[发明专利]一种混凝土防冻剂

说明书

技术领域

本发明属于混凝土外加剂，涉及一种混凝土防冻剂，尤其是冬季施工的泵送混凝土和商品混凝土防冻剂。

背景技术

低温或负温对混凝土施工十分不利，在我国的东北、华北和西北地区，每年有3~6个月处于寒冷季节，气温长期偏低，如何保证负温下混凝土工程的进度和质量是一个值得关注的问题。在解决冬季混凝土施工的难题面前，掺加混凝土防冻剂无论从经济效益还是从工程的可操作性方面考虑都是一个很好的选择。

目前，国内外主要使用的防冻剂主要可以分为两类，一类是早强型防冻剂，一类是防冻型防冻剂。两类防冻剂都是以减水组份、早强组份、防冻组份和引气组份。其中减水组份包括聚羧酸高性能减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺高效减水剂、木质素磺酸盐等。早强组份主要有硫酸钠、氯化钙、硝酸钙和三乙醇胺等。引气组份主要包括木钙、木钠和松香类引气剂。防冻组份主要有氯化钙、碳酸钾、氯化钠、亚硝酸钠和乙二醇等。

CN1153753申请了高效液体混凝土防冻剂，其由乙二醇、尿素、三乙醇胺、十二烷基磺酸钠、高效减水剂及水六种成份混合组成，各组份的重量构成比为：乙二醇：尿素：三乙醇胺：十二烷基磺酸钠：高效减水剂：水=（65~80）：16.5~30）：（2.2~3.0）：（1.3~2.0）：（50~120）：（50~370）。它不仅具有抗冻性能好、低碱和无氯的特点，而且具有保塑性能好，生产工艺简单以及便于自动计量等优点。该外加剂可与多种外加剂、水泥及掺合料相匹配。适用于温度不低于-15℃的各种混凝土的配制。该防冻剂中含有尿素，在混凝土浇筑成型后，会释放氨气，且乙二醇价格高，使得防冻剂成本偏高。

发明内容

本发明的目的是研制一种成本低廉，负作用小，使用方便的混凝土防冻剂。本防冻剂的特征是以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)水解液作为主要防冻组份，加入聚羧酸高性能减水剂、早强剂、引气剂和水组份混合均匀制备而成。该防冻剂具有可在-5~-20℃下施工，具有成本低、无毒、无碱、无氯、与水泥适应性好等特点，可广泛适用于混凝土冬季施工。废PET水解液中，主要含有乙二醇和硫酸钠，这两者是混凝土防冻剂的主要成份，因此，只需要在PET水解液的基础上复合一定量的减水、早强和引气组份，就可以得到质优价廉的混凝土防冻剂，又为废PET的回收利用提供了一个新的思路。

本发明的技术方案是：以PET水解液作为主要防冻组份，加入聚羧酸高性能减水剂、早强剂、引气剂和水组份混合均匀制备而成，其特征在于该混凝土防冻剂的组份和重量份数为：

    PET水解液 0.5~20

    聚羧酸高性能减水剂 10~60

    早强剂 0.3~15

    引气剂 0.2~6

    水     100。

优选组份和重量份数为：

    PET水解液 3~10

    聚羧酸高性能减水剂 16~30

    早强剂 0.5~7

    引气剂 0.4~3

    水     100。

本发明说的聚羧酸高性能减水剂为普通市售的固含量20%的聚羧酸高性能减水剂。

本发明说的早强剂包括亚硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸钾、硝酸钠、硝酸钙和三乙醇胺中的一种或几种复合。

本发明所说的引气剂包括松香皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、皂角苷引气剂中的一种。

本发明所述的水无需特殊处理，普通自来水即可。

本发明所说的PET水解物采用PET废料制得，制备方法如下：

配方（重量份数）：

PET废料100

无机酸水溶液50~150。

PET的水解物的制备工艺：首先将PET废料除去杂质，粉碎、烘干，然后按配方将计量好的无机酸水溶液和PET投入到反应釜中，升温至85℃以上，优选为90~95℃，反应5~10小时，优选6~8小时，反应结束后，降温至50℃，过滤，滤液用碱液中和至pH值7~8，得PET水解液。

无机酸可以使用硫酸、磷酸、盐酸和硝酸，优选为硫酸和硝酸，酸液质量浓度为50%~90%，优选为75%~85%。

上述技术方案所提及的各种原料均可从国内市场上购得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

      1、产品与水泥适应性好，对混凝土性能无不良影响。

2、使用PET水解液作为防冻组份，成本明显低于使用乙二醇作为防冻组份的防冻剂。