几种混凝土防冻剂配方及相关知识

1、几种混凝土防冻剂配方及相关知识一.分类我国防冻剂的发展从成份上大体经历了含氯盐型、氯盐阻锈型、无氯高碱型和无氯低碱型几个阶段防冻剂有防冻组分、早强组分、减水组分、引气组分和活化组分组成(一)防冻剂通常是多组分复合而成的，按照化学组成进行分类，主要分类如下：1)强电解质无机盐类(1)氯盐：防冻剂的成分主要是氯盐；(2)氯盐阻锈：防冻剂的主要成分是阻锈成分和氯盐；(3)无氯盐：防冻剂的主要成分是亚硝酸盐、硝酸盐。2)可以溶于水的有机化合物：防冻剂的主要成分是醇类等有机化合物3)有机化合物与无机盐复合类4)复合型防冻剂：防冻剂的主要成分是复合引气、减水、早强早强剂+引气剂代表产品有NC和MC-F等外

2、加剂早强剂+减水剂早强剂+引气减水剂早强剂+抗冻剂早强剂+抗冻剂+引气减水剂1 .亚硝酸钠型防冻剂此类防冻剂是利用亚硝酸钠分子质量小，溶解度高，其掺入混凝土或砂浆中，可使冰点大大降低且具有防锈的特点配制的，2 .K2CO3型防冻剂K2CO3型防冻剂是无机盐防冻剂中使用效果较好的一种，3 .氨水型防冻剂该类型的防冻剂，可使混凝土和砂浆的施工在较低的负温下进行，且不会引起钢筋的锈蚀。4 .硝酸钠一一尿素型防冻剂硝酸钠一一尿素型防冻剂是一种使用效果较好的防冻剂。5 .尿素一一纯碱型防冻剂这种防冻剂适用于-10C条件下的冻期施工，单独使用尿素，若不配合其它技术措施，虽然降低冰点，但效果并不理想，但掺入

3、适量的可溶性的苛性钠，在降低掺量的情况下，两者复合后的冰点基本上接近它们各自的冰点，此时在掺入适宜的早强剂、引气减水剂等效果更佳。属于这一类的防冻剂还有交通部一航局科研所研制的尿素+TEA+UNF型,省建科院、省建材所研制的尿素+早强剂+激发剂+引气减水剂型，这两个单位的产品牌号分别有LD、D-3型(二)几种配比(1) 一种高效液体混凝土防冻剂，由乙二醇等六种成分混合制成，各组分及其重量构成比为：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、无氮

4、的特性，而且具有保塑性能良好，生产工艺简单以及便于自动计量等优点。该防冻剂可与多种外加剂、水泥及掺合料相，适应于温度不低于一15C的各种混凝土的配制。(2) 一种二甲基甲酗:胺防冻剂的制备方法，其特征是：以经基丁二酗:亚胺8%-10%、二甲基甲酶按30%-32%、三乙醇胺4%,蔡系减水剂5%、脂肪醇硫酸钠引气剂6%、水45%为原料，通过以下步骤来得到成品。(3)有机低碳酸与金属氧化物或氢氧化物或碳酸盐反应，反应温度50-80'C,生成有机低碳酸以有机低碳酸盐为防冻组份，再加入早强剂，早强催化剂添加剂填科，减水剂，引气齐IJ,阻锈剂等组份，经混合干燥后形成了防冻弧该防冻剂的重量百分配比为

5、：有机低碳酸盐:25-45%早强剂：412%早强催化剂:25-35%添加剂值科:15-25%减水剂：2.5-5%弓I气齐ij:0.5-1.0%阻锈剂：4-1.2%上述的有机低碳酸是主要是以石蜡氧化合成脂肪酸或是其它合成反应而下来的有机低碳酸废液为原札早强剂是指三乙醇脱早受催化剂是指原明粉，添加剂填料是指粉煤灰减水荆是指木钙，引气剂是指防锈添加剂、金属氧化物是指氧化银氧化钠电氧化钙氧化锌、氧化铝、氢氧化物是指氢氧化锂氢氧化钾，氢氧化银氢氧化镁，氢氧化铝；碳酸盐是指碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙，碳酸乾碳酸锌碳酸铝。(4)专利CN92110542.8介绍一种混凝土防冻剂，由硫酸钠、氯化钠、亚硝酸钠、木质磺

6、酸钙和蔡系高效减水剂组成，具体配比(质量百分比):硫酸钠(1.2-1.5%),氯化钠(0.6-1.3%),亚硝酸钠(0.9-1.5%),木质磺酸钙(0.15-0.20%),蔡系高效减水剂(0.3-0.7%)。-10C时适宜掺量是3.5%,-15c适宜掺量是4.5%。专利CN94100148.2中的防冻剂各组分的质量百分比是：硫酸钠(30.0-68.0%),有机高分子材料(28.0-69.0%),引气减水剂(0.5-2.0%)。最佳配比是:硫酸钠早强剂：有机高分子材料：引气减水剂=1.00:0.98:0.02。可适用于-50C-15c环境温度下的冬季施工商品混凝土和泵送混凝土。本发明提供的防冻水

7、泥中水泥防冻组份及各组份占水泥熟料的重量百分含量如下：氯化钙:0.03-0.6%,氯化钠:0.03-0.6%,亚硝酸钠:0.05-1.0%,硫酸钠:0.03-0.7%,石膏:0.03-0.6%,三乙醇氨:0.03-0.6%,明矶：0.05-1.0%(5) .一种混凝土防冻剂，其特征在于，包括80-140重量份的聚梭酸减水剂、100-120重量份的磺化丙酮一甲醛缩合物、1-4重量份的消泡组分、8-15重量份的防冻组分和600-700重量份的水。(6) .一种超低温高性能混凝土复合防冻剂，其特征在于：该复合防冻剂的组成按重量计为：石肖酸盐30%35%,有机化合物30%33%,甲酸钙0.5%1%,余

8、量为水；所述硝酸盐为硝酸钙或亚硝酸钙，所述有机化合物为甲醇或乙醇；所述超低温高性能混凝土是指适用于环境温度为0c40c条件下进行施工的高性能混凝土。(7) .一种液体混凝土防冻剂，其特征在于由如下重量份的组分制成：聚梭酸高性能减水剂1025份、壬基酚聚氧乙烯醛0.10.2份、硫酸埋1一3份、有机醇胺2一5份和水5065份混合均匀，搅拌而成。2 .合成及复配方法：(一).技术方案：1.一种混凝土防冻剂，所述混凝土高效减水剂包含：2060重量%减水母液，0.15重量%引气剂，520重量低温硬化促进剂，12重量%保坍剂，余量为水。2.混凝土防冻剂包括的减水母液为蔡磺酸甲醛缩合物、醛酮磺化缩合物的一种

9、或两种的混合物。3.混凝土防冻剂包括的引气剂为动物毛发水解物或十二烷基苯磺酸钠的一种或两种的混合物。4.混凝土防冻剂包括的低温硬化促进剂为硝酸钙、亚硝酸钙一种或两种的混合物。5.混凝土防冻剂包括的保坍剂为葡萄糖酸钠。(二).复配：针对用混凝土的早强高强和耐久性等性能要求，主要采用水泥熟料、早强剂和激发剂对混凝土用掺和料进行预先改性复配。水泥熟料、激发剂和早强剂三者同时掺入后，水泥熟料一氢氧化铝一三乙醇胺三者形成无机一有机复合工业废渣活性激发剂，遇水后，三乙醇胺加速水泥熟料释放活性氢氧化钙，此活性氢氧化钙和氢氧化铝共同对工业废渣颗粒表面产生极强的活化作用，使得混凝土专用掺和料的活性指数大幅提高，

10、改善了混凝土的早强高强；同时掺量也可大幅增加，减少水泥用量，降低了混凝土制备成本，也提高了混凝土的耐久性能3 .检测标准依据混凝土防冻剂的定义依据混凝土防冻剂JC475-2004（一）防冻剂的匀质性试验项目指标固体含量，%液体防冻剂：SZ20%时，0.95SX<1.05S时,090SWXML10号S是生产J提供的固体含量（威坦%）,X是测试的固体比量（质量%九含水率，%粉状防诙剂:时，0.90WX<.10WW<5%时.O.KQWX<1.20WW是生产厂提醐含水率（越量%）,X是弱试的含水率质量%）。密度液体防冻剂:'D>L1Bf.要求D±003D

11、这L1忖要求D±0.O2D是生产厂提供的密度值。氯离子含量，%无氯盐防冻剂*04%（质曼白分比）其它防冻剂：不超过生产厂控制值.碱含量，%不超过生产厂提供的最大值水泥冷浆流动度Pmm质不小于生产厂控制值的95%。细度，%粉状防冻剂细度附在生产厂提供的最大值.（二）掺防冻剂混凝土性能表2试验项目性能指标一等品合格品减水率，%,三10注水率比，%,血100)3,%,昌2.52.0凝结时间差(min)初疑-15O-+15O-21O-+210抗压强度电物不小于-5-10-15-5-10-152。12102010959590959。9085KOR-t+m1UU10028天收缩率比，%,这135

12、薄透高度比，,w1005U次诙融强贬损失率比，%,£100对韧筋镌蚀作用应说切对铜筋有无锈蚀作用质量依据：GBJ107-87标准要求的指标防腐性，腐蚀面积根据JCI-SC1混凝土构筑物的钢筋腐蚀、防腐蚀试验方法及规范规定进行腐蚀面积率(%)=腐蚀面积/钢筋的表面积X100%。腐蚀失重率原来质量-除锈后的质量)/钢筋的原来质量x100%。离子浓度，亚硝酸根和氯离子浓度参考根据JCI-SC1混凝土构筑物的钢筋腐蚀、防腐蚀试验方法及规范的规定：失重率(%)按钢筋JCI-SC1规定进行。掺防冻剂依据JC475-92防冻剂标准防冻剂的温度按混凝土防冻剂(JC475-2004)规定检测不同强度等

13、级中，不同防冻剂掺量下的强度与重量损失率参照JC475-2004标准要求抗冻性、抗氯离子渗透性、抗硫酸盐侵蚀性能、收缩开裂性能等耐久性为混凝土材料的主要研究指标硬化时间和养护条件对硅强度的影响参照JC472-92(96)混凝土防冻剂和DBJ01-2002混凝土外加剂及应用技术规程(泵送防冻剂)进行1999年6月出台了“预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定(试彳T)”，规定外加剂中带入混凝土的碱含量每m3混凝土中不超过1.0kg,2001年国家制定了限制混凝土外加剂中释放氨限量的标准(混凝土外加剂中释放氨的限量GB18588-2001)，北京市建委也于2000年3月1日发文限制使用含尿素的防冻剂

14、，使用防冻剂在必须满足行业标准“JC475-92混凝土防冻剂”规定的性能要求参照JC472-92(96)«混凝土防冻剂和DBJ01-2002«混凝土外加剂及应用技术规程(泵送防冻剂)进行(1)试验主要依据混凝土外加剂应用技术规范(GBJ119-88);混凝土外加剂(GB8076-1997);混凝土防冻剂(JC475-92);普通混凝土力学性能试验方法(GBJ81)。检验按照JC475-2004混凝土防冻剂标准进行，混凝土配合比按照GB8076-2008设计试验依据标准混凝土外加剂GB8076-2008;混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T8077-2000;混凝土防冻剂JC4

15、75-2004o按照混凝土外加剂匀质性试验方法(GB/T80772000)中水泥砂浆工作性的试验方法混凝土防冻剂JC475-2004规定的试验方法将所制作的样品按照防冻剂的要求进行掺防冻剂混凝土性能的检测，防冻剂的种类与掺量、成分也随之变化主要选择与应用依据为GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范标准。四.性能指标硬化后混凝土的力学性质。主要指强度。另外还有：耐久性、抗裂性、抗冻性、抗渗性等等。混凝土塌落度，扩展度和易性温度含气量高性能混凝土更主要的是耐久性特殊地段还包括抗冻性抗渗性防腐性适用温度、最佳掺量范围、减水率、参考价格及应用性能指标我国混凝土防冻剂从七十年代发展至今,全国同

16、时存在四、五个防冻剂标准、规范,常用冻期施工手册对防冻剂的规范如下：试验项目减水率(%)泌水率(%)含气量(%)凝结时间(h)规定养护温度抗压强度7d14d28d负温犬转标养28天收缩值(三个月)期加不大于(mm/tn)50次冻融损失率钢筋锈蚀质量:标准2<100初凝-1+3、终凝-1-+2ior>152303=45孑100QIW15无锈蚀危害聚竣酸防冻剂:表8混凝土拌合物和硬化混凝土性能外加剂品种和易性坍落度(mm)抗压强度(N/mm2)出盘lh保留7d28d蔡系良好2201903Q541.2聚陵酸1泌水不粘22521031.2443聚段酸2良好23020534.64&9

17、目一九几二年升始，国豕建材实施/混凝土防冻刑的标准JC475-1992,对混凝土防冻剂进行了更完善的规定。试验项目性能指标一等品合格品泌水率()不大于含气量()不大于减水率()不大于10025810020凝Zn吉时间in初凝终凝-120-+120-15+150抗压强度比规定温度(C)-5-10-15-5-10-15R2895909085R-"28959085908580R-7*5610010090天收缩比不大于()12050次冻融损失率()不大于100对钢筋的锈蚀作用应说明对钢筋有无锈蚀作用表1改性三聚鼠胺的性能检测项目标准要求检测结果减水率/%21220含气量/%W4.01.3c含

18、量/%一无Na?O含量/%4.25K?O含量/%*Q26每n?混凝土外加剂总碱量/kgW1.0Q26外加剂中释放氮含量/%於Q1a03掺量/CX%一a56表I掺防冻剂混凝土性能指标要求性能指标试验项目等品合格品M水率/%不小于8泌水率/%不大于100100含气量/%不小于2520凝结时间差/min终凝120*120ISO*150规定温度/-5-10-15-5-10-15£>95909085凯氏强度比/%不小于:959085908580R-201210201210%d收缩率比/%不大于120抗淮压力破高度)比/%不小于不小于100破不大于100)50次冻融强度损失率比/%不大于100对朗肪捞及作用应说明对加够仃无烤坟作用表1以水泥熟料、早强剂和激发剂为关键组分的推和料主要技术性能主性能指标实施例水泥熟料：1：业废渣早强剂：石膏：减水剂：激发制(政fit份)离子含显(%)烧失城(%)三班化硫含豉(%)含水率雷水砥比Id活性指28d活性控址与混凝上性能(%)(%)ft(«)指数()学部建1«»(%)Id抗压保度(MPa)杭冻性能电通用(C)1100:500:0.2:1:0.2