一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法。其技术方案是包括以下制备步骤：第一步，量取水将N?甲基吡咯烷酮按比例加入到水中，待用；第二步，将硝酸铝加入到第一步的溶液中，搅拌混合，待用；第三步，将第二步水溶液按比例加入到醇中，搅拌混合，待用；第四步，将非离子表面活性剂加入到第三步的溶液中，搅拌混合，且控制整个过程不产生泡沫，形成的溶液即为本发明的多元复合混凝土防冻剂。本发明通过物理或化学作用结合而形成的正协同效应，从混凝土防冻机理中的减水、引气、降低冰点、防腐等几个方面共同作用，提高了应用性能，同时，通过组分的调变替代，减少了防冻剂的用量，最大程度上实现了绿色环保的要求。
【专利说明】
一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种混凝土冬季施工工艺中外加剂的制备方法，特别涉及一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法。
【背景技术】
[0002]混凝土是一种广泛使用的建筑材料，外加剂可以对混凝土进行改性，是混凝土应用过程中不可或缺的重要助剂，提高施工效率和混凝土的应用性能。防冻剂是混凝土外加剂的一类，我国从上世纪60年代开始使用氯盐作为混凝土防冻剂。目前，国家建筑行业每年使用的混凝土外加剂达到近千万吨，其中10-20%是防冻剂，尤其以北方地区为主。为了控制混凝土冬季施工的质量，行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》规定了防冻剂和防冻剂应用的相关技术指标。
[0003]早期使用的硫酸钠为主的防冻剂对建筑的耐久性造成了影响，为了防治碱-集料反应，必须控制防冻剂中碱的含量；同时，不同条件下使用的混凝土对防冻剂要求也不同，因此需要根据应用的需求，针对性的调变防冻剂组分，目前，由防冻组分、早强组分、减水组分和引气组分复配使用的复合防冻剂是研发的重点；同时，根据环保的需求，在保证防冻应用效果的同时，使用绿色环保的组分替代，控制有害组分的使用量也是防冻剂开发的一个方向。理想的混凝土防冻剂具有无碱、无氯、保塑性、液态等基本特点，因此目前防冻剂的研发重点在非氯盐组分、低碱低盐、复合环保型几个方面。
[0004]复合防冻剂的可以由:防冻组分、早强组分、减水组分和引气组分其中任意2种或2种以上的组分复配组成，并且各功能组分还可以由不同的化学剂进行复配，以实现最优的防冻效果。不同功能性组分进行有效的复配，用以实现比单一组分更好的应用效果，其难点在于如何利用各组分自身物理化学特性，同时，不同组分间有效发挥协同作用，发挥“1+1>2”的效果。将各种组分有效地复合，借助组分之间的正协同作用，可以进一步提高复合防冻剂的性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，通过合理的复配和协同作用调变，充分发挥多元组分的自身优势和复合优势。
[0006]其技术方案是包括以下制备步骤:
第一步，量取水100份，将N-甲基吡咯烷酮按照质量比1:50?1:100比例加入到水中，25?40 °C搅拌1min，待用；
第二步，将硝酸铝按照质量比1:50?1:100比例加入到第一步的溶液中，25°C下搅拌混合lOmin，待用；
第三步，将第二步水溶液按照质量比1:2?1:10比例加入到醇中，25°C下置于搅拌混合lOmin，待用； 第四步，将非离子表面活性剂按照质量比1:50?1:100加入到第三步的溶液中，25°C，搅拌速率50?80r/min下，搅拌20_40min，至充分混合，且控制整个过程不产生泡沫，形成的溶液即为本发明的多元复合混凝土防冻剂。
[0007]上述的醇为乙醇，乙二醇或丙三醇。
[0008]上述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(AE07、AE09)。
[0009]本发明的有益效果是:采用了N-甲基吡咯烷酮、硝酸铝、醇和非离子表面活性剂组分复配制备复合防聚剂，其中N-甲基吡咯烷酮在很低的加入量时，降低溶液的冰点；硝酸铝可以提高溶液的碱度，防止钢筋的腐蚀，还可以降低冰点;醇的加入，减少了水的用量，也可以降低冰点；非离子表面活性剂，可以作为引气组分，降低表面张力，有利于搅拌过程中形成更细小的气泡，同时还能起到一定的减水效果，上述几种组分共混制备的复合防冻剂，通过物理或化学作用结合而形成的正协同效应，从混凝土防冻机理中的减水、引气、降低冰点、防腐等几个方面共同作用，提高了应用性能，同时，通过组分的调变替代，减少了防冻剂的用量，最大程度上实现了绿色环保的要求;因此，本发明的多元复合混凝土防冻剂共混制备法是通过合理的组分搭配和协同作用设计，将具有不同功能的原料进行功能化组合，展现出更为优异的防冻应用性能。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:本发明提到的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其制备过程如下:
第一步，在烧杯中加入10ml水，称取N-甲基吡咯烷酮2g加入烧杯中，控制温度25°C，机械搅拌1min，待用；
第二步，称取2g硝酸铝，加入到烧杯中，25 °C时慢速搅拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇质量比1:2的比例，将第二步中水溶液50g，加入到10g乙二醇中，25 °C下，快速搅拌I Omin后混合均匀；
第四步，称取2g非离子表面活性剂(AE07 )，取第三步的溶液10g，将2g非离子表面活性剂(AE07)加入10g上述溶液，调整搅拌速率至80r/min，搅拌20min，得到多元复合混凝土防冻剂。
[0011 ] 依据中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》分类办法，该防冻剂属于有机化合物与无机盐复合类防冻剂。根据标准要求进行防冻剂性能测定，掺加本发明属于-15度防冻剂，各项指标均符合防冻剂行业标准要求。
[0012]实施例2:本发明提到的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其制备过程如下:
第一步，在烧杯中加入10ml水，称取N-甲基吡咯烷酮Ig加入烧杯中，控制温度40°C，机械搅拌1min，待用；
第二步，称取Ig硝酸铝，加入到烧杯中，25 °C时慢速搅拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇质量比1:10的比例，将第二步中的水溶液1g，加入到10g乙二醇中，25°C下，快速搅拌1min后混合均匀；
第四步，称取Ig非离子表面活性剂(AE07)，加入到第三步的溶液10g中，调整搅拌速率至50r/min，搅拌40min，得到多元复合混凝土防冻剂。
[0013]依据中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》分类办法，该防冻剂属于有机化合物与无机盐复合类防冻剂。根据标准要求进行防冻剂性能测定，掺加本发明属于-15度防冻剂，各项指标均符合防冻剂行业标准要求。
[0014]实施例3:本发明提到的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其制备过程如下:
第一步，在烧杯中加入10ml水，称取N-甲基吡咯烷酮1.5g加入烧杯中，控制温度30°C，机械搅拌I Om i η，待用；
第二步，称取I.5g硝酸铝，加入到烧杯中，25 °C时慢速搅拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇质量比1:5的比例，取第二步的水溶液20g，加入到10g乙二醇中，25 °C下，快速搅拌I Omin后混合均匀；
第四步，称取1.5g非离子表面活性剂(AE07)，加入到第三步的溶液10g中，调整搅拌速率至65r/min，搅拌30min，得到多元复合混凝土防冻剂。
[0015]依据中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》分类办法，该防冻剂属于有机化合物与无机盐复合类防冻剂。根据标准要求进行防冻剂性能测定，掺加本发明属于-15度防冻剂，各项指标均符合防冻剂行业标准要求。
[0016]实施例4:本发明提到的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其制备过程如下:
第一步，在烧杯中加入10ml水，称取N-甲基吡咯烷酮2g加入烧杯中，控制温度40°C，机械搅拌1min，待用；
第二步，与上述实施例不同的是，分别称取Ig硝酸钾和Ig硝酸镁，加入到烧杯中，25°C时慢速搅拌I Om i η，待用；
第三步，按照水溶液和乙醇质量比1:5的比例，取第二步的水溶液20g，加入到10g乙醇中，25 °C下，快速搅拌I Omin后混合均匀；
第四步，称取2g非离子表面活性剂(AE09)，加入到第三步的溶液10g中，调整搅拌速率至50r/min，搅拌40min，得到多元复合混凝土防冻剂。
[0017]依据中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》分类办法，该防冻剂属于有机化合物与无机盐复合类防冻剂。根据标准要求进行防冻剂性能测定，掺加本发明属于-15度防冻剂，各项指标均符合防冻剂行业标准要求。
[0018]实施例5:本发明提到的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其制备过程如下:
第一步，在烧杯中加入10ml水，称取N-甲基吡咯烷酮Ig加入烧杯中，控制温度35°C，机械搅拌1min，待用；
第二步，称取Ig硝酸铝，加入到烧杯中，25 °C时慢速搅拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和丙三醇质量比1:2的比例，取第二步的水溶液50g，加入到10g丙三醇中，25 °C下，快速搅拌I Omin后混合均匀；
第四步，称取Ig非离子表面活性剂(AE09)，加入到上述第三步的溶液10g中，调整搅拌速率至60r/min，搅拌30min，得到多元复合混凝土防冻剂。
[0019]依据中华人民共和国建材行业标准JC475-2004《混凝土防冻剂》分类办法，该防冻剂属于有机化合物与无机盐复合类防冻剂。根据标准要求进行防冻剂性能测定，掺加本发明属于-15度防冻剂，各项指标均符合防冻剂行业标准要求。
[0020]本例由于将具有不同作用原理的多种无机盐和有机物组分进行充分的复配，几种组分共混制备的复合防冻剂，通过物理或化学作用结合而形成的正协同效应，从混凝土防冻机理中的减水、引气、降低冰点、防腐等几个方面共同作用，提高了应用性能，同时，通过组分的调变替代，减少了防冻剂的用量，最大程度上实现了绿色环保的要求。
[0021]以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其特征是包括以下制备步骤: 第一步，量取水100份，将N-甲基吡咯烷酮按照质量比1:50?1:100比例加入到水中，25?40 °C搅拌1min，待用； 第二步，将硝酸铝按照质量比1:50?1:100比例加入到第一步的溶液中，25°C下搅拌混合lOmin，待用； 第三步，将第二步水溶液按照质量比1:2?1:10比例加入到醇中，25°C下置于搅拌混合lOmin，待用； 第四步，将非离子表面活性剂按照质量比1: 50?1:100加入到第三步的溶液中，25°C，搅拌速率50?80r/min下，搅拌20_40min，至充分混合，且控制整个过程不产生泡沫，形成的溶液即为本发明的多元复合混凝土防冻剂。2.根据权利要求1所述的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其特征是:所述的醇为乙醇，乙二醇或丙三醇。3.根据权利要求1所述的一种多元复合型低剂量混凝土防冻剂共混制备方法，其特征是:所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
【文档编号】C04B103/60GK105906229SQ201610233434
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】牛丽霞, 宫晓东, 纪文文, 薛菲, 李美荣, 周振, 王维文, 孙本轩, 邢华
【申请人】牛丽霞, 宫晓东