專利名稱：水泥混凝土防凍劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料技術領域，具體地說涉及一種水泥混凝土防凍劑。
背景技術：
在我國北方冬季施工，為了保證工程的質量防止混凝土發生凍害，主要采取兩種 防護措施，一是采用覆蓋或者圍護升溫方法防止混凝土溫度降至o°c以下，此方法成本高、 操作過程復雜；二是在混凝土中摻加防凍劑，該方法施工簡單，效果也較好，因此在我國得 到了廣泛應用。到目前為止，國內外建筑工程中使用的泵送防凍劑都是以減水組合，再復合早強 組分、防凍組分和引氣組分配制而成。其中減水組分包括萘磺酸鹽甲醛縮合物(萘系高效 減水劑)、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、木質素磺酸鹽；早期組分包括硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽 等，其中多數為鈉鹽；防凍組分中有亞硝酸鹽、硝酸鹽、氯鹽、尿素和氨水等。氯鹽會對鋼筋 銹蝕，影響建筑使用壽命；尿素、氨水等釋放刺激性氣味，影響生活質量，亞硝酸鹽有致癌作 用，并易導致混凝土堿骨料反應，返堿等不良現象，影響建筑使用及外觀質量。申請號為200810114946. 5的中國專利，公開了一種用于水泥混凝土的聚羧酸系 防凍劑及其制備方法，其采用質量比為3. (Γ8.0 :0. 5 2.0 :0. (Γ2.0 :10. 0 20· 0 :0· 0 6. 0 69. (Γ78. 0的聚羧酸高效減水劑、有機醇胺、低碳醇、硫氰酸鹽、甲酸鈣和水。使用上述防凍 劑，摻量小，水溶性好、無氯、堿含量低，混凝土早期強度和后期強度高，能夠在-5°C -20°C 的負溫范圍內配制應用。但是當氣溫低于所配制混凝土未來能夠承受的預期溫度時，由于 混凝土中水的結冰導致體積增加10%，會對混凝土結構造成傷害，強度降低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種當實際溫度低于混凝土的設計承受溫度時， 能夠有效避免混凝土凍害事故發生的混凝土防凍劑。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是
一種水泥混凝土防凍劑，其由下述重量份的組分制成聚羧酸高性能減水劑15 30 份、低分子醇20 30份、三萜皂苷0. 1 0. 15份、甲酸鈣10 30份、有機醇胺2 5份 和水50 70份。所述羧酸高性能減水劑為聚烯丙基醇甲氧基大單體醚-馬來酸-丙烯酸高分子接 枝聚合物。所述低分子醇為甲醇、乙二醇、丙三醇或1，2-丙二醇。所述有機醇胺為三乙醇胺、二乙醇胺或三異丙醇胺。上述水泥混凝土防凍劑的制備工藝按照設計配比將聚羧酸高性能減水劑、低分 子醇、三萜皂苷和甲酸鈣混勻，攪拌0. 3 lh后，加入水，攪拌l(T20min即可。三萜皂苷主要是引氣作用，為植物類生產，能形成大量微細氣泡，改善混凝土凍脹 應力。
采用上述技術方案產生的有益效果在于當混凝土的使用溫度比預定的低，混凝 土中的水凍結，因為有三萜皂苷形成的大量微小氣泡，水被擠壓入氣泡中，對混凝土結構的 影響大幅降低，對混凝土的后期強度沒有影響，不至于出現因現場溫度低于預先假定的溫 度，而導致混凝土中水的結冰，最終導致混凝土受凍害的事故出現。而且本發明能顯著降低 混凝土拌合物的冰點，可在-2(T-30°C下施工，具有無毒、無堿、無氯、無氨釋放、減水合適、 混凝土坍落度保持好，凝結時間短、與水泥適應性好，顯著改善混凝土新拌和硬化后的性能 等特點，規定負溫養護7天的強度達到觀天標準養護的20%以上，負溫養護7天后轉為標 準養護觀天的強度達到標準養護的140%以上，混凝土使用壽命更耐久，是一種高性能混凝 土防凍劑，可廣泛適用于北方冬季施工的鋼筋混凝土結構。
具體實施例方式實施例1
首先，制備聚羧酸減水劑將生產用去離子水、聚烯丙基醇甲氧基大單體醚及馬來酸酐 (三者的重量比為0. 7 0. 85 1 0. 2 0. 4)投入反應釜中，升溫至60 70°C，加入質量濃度為 35%的雙氧水，攪拌，所述雙氧水與聚烯丙基醇甲氧基大單體醚的重量比為0. 0007、. 001 1 ；升溫至75 85°C，滴加過硫酸鉀與引發劑溶液，所述過硫酸鉀、引發劑、聚烯丙基醇甲氧 基大單體醚重量比為0. 00Γ0. 0012:0 :003^0. 0035 :1，所述引發劑為重量比為1 1的巰基 乙酸和巰基丙酸，滴加3小時滴完，保溫3小時，降溫至40 50°C后，加入質量濃度為30% 氫氧化鈉溶液，至聚烯丙基醇甲氧基大單體醚的重量濃度為35%，制得聚羧酸減水劑。稱取聚羧酸高性能減水劑15重量份、甲醇20重量份、三萜皂苷0. 15重量份、甲酸 鈣20重量份和二乙醇胺2重量份，混合均勻，攪拌0.池后，加入60重量份的水，攪拌IOmin 即可。將本實施例的防凍劑進行性能測試，結果見表1。實施例2
聚羧酸高性能減水劑的制備方法同實施例一。稱取聚羧酸高性能減水劑30重量份、乙二醇25重量份、三萜皂苷0. 1重量份、甲 酸鈣10重量份和三異丙醇胺5重量份，混合均勻，攪拌0. 5h后，加入50重量份的水，攪拌 20min即可。將本實施例的防凍劑進行性能測試，結果見表1。實施例3
聚羧酸高性能減水劑的制備方法同實施例一。稱取聚羧酸高性能減水劑25重量份、丙三醇30重量份、三萜皂苷0. 12重量份、甲 酸鈣30重量份和三乙醇胺4重量份，混合均勻，攪拌Ih后，加入70重量份的水，攪拌IOmin 即可。所述丙三醇還可以用1，2-丙二醇代替。將本實施例的防凍劑進行性能測試，結果見表1。表1防凍劑性能測試結果
權利要求
1.一種水泥混凝土防凍劑，其特征在于由下述重量份的組分制成聚羧酸高性能減水 劑15 30份、低分子醇20 30份、三萜皂甙0. 1 0. 15份、甲酸鈣10 30份、有機醇 胺2 5份和水50 70份。
2.根據權利要求1所述的水泥混凝土防凍劑，其特征在于所述羧酸高性能減水劑為聚 烯丙基醇甲氧基大單體醚-馬來酸-丙烯酸高分子接枝聚合物。
3.根據權利要求1所述的水泥混凝土防凍劑，其特征在于所述低分子醇為甲醇、乙二 醇、丙三醇或1，2-丙二醇。
4.根據權利要求1所述的水泥混凝土防凍劑，其特征在于所述有機醇胺為三乙醇胺、 二乙醇胺或三異丙醇胺。
全文摘要
本發明公開了一種水泥混凝土防凍劑，由下述重量份的組分制成聚羧酸高性能減水劑15～30份、低分子醇20～30份、三萜皂甙0.1～0.15份、甲酸鈣10～30份、有機醇胺2～5份和水50～70份。本發明中三萜皂苷主要是引氣作用，能形成大量微細氣泡，改善混凝土凍脹應力；采用本發明的混凝土可在-20~-30℃下施工。
文檔編號C04B24/38GK102140021SQ20111012337
公開日2011年8月3日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者尚海濤, 王東東, 王文浩, 苗林, 郭曉磊 申請人:河北鐵園科技發展有限公司