專利名稱：混凝土施工用復(fù)合防凍劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土冬季施工用復(fù)合防凍劑及其系列，屬建筑材料領(lǐng)域。
通常為防止發(fā)生混凝土混合物在攝氏負(fù)溫下遭受凍害，人們采用加入防凍劑或蒸氣養(yǎng)護(hù)、保溫等方法，但后者因施工復(fù)雜，效率低，不適于大面積采用而常被前者取代。經(jīng)分析研究，各國學(xué)者普遍認(rèn)為，導(dǎo)致在負(fù)溫下新澆注的混凝土結(jié)構(gòu)被破壞的原因主要是因水泥石內(nèi)部毛細(xì)孔內(nèi)水結(jié)冰、體積膨脹所造成的，故傳統(tǒng)的防凍觀點(diǎn)是將水的冰點(diǎn)降低，使?jié)沧⒑玫幕炷猎诹阆颅h(huán)境繼續(xù)水化、硬化。因此傳統(tǒng)的防凍劑中多以亞硝酸鈉為防凍成分，以硫酸鈉為早強(qiáng)成分，且鈉鹽成分所占的比例很高。如蘇聯(lián)《低溫建筑技術(shù)》1987年2期(開始連載五期)中刊登的“混凝土防凍外加劑”(譯名)作者V.B.Ratinov和T.I.Rozebeng中介紹的防凍劑，以及我國黑龍江低溫建筑科學(xué)研究所生產(chǎn)的復(fù)合防凍劑成分為高效減水劑占0.06份，普通減水劑占0.03份，亞硝酸鈉為0.30份，硫酸鈉為0.20份，載體為0.41份，這樣導(dǎo)致以下問題的出現(xiàn)(1)因鈉鹽在防凍劑中所占比例很高，通常為50%以上，而亞硝酸鈉的價(jià)錢很貴，勢必造成防凍劑整個(gè)成本的提高;(2)若將亞硝酸鈉含量降至為水泥重量的2%、硫酸鈉降至1.5%防凍效果就不明顯了;(3)在可能發(fā)生堿-集料反應(yīng)的情況下，這種防凍劑就不能使用。故針對上述問題我們提出一種新型的防凍觀點(diǎn)和防凍復(fù)合劑。
本發(fā)明的目的就是要提出一種新型的復(fù)合防凍劑及其系列，它可以根據(jù)不同的使用要求，按不同比例配制成由高效減水劑、普通減水劑、高活性組分、載體以及鈉鹽組成的復(fù)合防凍劑，并以硅化物為主要成分的高活性組分和載體為防凍劑的充分和必要成分，加入或不加入鈉鹽成分，使得水泥石孔結(jié)構(gòu)改變，從而降低毛細(xì)孔內(nèi)液相冰點(diǎn)，提高孔及其整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)降低成本，適用范圍寬，且更適用于有減-集料反應(yīng)發(fā)生可能的場所。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的因這種復(fù)合防凍劑中，采用以硅化物為主要成分的高活性組分材料，其顆粒細(xì)小，粒徑為0.1um～1um、比表面積大(而普通水泥粉粒徑為1um～40um)，因而在混合攪拌后，其顆粒填充并改善了膠體結(jié)構(gòu)，使孔徑變小，顆粒間接觸面積增大，親和力增強(qiáng)，且孔分布均勻，使水泥(混凝土)的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都得到提高;同時(shí)因減小了孔徑使水泥中毛細(xì)孔的液相冰點(diǎn)大幅度下降，從而達(dá)到防凍的目的;再因配方中沒有或很少含有鈉鹽成分，而高活性組分成本較低，故防凍劑成本自然降低，且適用于易發(fā)生堿-集料反應(yīng)的地方。
本發(fā)明因采用高活性組分材料，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)得以改變，而實(shí)現(xiàn)防凍，增加強(qiáng)度的目的，故設(shè)計(jì)思路新穎、可靠;即使在環(huán)境溫度很低的情況下產(chǎn)生冰晶，也因其粒度很小，且分散而對混凝土的破壞力很小，所以適用環(huán)境范圍寬;又因本復(fù)合劑減少或根本不使用鈉鹽成分，而使用低成本的高活性組分，使得整個(gè)防凍劑的成本降低，且更適用于易發(fā)生堿-集料反應(yīng)的場所;還因使用本復(fù)合防凍劑在混凝土內(nèi)的加入量只占水泥重的4～7%，甚至還可以低至3%，其中亞硝酸鈉的含量只占水泥重的0～1.5%，故產(chǎn)品性能優(yōu)良、使用效率高，有很好的普及意義。
下面結(jié)合實(shí)施例來具體介紹本復(fù)合防凍劑及其系列的性能。
實(shí)施例1復(fù)合防凍劑組分為高效減水劑0.06份，普通減水劑0.03份，高活性組分0.50份，載體0.41份。
其中基準(zhǔn)混凝土配合比水泥∶水∶砂∶石子＝C∶W∶S∶G＝1∶0.58∶2.17∶3.54受檢混凝土及受檢負(fù)溫混凝土的配合比為水泥∶水∶砂∶石子＝C∶W∶S∶G＝1∶0.49∶2.25∶3.67砂率＝38%，減水率14%，復(fù)合防凍劑的加入量占水泥重的6%。
試件尺寸10×10×10cm 每組三塊基準(zhǔn)混凝土不加任何外加劑，進(jìn)行標(biāo)養(yǎng)28天后的平均抗壓強(qiáng)度用RC表示;
受檢混凝土加6%的復(fù)合防凍劑經(jīng)28天標(biāo)養(yǎng)的平均抗壓強(qiáng)度用RCA表示;
受檢混凝土加6%的復(fù)合防凍劑經(jīng)-10℃下養(yǎng)護(hù)7天，再標(biāo)養(yǎng)28天和56天的平均抗壓強(qiáng)度用RAT表示;
根據(jù)RC、RCA、RAT(-7+56)計(jì)算其抗壓強(qiáng)度比為R28＝RCA/RC＝118.5%R-7+28＝RAT/Rc＝118.8%R-7+56＝RAT/RC＝134.2%
實(shí)施例2復(fù)合防凍劑(傳統(tǒng)的)組分為高效減水劑0.06份，普通減水劑0.03份，亞硝酸鈉0.30份，硫酸鈉0.20份，載體0.41份。
實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，那么抗壓強(qiáng)度比為R28＝RCA/RC＝91.7%R-7+28＝RAT/RC＝95.7%R-7+56＝RAT/RC＝104.5%實(shí)施例3復(fù)合防凍劑組分為高效減水劑0.06份，普通減水劑0.03份，亞硝酸鈉0.10份，硫酸鈉0.20份，高活性組分0.10份，載體0.51份。
實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，其抗壓強(qiáng)度比為R28＝RCA/RC＝111.6%R-7+28＝RAT/RC＝129.8%R-7+56＝RAT/RC＝135.6%實(shí)施例4復(fù)合防凍劑組分為高效減水劑0.06份，普通減水劑0.03份，硫酸鈉0.20份，亞硝酸鈣0.10份，高活性組分0.10份，載體0.51份。
實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，其抗壓強(qiáng)度比為R28＝RCA/RC＝114.5%R-7+28＝RAT/RC＝126.5%R-7+56＝RAT/RC＝141.2%上述所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土防凍劑的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，均滿足合格品和一級(jí)品要求。
附國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表
對摻防凍劑混凝土抗壓強(qiáng)度比(%)的要求
注RC-基準(zhǔn)混凝土標(biāo)養(yǎng)28天的抗壓強(qiáng)度RCA-受檢混凝土標(biāo)養(yǎng)28天的抗壓強(qiáng)度RAT-受檢負(fù)溫混凝土，負(fù)溫養(yǎng)護(hù)7天再養(yǎng)護(hù)28天或56天的抗壓強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.一種涉及系列混凝土施工用復(fù)合防凍劑，其是由高效減水劑，普通減水劑，高活性組分和載體以及亞硝酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈣組成。其特征在于以硅化物為主要成分的高活性組分和載體為復(fù)合防凍劑的必要和充分的成分，且可取消或降低鈉鹽的加入量，并根據(jù)使用要求特別是防止發(fā)生堿-集料反應(yīng)的要求，組合上述某幾種成分按不同比例配成系列復(fù)合防凍劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合防凍劑，其特征在于高效減水劑和普通減水劑占復(fù)合防凍劑重量的0.06-0.15份，高活性組分占0.15-0.50份，載體占0.35-0.70份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列復(fù)合防凍劑，其特征在于高效減水劑和普通減水劑占復(fù)合防凍劑重量的0.05-0.15份，亞硝酸鈉和硫酸鈉占0.20-0.50份，高活性組分占0.04-0.30份，載體占0.30-0.70份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列復(fù)合防凍劑，其特征在于高效減水劑和普通減水劑占復(fù)合防凍劑重量的0.06-0.14份，硫酸鈉占0.10-0.30份，高活性組分占0.15-0.30份，載體占0.30-0.70份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列復(fù)合防凍劑，其特征在于高效減水劑和普通減水劑占復(fù)合防凍劑重量的0.05-0.14份，硫酸鈉和硝酸鈉占0.15-0.45份，高活性組分占0.10-0.50份，載體占0.25-0.70份。
6.根據(jù)權(quán)利要求2.3.4.5所述的系列復(fù)合防凍劑，其特征在于在-10℃環(huán)境下施工時(shí)，復(fù)合防凍劑在混凝土混合物內(nèi)的加入量占其中水泥重量的4-7%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的混凝土施工用復(fù)合防凍劑，其具有優(yōu)良的防凍性能。它是由高效減水劑，普通減水劑，高活性組分，載體以及鈉鹽組成的。其中以高活性組分和載體為復(fù)合防凍劑的必要且充分的成分，加入或不加入鈉鹽成分。因本發(fā)明以改善水泥石孔結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，所以具有防凍和提高混凝土的早期和后期強(qiáng)度的特點(diǎn)，更適用于易發(fā)生堿—集料反應(yīng)的場所。該產(chǎn)品成本低，性能優(yōu)良，適用范圍寬，使用效率高。
文檔編號(hào)C04B28/02GK1076920SQ9210209
公開日1993年10月6日 申請日期1992年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月31日
發(fā)明者劉元鶴 申請人:北京海淀華迪合成材料聯(lián)合有限公司