本发明涉及混凝土防冻剂
技术领域：
，具体涉及一种混凝土高效防冻剂及其制备方法。
背景技术：
：混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料(也称为骨料)，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材，混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点，这些特点使其使用范围十分广泛，而混凝土在低温下性能发生变化，因此需要防冻剂来解决该问题，早强防冻剂采用特种防冻材料，能有效降低混凝土、砂浆的冰点，大大提高混凝土、砂浆在负温下的抗冻性能，并能使混凝土、砂浆的早期强度提高80％以上，后期强度不降低，从而保证在正负温和负温条件下强度得到同样发展，效果显著。现有中国专利文献(公开号：cn106220027b)公开了一种混凝土防冻剂及其制备方法，其中混凝土防冻剂包括如下质量份数的组分：聚羧酸高性能减水剂20～25份、羧甲基纤维素钠1.5～3份、聚丙烯酰胺2.5～4份、有机醇胺3.5～4.5份、乙酸钠4～6份、烷基苯磺酸钠1～1.5份、亚硝酸钠4.5～6份、葡萄糖酸钠4～6份、尿素25～35份、消泡剂1～2份、引气剂1～2份，水250～350份，该发明采用常规的聚羧酸高性能减水剂，因此所达到低温抗冻性仍需进一步改善。中国专利文献(公开号：cn105271882b)公开了一种超低温混凝土防冻剂及其应用，防冻剂组分及各组分的质量份数如下：水化硅酸钙10～20份，橡胶粉4～8份，亚硝酸钠3.5～8.7份，硫酸钠2.8～6.5份，有机醇胺2～5份，三萜皂苷0.1～0.7份，巯基乙酸2.35～5.48份，丙烯酰胺6.4～10.5份，十二烷基磺酸钠1.0～1.8份，三聚氰胺2～4份，葡萄糖酸钠8～10份，防冻剂原料配比不同，所达到防冻效果不一样。技术实现要素：针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种混凝土高效防冻剂，该防冻剂相比现有技术使混凝土防冻效果进一步得到改善，具有较高的使用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种混凝土高效防冻剂，包括以下重量份的原料：减水剂32-36份、膨胀石墨掺杂斜发沸石24-28份、堇青石微粉16-22份、云南腾冲火山泥8-14份、碳纤维复合大豆蛋白胶15-19份、酒石酸2-5份、木质纤维素3-5份、硅凝胶2-6份。优选地，所述混凝土高效防冻剂包括以下重量份的原料：减水剂33-36份、膨胀石墨掺杂斜发沸石25-28份、堇青石微粉18-22份、云南腾冲火山泥12-14份、碳纤维复合大豆蛋白胶16-19份、酒石酸3-5份、木质纤维素4-5份、硅凝胶4-6份。优选地，所述混凝土高效防冻剂包括以下重量份的原料：减水剂34份、膨胀石墨掺杂斜发沸石26份、堇青石微粉19份、云南腾冲火山泥11份、碳纤维复合大豆蛋白胶17份、酒石酸3.5份、木质纤维素4份、硅凝胶4份。优选地，所述减水剂的制备方法为将密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯、丙酮加入到混合机中，搅拌转速为110-120r/min，搅拌时间为35-45min，随后向其中加入六偏磷酸钠、一级粉煤灰进行超声分散，超声分散15-25min，随后再加入芭蕉汁、硅溶胶继续搅拌35-45min，即得减水剂。优选地，所述密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯物质的质量比为7:1。优选地，所述膨胀石墨掺杂斜发沸石为膨胀石墨、斜发沸石按照重量比5:2组成的混合物。优选地，所述膨胀石墨为膨胀倍率260-300ml/g的70目可膨胀石墨。优选地，所述斜发沸石采用质量分数为12-18％氯化铁溶液进行处理12-16min。优选地，所述碳纤维复合大豆蛋白胶为碳纤维、大豆蛋白胶按照重量比3：1进行混合。本发明还提供了一种制备混凝土高效防冻剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将减水剂、膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶、酒石酸、木质纤维素、硅凝胶，加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度215-225r/min，搅拌时间45-55min，得到混合物a；步骤三，将堇青石微粉、云南腾冲火山泥加入到球磨机中进行球磨，过30-40目，得到混合物b；步骤四，将步骤二得到混合物a、混合物b加入高速混合机中混合，搅拌速度1050-1150r/min，搅拌时间为65-75min，即得本发明的混凝土高效防冻剂。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：(1)碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，大豆蛋白胶为环保型胶黏剂，将二者进行混合复配，作为混凝土防冻剂，经过大量实验论证，可有效降低混凝土冰点，原料之间进行合理的协配，可提高混凝土低温下强度性能。(2)粉末聚羧酸酯具有优异的减水率、流动性、可提高混凝土的强度，但价格较高，因此本发明搭配密胺系减水剂，密胺系减水剂对粉体材料分散好，减水率高，其流动性和自修补性良好，将其改性后，不仅提高减水剂工作效果，此外还提高了混凝土抗冻性。(3)本发明防冻剂添加有膨胀石墨掺杂斜发沸石，膨胀石墨比表面积大，作为斜发沸石载体，斜发沸石强度大，在低温下，二者性质依旧稳定，填充在混凝土中，可提高混凝土低温稳定性。(4)实施例3相对于对比例5，-30℃抗压强度提高了7.8mpa，-40℃下抗压强度下提高了8.1mpa，本发明在-30℃、-40℃抗压强度具有显著改善，此外，从对比例1-4得出，膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶对混凝土强度有很大影响。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的一种混凝土高效防冻剂，包括以下重量份的原料：减水剂32份、膨胀石墨掺杂斜发沸石24份、堇青石微粉16份、云南腾冲火山泥8份、碳纤维复合大豆蛋白胶15份、酒石酸2份、木质纤维素3份、硅凝胶2份。本实施例的减水剂的制备方法为将密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯、丙酮加入到混合机中，搅拌转速为110r/min，搅拌时间为35min，随后向其中加入六偏磷酸钠、一级粉煤灰进行超声分散，超声分散15min，随后再加入芭蕉汁、硅溶胶继续搅拌35min，即得减水剂。本实施例的密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯物质的质量比为7:1。本实施例的膨胀石墨掺杂斜发沸石为膨胀石墨、斜发沸石按照重量比5:2组成的混合物。本实施例的膨胀石墨为膨胀倍率260ml/g的70目可膨胀石墨。本实施例的斜发沸石采用质量分数为12％氯化铁溶液进行处理12-16min。本实施例的碳纤维复合大豆蛋白胶为碳纤维、大豆蛋白胶按照重量比3：1进行混合。本实施例的一种制备混凝土高效防冻剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将减水剂、膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶、酒石酸、木质纤维素、硅凝胶，加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度215r/min，搅拌时间45min，得到混合物a；步骤三，将堇青石微粉、云南腾冲火山泥加入到球磨机中进行球磨，过30目，得到混合物b；步骤四，将步骤二得到混合物a、混合物b加入高速混合机中混合，搅拌速度1050r/min，搅拌时间为65min，即得本发明的混凝土高效防冻剂。实施例2.本实施例的一种混凝土高效防冻剂，包括以下重量份的原料：减水剂36份、膨胀石墨掺杂斜发沸石28份、堇青石微粉22份、云南腾冲火山泥14份、碳纤维复合大豆蛋白胶19份、酒石酸5份、木质纤维素5份、硅凝胶6份。本实施例的减水剂的制备方法为将密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯、丙酮加入到混合机中，搅拌转速为120r/min，搅拌时间为45min，随后向其中加入六偏磷酸钠、一级粉煤灰进行超声分散，超声分散25min，随后再加入芭蕉汁、硅溶胶继续搅拌45min，即得减水剂。本实施例的密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯物质的质量比为7:1。本实施例的膨胀石墨掺杂斜发沸石为膨胀石墨、斜发沸石按照重量比5:2组成的混合物。本实施例的膨胀石墨为膨胀倍率300ml/g的70目可膨胀石墨。本实施例的斜发沸石采用质量分数为18％氯化铁溶液进行处理16min。本实施例的碳纤维复合大豆蛋白胶为碳纤维、大豆蛋白胶按照重量比3：1进行混合。本实施例的一种制备混凝土高效防冻剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将减水剂、膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶、酒石酸、木质纤维素、硅凝胶，加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度225r/min，搅拌时间55min，得到混合物a；步骤三，将堇青石微粉、云南腾冲火山泥加入到球磨机中进行球磨，过40目，得到混合物b；步骤四，将步骤二得到混合物a、混合物b加入高速混合机中混合，搅拌速度1150r/min，搅拌时间为75min，即得本发明的混凝土高效防冻剂。实施例3.本实施例的一种混凝土高效防冻剂，包括以下重量份的原料：减水剂34份、膨胀石墨掺杂斜发沸石26份、堇青石微粉19份、云南腾冲火山泥11份、碳纤维复合大豆蛋白胶17份、酒石酸3.5份、木质纤维素4份、硅凝胶4份。本实施例的减水剂的制备方法为将密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯、丙酮加入到混合机中，搅拌转速为115r/min，搅拌时间为40min，随后向其中加入六偏磷酸钠、一级粉煤灰进行超声分散，超声分散20min，随后再加入芭蕉汁、硅溶胶继续搅拌40min，即得减水剂。本实施例的密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯物质的质量比为7:1。本实施例的膨胀石墨掺杂斜发沸石为膨胀石墨、斜发沸石按照重量比5:2组成的混合物。本实施例的膨胀石墨为膨胀倍率280ml/g的70目可膨胀石墨。本实施例的斜发沸石采用质量分数为15％氯化铁溶液进行处理12-16min。本实施例的碳纤维复合大豆蛋白胶为碳纤维、大豆蛋白胶按照重量比3：1进行混合。本实施例的一种制备混凝土高效防冻剂的方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将减水剂、膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶、酒石酸、木质纤维素、硅凝胶，加入到高速搅拌机中进行搅拌，搅拌速度220r/min，搅拌时间50min，得到混合物a；步骤三，将堇青石微粉、云南腾冲火山泥加入到球磨机中进行球磨，过35目，得到混合物b；步骤四，将步骤二得到混合物a、混合物b加入高速混合机中混合，搅拌速度1100r/min，搅拌时间为70min，即得本发明的混凝土高效防冻剂。对比例1.与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加膨胀石墨掺杂斜发沸石。对比例2.与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是膨胀石墨掺杂斜发沸石中未添加斜发沸石。对比例3.与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加碳纤维复合大豆蛋白胶。对比例4.与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是碳纤维复合大豆蛋白胶中未添加大豆蛋白胶。对比例5.中国专利文献(公开号：cn106220027b)公开了一种混凝土防冻剂及其制备方法中实施例1的原料及方法。实施例3及对比例1-5在-30℃、-40℃抗压强度性能测试结果如下-30℃抗压强度(mpa)-40℃下抗压强度(mpa)实施例344.632.6对比例139.528.2对比例241.829.5对比例337.226.2对比例438.327.3对比例536.824.5实施例3相对于对比例5，-30℃抗压强度提高了7.8mpa，-40℃下抗压强度下提高了8.1mpa，本发明在-30℃、-40℃抗压强度具有显著改善，此外，从对比例1-4得出，膨胀石墨掺杂斜发沸石、碳纤维复合大豆蛋白胶对混凝土强度有很大影响。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12