一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法。其技術方案是包括以下制備步驟：第一步，量取水將N?甲基吡咯烷酮按比例加入到水中，待用；第二步，將硝酸鋁加入到第一步的溶液中，攪拌混合，待用；第三步，將第二步水溶液按比例加入到醇中，攪拌混合，待用；第四步，將非離子表面活性劑加入到第三步的溶液中，攪拌混合，且控制整個過程不產生泡沫，形成的溶液即為本發明的多元復合混凝土防凍劑。本發明通過物理或化學作用結合而形成的正協同效應，從混凝土防凍機理中的減水、引氣、降低冰點、防腐等幾個方面共同作用，提高了應用性能，同時，通過組分的調變替代，減少了防凍劑的用量，最大程度上實現了綠色環保的要求。
【專利說明】
一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種混凝土冬季施工工藝中外加劑的制備方法，特別涉及一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法。
【背景技術】
[0002]混凝土是一種廣泛使用的建筑材料，外加劑可以對混凝土進行改性，是混凝土應用過程中不可或缺的重要助劑，提高施工效率和混凝土的應用性能。防凍劑是混凝土外加劑的一類，我國從上世紀60年代開始使用氯鹽作為混凝土防凍劑。目前，國家建筑行業每年使用的混凝土外加劑達到近千萬噸，其中10-20%是防凍劑，尤其以北方地區為主。為了控制混凝土冬季施工的質量，行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》規定了防凍劑和防凍劑應用的相關技術指標。
[0003]早期使用的硫酸鈉為主的防凍劑對建筑的耐久性造成了影響，為了防治堿-集料反應，必須控制防凍劑中堿的含量；同時，不同條件下使用的混凝土對防凍劑要求也不同，因此需要根據應用的需求，針對性的調變防凍劑組分，目前，由防凍組分、早強組分、減水組分和引氣組分復配使用的復合防凍劑是研發的重點；同時，根據環保的需求，在保證防凍應用效果的同時，使用綠色環保的組分替代，控制有害組分的使用量也是防凍劑開發的一個方向。理想的混凝土防凍劑具有無堿、無氯、保塑性、液態等基本特點，因此目前防凍劑的研發重點在非氯鹽組分、低堿低鹽、復合環保型幾個方面。
[0004]復合防凍劑的可以由:防凍組分、早強組分、減水組分和引氣組分其中任意2種或2種以上的組分復配組成，并且各功能組分還可以由不同的化學劑進行復配，以實現最優的防凍效果。不同功能性組分進行有效的復配，用以實現比單一組分更好的應用效果，其難點在于如何利用各組分自身物理化學特性，同時，不同組分間有效發揮協同作用，發揮“1+1>2”的效果。將各種組分有效地復合，借助組分之間的正協同作用，可以進一步提高復合防凍劑的性能。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，通過合理的復配和協同作用調變，充分發揮多元組分的自身優勢和復合優勢。
[0006]其技術方案是包括以下制備步驟:
第一步，量取水100份，將N-甲基吡咯烷酮按照質量比1:50?1:100比例加入到水中，25?40 °C攪拌1min，待用；
第二步，將硝酸鋁按照質量比1:50?1:100比例加入到第一步的溶液中，25°C下攪拌混合lOmin，待用；
第三步，將第二步水溶液按照質量比1:2?1:10比例加入到醇中，25°C下置于攪拌混合lOmin，待用； 第四步，將非離子表面活性劑按照質量比1:50?1:100加入到第三步的溶液中，25°C，攪拌速率50?80r/min下，攪拌20_40min，至充分混合，且控制整個過程不產生泡沫，形成的溶液即為本發明的多元復合混凝土防凍劑。
[0007]上述的醇為乙醇，乙二醇或丙三醇。
[0008]上述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚(AE07、AE09)。
[0009]本發明的有益效果是:采用了N-甲基吡咯烷酮、硝酸鋁、醇和非離子表面活性劑組分復配制備復合防聚劑，其中N-甲基吡咯烷酮在很低的加入量時，降低溶液的冰點；硝酸鋁可以提高溶液的堿度，防止鋼筋的腐蝕，還可以降低冰點;醇的加入，減少了水的用量，也可以降低冰點；非離子表面活性劑，可以作為引氣組分，降低表面張力，有利于攪拌過程中形成更細小的氣泡，同時還能起到一定的減水效果，上述幾種組分共混制備的復合防凍劑，通過物理或化學作用結合而形成的正協同效應，從混凝土防凍機理中的減水、引氣、降低冰點、防腐等幾個方面共同作用，提高了應用性能，同時，通過組分的調變替代，減少了防凍劑的用量，最大程度上實現了綠色環保的要求;因此，本發明的多元復合混凝土防凍劑共混制備法是通過合理的組分搭配和協同作用設計，將具有不同功能的原料進行功能化組合，展現出更為優異的防凍應用性能。
【具體實施方式】
[0010]實施例1:本發明提到的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其制備過程如下:
第一步，在燒杯中加入10ml水，稱取N-甲基吡咯烷酮2g加入燒杯中，控制溫度25°C，機械攪拌1min，待用；
第二步，稱取2g硝酸鋁，加入到燒杯中，25 °C時慢速攪拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇質量比1:2的比例，將第二步中水溶液50g，加入到10g乙二醇中，25 °C下，快速攪拌I Omin后混合均勻；
第四步，稱取2g非離子表面活性劑(AE07 )，取第三步的溶液10g，將2g非離子表面活性劑(AE07)加入10g上述溶液，調整攪拌速率至80r/min，攪拌20min，得到多元復合混凝土防凍劑。
[0011 ] 依據中華人民共和國建材行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》分類辦法，該防凍劑屬于有機化合物與無機鹽復合類防凍劑。根據標準要求進行防凍劑性能測定，摻加本發明屬于-15度防凍劑，各項指標均符合防凍劑行業標準要求。
[0012]實施例2:本發明提到的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其制備過程如下:
第一步，在燒杯中加入10ml水，稱取N-甲基吡咯烷酮Ig加入燒杯中，控制溫度40°C，機械攪拌1min，待用；
第二步，稱取Ig硝酸鋁，加入到燒杯中，25 °C時慢速攪拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇質量比1:10的比例，將第二步中的水溶液1g，加入到10g乙二醇中，25°C下，快速攪拌1min后混合均勻；
第四步，稱取Ig非離子表面活性劑(AE07)，加入到第三步的溶液10g中，調整攪拌速率至50r/min，攪拌40min，得到多元復合混凝土防凍劑。
[0013]依據中華人民共和國建材行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》分類辦法，該防凍劑屬于有機化合物與無機鹽復合類防凍劑。根據標準要求進行防凍劑性能測定，摻加本發明屬于-15度防凍劑，各項指標均符合防凍劑行業標準要求。
[0014]實施例3:本發明提到的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其制備過程如下:
第一步，在燒杯中加入10ml水，稱取N-甲基吡咯烷酮1.5g加入燒杯中，控制溫度30°C，機械攪拌I Om i η，待用；
第二步，稱取I.5g硝酸鋁，加入到燒杯中，25 °C時慢速攪拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和乙二醇質量比1:5的比例，取第二步的水溶液20g，加入到10g乙二醇中，25 °C下，快速攪拌I Omin后混合均勻；
第四步，稱取1.5g非離子表面活性劑(AE07)，加入到第三步的溶液10g中，調整攪拌速率至65r/min，攪拌30min，得到多元復合混凝土防凍劑。
[0015]依據中華人民共和國建材行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》分類辦法，該防凍劑屬于有機化合物與無機鹽復合類防凍劑。根據標準要求進行防凍劑性能測定，摻加本發明屬于-15度防凍劑，各項指標均符合防凍劑行業標準要求。
[0016]實施例4:本發明提到的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其制備過程如下:
第一步，在燒杯中加入10ml水，稱取N-甲基吡咯烷酮2g加入燒杯中，控制溫度40°C，機械攪拌1min，待用；
第二步，與上述實施例不同的是，分別稱取Ig硝酸鉀和Ig硝酸鎂，加入到燒杯中，25°C時慢速攪拌I Om i η，待用；
第三步，按照水溶液和乙醇質量比1:5的比例，取第二步的水溶液20g，加入到10g乙醇中，25 °C下，快速攪拌I Omin后混合均勻；
第四步，稱取2g非離子表面活性劑(AE09)，加入到第三步的溶液10g中，調整攪拌速率至50r/min，攪拌40min，得到多元復合混凝土防凍劑。
[0017]依據中華人民共和國建材行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》分類辦法，該防凍劑屬于有機化合物與無機鹽復合類防凍劑。根據標準要求進行防凍劑性能測定，摻加本發明屬于-15度防凍劑，各項指標均符合防凍劑行業標準要求。
[0018]實施例5:本發明提到的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其制備過程如下:
第一步，在燒杯中加入10ml水，稱取N-甲基吡咯烷酮Ig加入燒杯中，控制溫度35°C，機械攪拌1min，待用；
第二步，稱取Ig硝酸鋁，加入到燒杯中，25 °C時慢速攪拌1min，待用；
第三步，按照水溶液和丙三醇質量比1:2的比例，取第二步的水溶液50g，加入到10g丙三醇中，25 °C下，快速攪拌I Omin后混合均勻；
第四步，稱取Ig非離子表面活性劑(AE09)，加入到上述第三步的溶液10g中，調整攪拌速率至60r/min，攪拌30min，得到多元復合混凝土防凍劑。
[0019]依據中華人民共和國建材行業標準JC475-2004《混凝土防凍劑》分類辦法，該防凍劑屬于有機化合物與無機鹽復合類防凍劑。根據標準要求進行防凍劑性能測定，摻加本發明屬于-15度防凍劑，各項指標均符合防凍劑行業標準要求。
[0020]本例由于將具有不同作用原理的多種無機鹽和有機物組分進行充分的復配，幾種組分共混制備的復合防凍劑，通過物理或化學作用結合而形成的正協同效應，從混凝土防凍機理中的減水、引氣、降低冰點、防腐等幾個方面共同作用，提高了應用性能，同時，通過組分的調變替代，減少了防凍劑的用量，最大程度上實現了綠色環保的要求。
[0021]以上所述，僅是本發明的部分較佳實施例，任何熟悉本領域的技術人員均可能利用上述闡述的技術方案加以修改或將其修改為等同的技術方案。因此，依據本發明的技術方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其特征是包括以下制備步驟: 第一步，量取水100份，將N-甲基吡咯烷酮按照質量比1:50?1:100比例加入到水中，25?40 °C攪拌1min，待用； 第二步，將硝酸鋁按照質量比1:50?1:100比例加入到第一步的溶液中，25°C下攪拌混合lOmin，待用； 第三步，將第二步水溶液按照質量比1:2?1:10比例加入到醇中，25°C下置于攪拌混合lOmin，待用； 第四步，將非離子表面活性劑按照質量比1: 50?1:100加入到第三步的溶液中，25°C，攪拌速率50?80r/min下，攪拌20_40min，至充分混合，且控制整個過程不產生泡沫，形成的溶液即為本發明的多元復合混凝土防凍劑。2.根據權利要求1所述的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其特征是:所述的醇為乙醇，乙二醇或丙三醇。3.根據權利要求1所述的一種多元復合型低劑量混凝土防凍劑共混制備方法，其特征是:所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
【文檔編號】C04B103/60GK105906229SQ201610233434
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】牛麗霞, 宮曉東, 紀文文, 薛菲, 李美榮, 周振, 王維文, 孫本軒, 邢華
【申請人】牛麗霞, 宮曉東