凍劑稱(chēng)量精度要求；③由于引入的超細(xì)礦物摻和料顆粒平均比表面積大于700m²/kg，約為水泥比表面積的2倍，能夠填充在水泥顆粒之間的空隙內(nèi)，提高膠凝材料體系的堆積密實(shí)度，改善混凝土工作性能。

(2)本發(fā)明以尿素、硝酸鈣、亞硝酸鈣、甲酸鈣、乙酸鈣、硫氰酸鈣中的一種或兩種以上組合物作為早強(qiáng)防凍組分。通過(guò)尿素的引入，可以達(dá)到以下效果：①降低液相冰點(diǎn)；②增大C3S、C2S的溶解度，加快水泥水化反應(yīng)速率。通過(guò)硝酸鈣、亞硝酸鈣、甲酸鈣、乙酸鈣或硫氰酸鈣的引入，可以達(dá)到以下效果：①降低液相的冰點(diǎn)；②同時(shí)能通過(guò)鈣離子的成核作用促進(jìn)水化產(chǎn)物結(jié)晶，從而加快水泥水化反應(yīng)。

(3)本發(fā)明在混凝土防凍劑中引入引氣組分，通過(guò)引氣組分的引入，能在混凝土中形成大量微小均勻的氣泡，可以增大漿體體積和混凝土變形能力，提高混凝土的工作性能，降低混凝土的凍脹應(yīng)力。

本發(fā)明的有益效果：

(1)生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

(2)本發(fā)明采用的防凍組分具有無(wú)堿、無(wú)氯的特性，不會(huì)增加混凝土發(fā)生堿骨料反應(yīng)和鋼筋銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的具體說(shuō)明，這些實(shí)施實(shí)例僅限于解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：混凝土防凍劑原材料組分及各組分占原材料總量的質(zhì)量百分比分別為：

混凝土防凍劑制備方法如下：

按質(zhì)量配比稱(chēng)取各原材料混合攪拌均勻，用裝袋機(jī)將上述混合物用分裝袋包裝即可。

本實(shí)施方式中防凍劑摻量為膠凝材料總量的6％時(shí)，-10℃條件下，混凝土的-7+28d強(qiáng)度可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d混凝土強(qiáng)度。