几种混凝土防冻剂配方及相关知识

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N C和M C—F 等外加剂

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. K2CO 3 型防冻剂

K2CO 3 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— —尿素型防冻剂

硝酸钠— — 尿素型防冻剂是一种使用效果较好的防冻剂 。

5. 尿素— —纯碱型防冻剂

这种防冻剂适用于- 10℃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+ T EA + UN F 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，适应于温度不低于一15℃的各种混凝土的配制。

（2）一种二甲基甲酞胺防冻剂的制备方法，其特征是:以经基丁二酞亚胺8%-10%、二甲基

甲酞胺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5 0-80' 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，引气剂，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:

有机低碳酸盐:25--45%

早强剂:4—12%

早强催化剂:25-35%

添加剂值科:15-25%

减水剂:2.5-5%

引气剂: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钒氢氧化钾，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 %)。-10℃时适宜掺量是3.5%，-15℃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-5 0℃--15℃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%，明矾: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%一35%，有机化合物30%一33%，甲酸钙0. 5%一1%，余量为水;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0℃一一40℃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10一25份、壬基酚聚氧乙烯醚0. 1一0. 2份、硫酸埋1一3份、有机醇胺2一5份和水 50一65份混合均匀，搅拌而成。

二．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：20 ～60 重量 % 减水母液，0.1～5 重量 % 引气剂，5～20重量%低温硬化促进剂，1～2 重量 % 保坍剂，余量为水。2. 混凝土防冻剂包括的减水母液为萘磺酸甲醛缩合物、醛酮磺化缩合物的一种或两种的混合物。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—氢氧化铝—三乙醇胺三者形成无机—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，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

三．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

（二）掺防冻剂混凝土性能

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× 100 %。腐蚀失重率原来质量 - 除锈后的质量）／钢筋的原来质量× 100 %。离子浓度，亚硝酸根和氯离子浓度参考根据 J CI - 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J CI — 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》（JC 475-2004）规定

检测不同强度等级中，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 ( 试行 ) ” ,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 G B18588 - 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 ,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

①混凝土外加剂应用技术规范 (GBJ 119- 88) ;

②混凝土外加剂 (GB 8076- 1997) ;

③混凝土防冻剂 ( JC 475- 92) ;

④普通混凝土力学性能试验方法 (GBJ 81) 。

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》JC475-2004。按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/T8077—2000）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

聚羧酸防冻剂：