本发明属于混凝土外加剂
技术领域：
，具体涉及一种混凝土防冻剂及其应用。
背景技术：
混凝土防冻剂是能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能与足够防冻强度的外加剂。它是一种能在低温下防止物料中水分结冰的物质。防冻剂按其成分可分为强电解质无机盐类(氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类)、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类、复合型防冻剂。目前市场上应用较广的是复合型防冻剂。当前国内生产的混凝土防冻剂品种主要有-5℃、-10℃和-15℃三种，在温度低于-20℃情况下，缺少相应的防冻产品。技术实现要素：本发明的目的是提供一种混凝土防冻剂及其应用，通过对防冻剂组分的选择，充分发挥各组分的长处，达到扬长避短的效能，具有抗冻性能好，适用温度低，且无氯、低碱、保塑性能好。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙10～20份，硅藻土4～8份，碳酸氢钠3.5～8.7份，硫酸铝2.8～6.5份，有机醇胺2～5份，酒石酸钾钠0.1～0.7份，三聚磷酸二氢铝2.35～5.48份，马来酸二丁酯6.4～10.5份，十二烷基磺酸钠1.0～1.8份，三聚氰胺2～4份，葡萄糖酸钠8～10份。所述的有机醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺或者三异丙醇胺中的至少一种。所述硅藻土为120目～200目硅藻土。优选选用160目硅藻土。所述的混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数优选如下：水化硅酸钙12～18份，硅藻土5～6份，碳酸氢钠4.8～6.6份，硫酸铝3.5～5.1份，有机醇胺2.8～4.2份，酒石酸钾钠0.3～0.6份，三聚磷酸二氢铝3.1～4.8份，马来酸二丁酯7.8～8.9份，十二烷基磺酸钠1.2～1.6份，三聚氰胺2.5～3.3份，葡萄糖酸钠8.4～9.6份。所述的混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数优选如下：水化硅酸钙14份，硅藻土5.3份，碳酸氢钠5.1份，硫酸铝3.9份，三乙醇胺2.0份，二乙醇胺2份，酒石酸钾钠0.5份，三聚磷酸二氢铝4.2份，马来酸二丁酯8.5份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺2.8份，葡萄糖酸钠9.1份。混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数优选如下：水化硅酸钙16份，硅藻土5.7份，碳酸氢钠6.2份，硫酸铝4.3份，三异丙醇胺3.5份，酒石酸钾钠0.4份，三聚磷酸二氢铝3.8份，马来酸二丁酯8.2份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺3.0份，葡萄糖酸钠8.8份。所述混凝土防冻剂在混凝土施工中的应用。将各组分混合均匀，搅拌1～2h后，掺到混凝土中，搅拌，添加量按照水泥质量的1%～25%添加。防冻剂的掺量根据使用时的环境温度，-5℃～-15℃按照水泥质量的1%～5%添加,-15℃～-25℃按照水泥质量的5%～10%添加,-25℃～-35℃按照水泥质量的10%～15%添加,-35℃以下按照水泥质量的15%～25%添加。本发明中，硫酸铝、碳酸氢钠和有机醇胺可以提高混凝土的早期强度，硫酸铝、碳酸氢钠同时可作为防冻组分，酒石酸钾钠主要是引气作用，因其为植物类生产，能形成大量细微气泡，改善混凝土冻胀应力；葡萄糖酸钠为保坍剂，可有效提高混凝土的坍落度。有益效果：本发明将不同组分按照一定的配比复合，充分发挥各组分的长处，达到扬长避短的效能，具有抗冻性能好，适用温度低，且无氯、低碱、保塑性能好。添加量少，实验室研究表明，本发明的防冻剂最低可适用于-45℃环境，掺量为混凝土中水泥质量25%，-45℃条件下，混凝土-7+28d强度可达到标养28天混凝土强度，产品性能可达到gb475标准要求。具体实施方式实施例1一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙10份，120目硅藻土4份，碳酸氢钠3.5份，硫酸铝2.8份，三乙醇胺2份，酒石酸钾钠0.1份，三聚磷酸二氢铝2.35份，马来酸二丁酯6.4份，十二烷基磺酸钠1.0份，三聚氰胺2份，葡萄糖酸钠8份。实施例2一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙20份，200目硅藻土8份，碳酸氢钠8.7份，硫酸铝6.5份，二乙醇胺5份，酒石酸钾钠0.7份，三聚磷酸二氢铝5.48份，马来酸二丁酯10.5份，十二烷基磺酸钠1.8份，三聚氰胺4份，葡萄糖酸钠10份。实施例3混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙12份，160目硅藻土5份，碳酸氢钠4.8份，硫酸铝3.5份，三乙醇胺2.8份，酒石酸钾钠0.3份，三聚磷酸二氢铝3.1份，马来酸二丁酯7.8份，十二烷基磺酸钠1.2份，三聚氰胺2.5份，葡萄糖酸钠8.4份。实施例4混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙18份，160目硅藻土6份，碳酸氢钠6.6份，硫酸铝5.1份，三乙醇胺4.2份，酒石酸钾钠0.6份，三聚磷酸二氢铝4.8份，马来酸二丁酯8.9份，十二烷基磺酸钠1.6份，三聚氰胺3.3份，葡萄糖酸钠9.6份。实施例5混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙14份，160目硅藻土5.3份，碳酸氢钠5.1份，硫酸铝3.9份，三乙醇胺2.0份，二乙醇胺2份，酒石酸钾钠0.5份，三聚磷酸二氢铝4.2份，马来酸二丁酯8.5份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺2.8份，葡萄糖酸钠9.1份。实施例6混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙16份，160目硅藻土5.7份，碳酸氢钠6.2份，硫酸铝4.3份，三异丙醇胺3.5份，酒石酸钾钠0.4份，三聚磷酸二氢铝3.8份，马来酸二丁酯8.2份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺3.0份，葡萄糖酸钠8.8份。对比例1（对比例1的防冻剂配方与实施例5的区别在于，未加入马来酸二丁酯、三聚磷酸二氢铝，其他组分及质量份数同实施例5）一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙14份，160目硅藻土5.3份，碳酸氢钠5.1份，硫酸铝3.9份，三乙醇胺2.0份，二乙醇胺2份，酒石酸钾钠0.5份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺2.8份，葡萄糖酸钠9.1份。对比例2（对比例2的防冻剂配方与实施例5的区别在于，未加入碳酸氢钠和硫酸铝，其他组分及质量份数同实施例5）一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙14份，160目硅藻土5.3份，三乙醇胺2.0份，二乙醇胺2份，酒石酸钾钠0.5份，三聚磷酸二氢铝4.2份，马来酸二丁酯8.5份，十二烷基磺酸钠1.4份，三聚氰胺2.8份，葡萄糖酸钠9.1份。对比例3（对比例3的防冻剂配方与实施例5的区别在于，未加入酒石酸钾钠和十二烷基磺酸钠，其他组分及质量份数同实施例5）一种混凝土防冻剂，组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙14份，160目硅藻土5.3份，碳酸氢钠5.1份，硫酸铝3.9份，三乙醇胺2.0份，二乙醇胺2份，三聚磷酸二氢铝4.2份，马来酸二丁酯8.5份，三聚氰胺2.8份，葡萄糖酸钠9.1份。将实施例1～6及对比例1～3防冻剂按不同掺量加入到混凝土中，考察其不同温度下不同龄期相对强度比，结果见表1。试验所用的低温室是由江苏无锡市华南实验仪器有限公司制造的b2－型冻融试验箱,其工作电压为220v，温度范围：-45℃～50℃。表1：掺量为5%的养护温度-15℃时混凝土性能试验结果组别凝结时间/h-7d/mpa-7+28d/mpa28d/mpa-7+56d/mpa空白10.3h----40.35--实施例17.8h6.0160.3162.5569.76实施例27.3h5.8659.2261.8669.39实施例36.5h6.8360.3466.7372.16实施例46.8h6.4269.5471.3980.35实施例55.7h7.6471.8177.1988.95实施例65.4h7.0470.5475.8385.90对比例18.6h3.1239.2043.2546.83对比例28.3h3.9644.7647.2248.55对比例39.3h2.8038.6241.2743.43将掺量为25%混凝土分别放入控制温度为-5℃、-15℃、-30℃、-40℃、-45℃的低温室进行龄期为3天的养护，3天后取出试件，继续在标准养护室养护28天，不同受冻温度所测强度实验数据见表2。表2：组别-5℃-15℃-30℃-40℃-45℃实施例140.61mpa37.51mpa33.79mpa30.88mpa21.63mpa实施例240.76mpa38.74mpa34.67mpa28.74mpa20.35mpa实施例341.77mpa38.67mpa36.36mpa29.77mpa19.55mpa实施例440.25mpa39.15mpa37.18mpa31.76mpa23.86mpa实施例541.25mpa40.89mpa39.16mpa33.53mpa29.73mpa实施例641.37mpa41.17mpa40.28mpa31.78mpa27.54mpa对比例140.47mpa28.44mpa17.09mpa----对比例240.26mpa31.34mpa16.89mpa----对比例339.19mpa30.69mpa19.23mpa----当前第1页12