一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料外加剂技术领域，具体涉及一种液体混凝土早强防冻剂及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国地域辽阔，有相当大部分地区处于严寒地带。不少建筑物出现冻融破坏现象。 混凝土冻融破坏是我国建筑老化病害的主要问题之一，严重影响建筑物的长期使用和安全 运行。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 好的混凝土具有十分重大的经济效益和社会效益。
[0003]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。混凝土受冻破坏概况起来分 四个阶段。（1)初龄受冻。即混凝土在初凝前受冻。解冻后对其后期强度的发展无明显影响。 (2)幼龄(初凝、终凝期间）受冻。此时混凝土已初步形成结构，受冻可能使结构遭受不可恢 复的损坏，从而使混凝土后期强度损失30%_40%。（3)成龄受冻。此时混凝土的强度已经达 到能抵抗受冻破坏的程度，即已经形成临界强度，其后期强度可以没有损失或损失最多不 超过5%，且耐久性不会降低。（4)后期受冻。即混凝土已达到设计强度后的受冻，这实质上 已经属于混凝土抵抗冻融作用的耐久性问题。
[0004]混凝土掺加防冻剂，不仅可以节省费用，而且还可以节省劳动力、物资的浪费，减 少混凝土施工环节，能取得综合的经济技术效益。通过掺加防冻剂，可使混凝土尽早达到混 凝土抗冻的临界强度;同时引入连续封闭细小的孔隙，可进一步硬化混凝土的抗冻融能力。
[0005] 冬季施工，气温常低于0°C。商砼生产过程中直接使用粉状防冻组分，存在混凝土 搅拌不均匀，局部防冻效果不佳等问题，且粉状防冻组分多需人工投料，消耗人力的同时， 亦增加混凝土的生产时间。
[0006] 而将防冻组分与外加剂提前复配，由于常用防冻组分防冻效果较差，自身多会受 冷结冰，致使其难以保持液体，商砼生产无法正常循环使用，严重影响混凝土的生产。
[0007] 另冬季施工气温较低，混凝土强度增长非常缓慢，严重影响施工进度和工程质量。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种液体混凝土早强防冻剂。
[0009] 本发明的另一目的在于提供上述液体混凝土早强防冻剂的制备方法。
[0010] 本发明的具体技术方案如下：
[0011] -种液体混凝土早强防冻剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5~ 3.0重量份、硫代硫酸钠2~6重量份、低分子醇2~4重量份、亚硝酸钠1~5重量份、引气剂 0.01~0.05重量份、增溶剂0.01~0.1重量份、水60~70重量份和聚羧酸高性能减水剂15~ 20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分，其中 有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种， 低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
[0013] 在本发明的一个优选实施方案中，其原料由如下重量份的组分组成:有机醇胺2.0 重量份、硫代硫酸钠5.0重量份、低分子醇3.0重量份、亚硝酸钠5.0重量份、引气剂0.05重量 份、增溶剂〇. 05重量份、水64.9~66.9重量份和聚羧酸高性能减水剂18.0~20.0重量份。
[0014] 进一步优选的，所述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺 或二异丙醇胺。
[0015] 进一步优选的，所述低分子醇为二甘醇或丙二醇。
[0016] 进一步优选的，所述引气剂为月桂酰谷氨酸钠或月桂酰肌氨酸钠。
[0017] 进一步优选的，所述增溶剂为二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺。
[0018] -种上述液体混凝土早强防冻剂的制备方法，包括如下步骤：
[0019] (1)按重量份称取各组分；
[0020 ] (2)将聚羧酸高性能减水剂与水混合，搅拌1~5m i η;
[0021 ] (3)向步骤(2)的物料中依次加入硫代硫酸钠、亚硝酸钠和引气剂，加完后，搅拌5 ~lOmin;
[0022] (4)向步骤(3)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5~1 Omin，即得所 述液体混凝土早强防冻剂。
[0023] 本发明的有益效果是：
[0024] 1、本发明的防冻组分的防冻效果明显，可能显著降低冰点，能使液体早强防冻剂 在-15°C~0°C环境下不结冰、无沉淀，从而保证混凝土正常、稳定生产，使混凝土具备良好 的防冻效果。
[0025] 2、本发明中的增溶剂可将早强组分、防冻组分、引气剂与聚羧酸高性能减水剂有 效地溶和在一起，实现各组分作用的有效叠加。
[0026] 3、本发明将早强组分、防冻组分、引气剂、增溶剂与聚羧酸高性能减水剂合理复 配，具有减水率合适、混凝土经时损失小，凝结时间短，与水泥适应性好，显著提高混凝土早 期强度的特点。
[0027] 4、本发明可使规定负温养护7d的混凝土强度达到28d标准养护混凝土强度的15% 以上，负温养护7d后转为标准养护28d的强度达到标准养护混凝土强度110%以上。
【具体实施方式】
[0028] 以下通过【具体实施方式】对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0029] 下述实施例中的聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
[0031 ]其中 n:m = 3.6~3.7，m = 42~43，n = 12~18。
[0032] 实施例1
[0033] 一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成:单乙醇二异丙 醇胺：2.0份，硫代硫酸钠:5.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰谷氨酸钠:0.05 份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺:0.05份，水:66.90份，聚羧酸高性能减水剂:18份。 [0034]其制备方法如下：
[0035] (1)将聚羧酸高性能减水剂与水混合，搅拌1~5min;
[0036] (2)向步骤（1)的物料中依次加入硫代硫酸钠、亚硝酸钠和引气剂，加完后，搅拌5 ~lOmin;
[0037] (3)向步骤(2)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5~lOmin，即得所 述液体混凝土早强防冻剂。
[0038] 实施例2
[0039] 一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成:二乙醇胺:2.0 份，硫代硫酸钠:5.0份，丙二醇:3.0份，亚硝酸钠:5.0份，月桂酰氨酸钠:0.05份，二(氢化牛 脂基)邻苯二甲酸酰胺:0.05份，水:66.9份，聚羧酸高性能减水剂:18.0份。
[0040]本实施例的制备方法同实施例1。
[0041 ] 实施例3
[0042] 一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成:二乙醇单异丙 醇胺：2.0份，硫代硫酸钠:5.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，月桂酰谷氨酸钠:0.05 份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺:0.05份，水:64.9份，聚羧酸高性能减水剂:20.0份。 [0043]本实施例的制备方法同实施例1。
[0044] 实施例4
[0045] 一种液体混凝土早强防冻剂，以重量份计，其原料由以下组分组成:三异丙醇胺： 2.0份，硫代硫酸钠:5.0份，丙二醇:3.0份，亚硝酸钠:5.0份，月桂酰氨酸钠:0.05份，二(氢 化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺:. 05份，水:64.9份，聚羧酸高性能减水剂:20.0份。
[0046]本实施例的制备方法同实施例1。
[0047] 将上述实施例制备的液体混凝土早强防冻剂进行性能测试，结果见表1:
[0048]表1防冻剂性能测试结果
[0049]
[0050] 本领域普通技术人员可知，本发明技术参数和组分在下述范围内变化时，仍然能 够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍然属于本发明的保护范围：
[0051] -种液体混凝土早强防冻剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5~ 3.0重量份、硫代硫酸钠2~6重量份、低分子醇2~4重量份、亚硝酸钠1~5重量份、引气剂 0.01~0.05重量份、增溶剂0.01~0.1重量份、水60~70重量份和聚羧酸高性能减水剂15~ 20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分，其中 有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种， 低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚羧酸高性能减水剂的结构式为：
[0053]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即 依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【主权项】
1. 一种液体混凝上早强防冻剂，其特征在于:其原料由如下重量份的组分组成:有机醇 胺0.5~3.0重量份、硫代硫酸钢2~6重量份、低分子醇2~4重量份、亚硝酸钢1~5重量份、 引气剂0.0 l~0.05重量份、增溶剂0.0 l~0.1重量份、水60~70重量份和聚簇酸高性能减水 剂15~20重量份，有机醇胺和硫代硫酸钢构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钢构成防冻组 分，其中有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和=异丙醇胺中的至 少一种，低分子醇为二甘醇和/或丙二醇，聚簇酸高性能减水剂的结构式为：其中n:m=3.6~3.7，ni = 42~43，n=12~18。2. 如权利要求1所述的一种液体混凝±早强防冻剂，其特征在于:其原料由如下重量份 的组分组成：有机醇胺2.0重量份、硫代硫酸钢5.0重量份、低分子醇3.0重量份、亚硝酸钢 5.0重量份、引气剂0.05重量份、增溶剂0.05重量份、水64.9~66.9重量份和聚簇酸高性能 减水剂18.0~20.0重量份。3. 如权利要求1或2所述的一种液体混凝±早强防冻剂，其特征在于:所述有机醇胺为 单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺或=异丙醇胺。4. 如权利要求1或2所述的一种液体混凝±早强防冻剂，其特征在于:所述低分子醇为 二甘醇或丙二醇。5. 如权利要求1或2所述的一种液体混凝±早强防冻剂，其特征在于:所述引气剂为月 桂酷谷氨酸钢或月桂酷肌氨酸钢。6. 如权利要求1或2所述的一种液体混凝±早强防冻剂，其特征在于:所述增溶剂为二 (氨化牛脂基)邻苯二甲酸酷胺。7. -种权利要求1至6中任一权利要求所述的液体混凝±早强防冻剂的制备方法，其特 征在于:包括如下步骤： (1) 按重量份称取各组分； (2) 将聚簇酸高性能减水剂与水混合，揽拌1~5min; (3) 向步骤（2)的物料中依次加入硫代硫酸钢、亚硝酸钢和引气剂，加完后，揽拌5~ IOmin； (4) 向步骤(3)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，揽拌5~lOmin，即得所述液 体混凝±早强防冻剂。
【专利摘要】本发明公开了一种液体混凝土早强防冻剂及其制备方法，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、引气剂0.01～0.05重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、水60～70重量份和聚羧酸高性能减水剂15～20重量份。本发明可使规定负温养护7d的混凝土强度达到28d标准养护混凝土强度的15％以上，负温养护7d后转为标准养护28d的强度达到标准养护混凝土强度110％以上。
【IPC分类】C04B22/14, C04B24/04, C04B103/60, C04B103/30, C04B24/12, C04B22/08, C04B24/26
【公开号】CN105503013
【申请号】CN201510969728
【发明人】刘尊玉, 温庆如, 段东方
【申请人】河南科之杰新材料有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月22日