[发明专利]一种混凝土防冻剂

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土防冻剂。

背景技术

我国地域辽阔，气候条件复杂，国家标准《建筑气候区划标准》(GB 50178-93)根据不同地区气候条件对建筑影响的差异将我国划分为7个主气候区、20个子气候区。根据区划标准，我国大部分国土面积处于严寒、寒冷和夏热冬冷气候区，不可避免的会出现混凝土冬期施工的情况。

为保证混凝土施工质量防止混凝土发生冻害，目前主要采取综合蓄热法、暖棚法等冬期施工方法，这些施工方法通常需要加热混凝土原材料并辅以复杂的保温养护措施，不仅会大幅度增加混凝土的生产成本和施工难度，还会增加碳排放。在混凝土中掺加一定量的防冻剂可以降低新拌混凝土中自由水的冰点，使其在负温条件下以液态形式存在，用于水泥水化反应，同时，防冻剂还可以加速水泥水化反应，使水泥在负温条件下快速凝结硬化，从而大幅降低施工难度和施工成本。申请号为CN201210316641.9的中国专利，公开了一种混凝土防冻剂，其防冻组分为乙酸甲或乙酸钠，以及乙酸锂或硝酸锂，在混凝土中掺量过高会导致混凝土中碱含量增大，诱发碱骨料反应，对混凝土结构耐久性造成极大危害。申请号为CN201410465812.3的中国专利，公开了一种混凝土防冻剂，该防冻剂中含有4.5％～5.0％的氯化钙以及16.5％～17.0％的氯化钠，在混凝土中掺量过高会导致混凝土中氯离子含量增大，导致钢筋锈蚀。

发明内容

本发明提供了一种制备工艺简单、防冻性能优越的混凝土防冻剂。

本发明的技术方案为：一种混凝土防冻剂，其原材料组分及各组分占原材料总量的质量百分比分别为：

超细矿物掺和料30％～80％

早强防冻组分20％～70％

引气组分0.1～1％

所述超细矿物掺和料为磨细矿渣粉、粉煤灰、偏高领土、硅灰、石灰石粉、花岗岩石粉、玄武岩石粉、磨细石英砂粉中的一种或两种以上组合物，超细矿物掺和料颗粒平均比表面积大于700m²/kg。

所述早强防冻组分为尿素、硝酸钙、亚硝酸钙、甲酸钙、乙酸钙、硫氰酸钠中的一种或两种以上组合物。

所述引气组分为松香粉、三萜皂甙、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种以上组合物。

所述混凝土防冻剂的生产工艺为：按质量配比称取各原材料混合搅拌均匀，用装袋机将上述混合物用分装袋包装即可。

本发明的机理：

(1)本发明创造性的在混凝土防冻剂中引入超细矿物掺和料。通过超细矿物掺和料的引入，可以达到以下效果：①引入超细矿物掺和料有利于早强防冻组分、引气组分均匀混合，从而提高防冻剂的均一性；②引入超细矿物掺和料可以削弱混凝土性能对防冻剂称量精度的敏感性，放宽防冻剂称量精度要求；③由于引入的超细矿物掺和料颗粒平均比表面积大于700m²/kg，约为水泥比表面积的2倍，能够填充在水泥颗粒之间的空隙内，提高胶凝材料体系的堆积密实度，改善混凝土工作性能。

(2)本发明以尿素、硝酸钙、亚硝酸钙、甲酸钙、乙酸钙、硫氰酸钙中的一种或两种以上组合物作为早强防冻组分。通过尿素的引入，可以达到以下效果：①降低液相冰点；②增大C3S、C2S的溶解度，加快水泥水化反应速率。通过硝酸钙、亚硝酸钙、甲酸钙、乙酸钙或硫氰酸钙的引入，可以达到以下效果：①降低液相的冰点；②同时能通过钙离子的成核作用促进水化产物结晶，从而加快水泥水化反应。

(3)本发明在混凝土防冻剂中引入引气组分，通过引气组分的引入，能在混凝土中形成大量微小均匀的气泡，可以增大浆体体积和混凝土变形能力，提高混凝土的工作性能，降低混凝土的冻胀应力。

本发明的有益效果：

(1)生产过程简单易行，成本低，适合工业化生产。

(2)本发明采用的防冻组分具有无碱、无氯的特性，不会增加混凝土发生碱骨料反应和钢筋锈蚀的风险。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的具体说明，这些实施实例仅限于解释说明本发明，而不限制本发明的范围。

实施例1：混凝土防冻剂原材料组分及各组分占原材料总量的质量百分比分别为：

混凝土防冻剂制备方法如下：

按质量配比称取各原材料混合搅拌均匀，用装袋机将上述混合物用分装袋包装即可。

本实施方式中防冻剂掺量为胶凝材料总量的6％时，-10℃条件下，混凝土的-7+28d强度可达到标准养护28d混凝土强度。