專利名稱：：高效液體混凝土防凍劑的制作方法
技術領域：
：本發明是涉及一種混凝土防凍劑，它是由乙二醇等多種有機材料及水混合而成的具有低堿無氯特性的高效液體防凍劑。由于使用混凝土防凍劑能顯著降低冬季建筑施工能耗，以保證在負溫下混凝土的正常應用，克服了冬期施工中的許多困難，在國內外越來越受重視。目前防凍劑大體有三類第一類是氯鹽防凍劑，這類防凍劑雖然具有較好的防凍效果，但由于它對鋼筋有強烈腐蝕作用，只能用于無筋混凝土中，所以在施工中已很少采用；第二類是氯鹽阻銹防凍劑，雖然這類防凍劑具有抗凍性能好的特點，但由于在使用時必需嚴格控制氯鹽摻量及阻銹成分的比例，以及它不能用在處于潮濕環境中使用的混凝土結構、露天結構、混凝土預應力結構等等，因此其應用也受到一定限制；第三類是非氯鹽防凍劑，如硝酸鈣或亞硝酸鈣復合防凍劑，目前應用比較廣泛，盡管這類防凍劑克服了前兩類防凍劑的缺點，但是由于帶入了無機離子，導致水泥水化誘導期縮短，特別是當水泥堿含量較高時，容易加快混凝土工作度的損失。針對目前各類防凍劑在應用中顯露出的缺點，有待研究一種理想的防凍劑，即應該具有無堿、無氯、低摻量、保塑性能良好、混凝土單方生產成本低、生產工藝簡單等特點。另外，由于機械化混凝土技術的發展，使外加劑的自動、準確計量成為可能，為了快速精確進料，由液體防凍劑取代固體防凍劑是今后混凝土外加劑發展的必然趨勢。日本專利(昭63-319235)，用于沙漿和混凝土的混合劑(モルタルヌはコンクリ-ト用混合劑)中所述的防凍劑，雖然基本上具有上述理想防凍劑的特點，其主要組分為乙二醇、硅酸鹽和水，但其中數據表明抗凍性能不是很好。本發明的目的在于研制理想的液體防凍劑，在廣泛選材，多重試驗的基礎上，發明了本高效液體混凝土防凍劑。本發明的目的可采用以下技術方案來實現由乙二醇、尿素、三乙醇胺、十二烷基磺酸鈉、高效減水劑及水六種成份混合而成的高效液體混凝土防凍劑，其中的高效減水劑可以是固體或液體萘系減水劑或聚脂型減水劑，三乙醇胺可以由三異丙醇胺來代替，十二烷基磺酸鈉可以由OP乳化劑來代替。其中的尿素和水兩種成分在有特殊要求時可以少加或不加，高效減水劑可根據實際施工需要在配制防凍劑時作為一種組分加入，也可以在配制混凝土時加入。該防凍劑各組分的作用及構成比例如表1表1高效液體混凝土防凍劑各組分的作用及構成比</tables>具體配制方法及步驟為在室溫、常壓下，先將水加入特定的容器中，先后加入固體組份尿素、十二烷基磺酸鈉和固體高效減水劑，加熱至60～79℃)、攪拌約10～20分鐘，待固體組份全部溶解后再依次加入液體組份乙二醇、三乙醇胺(或三異丙醇胺)和/或OP乳化劑和/或液體高效減水劑，并充分攪拌，均勻后即得產品。當其中的尿素和水兩種成分少加或不加時，十二烷基磺酸鈉可以直接加入乙二醇中溶解。與現有混凝土防凍劑比較，本發明具有如下特點和使用效果本發明符合建材行業標準JC475-92混凝土防凍劑。本發明是由具有抗凍、引氣、早強、增溶及減水作用的多種組分混合而成的一種液體有機防凍劑，具有抗凍性能好、無氯、低堿、保塑性能良好、能降低混凝土單方生產成本、生產工藝簡單和便于自動計量等特點。該防凍劑可與多種外加劑(如UEA、DFS-2等聚脂型減水劑和UNF-5等萘系減水劑)、水泥(邯鄲、京都、冀東、硫璃河、燕山、撫順等常用水泥)和摻合料(如粉煤灰、礦渣)相匹配，它適應于溫度不低于-15℃的多種混凝土的配制。液體混凝土防凍劑在國內尚無先例，在國外僅有一篇日本專利報導(昭63-319235)，該專利中的液體防凍劑與本發明所述防凍劑只有乙二醇和水兩種組分相同。本發明在我國是首次研制出的液體混凝土防凍劑，用其配制的混凝土抗凍性能較好、坍落度經時損失小且可降低混凝土單方造價。在北京市幾項工程中的應用結果表明，該防凍劑性能可靠、質量達標。該發明為固體防凍劑(手工操作)向液體防凍劑(自動計量)的過渡、由高摻量向低摻量和由簡單的無機防凍劑向有機防凍劑的發展開辟了一條新路。具體實施例方式本發明選擇乙二醇、尿素、三乙醇胺、十二烷基磺酸鈉和水做為基本組分，高效減水劑選用UNF-5。原料組分重量構成比為乙二醇∶尿素∶三乙醇胺∶十二烷基磺酸鈉∶UNF-5∶水＝71∶25∶2.5∶1.5∶100∶200。配制方法步驟如下依照上述比例將六種組份分別計量后，先將部分水和尿素加入特定的容器中，攪拌并加熱至70～75℃，待尿素完全溶解后，加入十二烷基磺酸鈉、UNF-5(固體)并攪拌至其溶解(共約15分鐘)，再依次加入組分三乙醇胺、乙二醇，然后加入平衡量的水，充分攪拌，使之均勻，即生成高效液體混凝土防凍劑。上述配制的液體防凍劑勻質性及摻有該防凍劑混凝土的物理性能，根據以下標準進行檢測(1)GB8076混凝土外加劑(2)GB8077混凝土外加劑勻質性試驗方法(3)GBJ80普通混凝土拌合物性能試驗方法(4)GBJ81普通混凝土力學性能試驗方法(5)GBJ82普通混凝土拌合物長期性能及耐久性試驗方法(6)JC475-92混凝土防凍劑表2液體防凍劑的勻質性注該防凍劑摻量為水泥用量的4.0％。表3摻有液體防凍劑的混凝土拌合物性能注該防凍劑摻量為水泥用量的4.0％。上述所配制的液體防凍劑勻質性結果見表2。摻有上述液體防凍劑的混凝土拌合物性能結果見表3。摻有上述液體防凍劑的硬化混凝土性能見表4。表4摻有液體防凍劑的混凝土性能指標注∷1.該防凍劑摻量為水泥用量的4.0％。2.本表實驗結果由北京建材質量監督檢驗站提供由表3、4可以看出，摻有本發明實施例所述液體防凍劑的混凝土各項性能指標均達到或超過JC475-92混凝土防凍劑標準。權利要求1.一種用于混凝土的高效液體防凍劑，其特征在于由乙二醇、尿素、三乙醇胺、十二烷基磺酸鈉、高效減水劑及水六種成份混合組成，各組分的重量構成比為乙二醇∶尿素∶三乙醇胺∶十二烷基磺酸鈉∶高效減水劑∶水＝(65～80)∶(16.5～30)∶(2.2～3.0)∶(1.3～2.0)∶(50～120)∶(50～370)。2.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其中的尿素可以少加或不加。3.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其中的高效減水劑可以少加或不加。4.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其中的水可以少加。5.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其中的三乙醇胺可以用三異丙醇胺來代替。6.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其中的十二烷基磺酸鈉可以用OP乳化劑來代替。7.根據權利要求1或3所述的高效液體防凍劑，其特征在于所述的高效減水劑為固體或液體萘系減水劑。8.根據權利要求1或3所述的高效液體防凍劑，其特征在于所述的高效減水劑為聚脂型減水劑。9.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于該防凍劑各組分重量構成比為乙二醇∶尿素∶三乙醇胺∶十二烷基磺酸鈉∶UNF-5∶水＝71∶25∶2.5∶1.5∶100∶200。10.根據權利要求1所述的高效液體防凍劑，其特征在于其制造方法是先將固體成分尿素和/或十二烷基磺酸鈉和/或固體高效減水劑加入部分水中，加熱至60～79℃。攪拌約10～20分鐘，待溶解后再與液體成分(乙二醇、三乙醇胺和/或液體高效減水劑)相混合，再加入平衡量的水，充分攪拌，混合均勻后即成。全文摘要本發明是涉及一種高效液體混凝土防凍劑，由乙二醇等六種成分混合制成，各組分及其重量構成比為乙二醇∶尿素∶三乙醇胺∶十二烷基磺酸鈉∶高效減水劑∶水＝(65～80)∶(16.5～30)∶(2.2～3.0)∶(1.3～2.0)∶(50～120)∶(50～370)。它不僅具有抗凍性能好、低堿、無氯的特性，而且具有保塑性能良好，生產工藝簡單以及便于自動計量等優點。該防凍劑可與多種外加劑、水泥及摻合料相匹配，適應于溫度不低于-15℃的各種混凝土的配制。文檔編號C04B40/00GK1153753SQ96109810公開日1997年7月9日申請日期1996年9月18日優先權日1996年9月18日發明者蔡亞寧申請人:北京城建集團總公司構件廠