本发明专利技术公开了一种超低温高性能混凝土复合防冻剂及其制备工艺，该复合防冻剂的组成按重量计为：硝酸盐30%～35%，有机化合物30%～33%，甲酸钙0.5%～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；其制备工艺包括以下步骤：步骤一、硝酸盐与甲酸钙预热：将所述硝酸盐和甲酸钙，分别加热至40℃～70℃；步骤二、均匀混配：将水与步骤一中预热后的所述硝酸盐和甲酸钙，按照设计比例混合均匀后，制得所述复合防冻剂。本发明专利技术制备工艺步骤简单、操作简便且投入成本低、使用效果好，能有效改善超低温高性能混凝土性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种混凝土外加剂，尤其是涉及ー种超低温高性能混凝土复合防冻剂及其制备エ艺。
技术介绍
新建鉄路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线站前土建工程位于黑龙江省西南部，沿线地区的主要气候特征为极端最高气温39. 8°C，极端最低气温-42. 6°C，最冷月平均气温均低于_15°C，线路全长280. 893km,冬季严寒干燥漫长，冬休期长达六个月，沿线土壤最大冻结深度为I. 89m 2. 14m。根据目前客专施工エ期安排及铁道部的要求，冬季施工必不可少，而冬季高性能混凝土的施工质量控制与普通混凝土的施工质量控制是不一样的，普通混凝土只需要考虑早期強度及大体积混凝土的水化热问题，高性能混凝土不但要考虑前两条，还要考虑后期强度及耐久性能，高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)是·ー种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证耐久性、工作性、适用性、強度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。目前，国内在严寒地区混凝土冬季施工经验等方面无文献资料可借鉴。对于高性能混凝土早期强度是否影响后期強度及耐久性能，初、终凝时间如何控制，临界强度达到多少不至于受到冻害等都是需要解决的问题。因此，研究严寒地区高性能混凝土施工对指导今后鉄路工程施工具有重要意义。同时，现如今也缺少ー种制备エ艺步骤简单、投入成本低且能有效改善超低温高性能混凝土性能的混凝土外加剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供ー种制备过程简便、投入成本低且使用效果好、能有效改善超低温高性能混凝土性能的超低温高性能混凝土复合防冻剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是ー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硝酸盐30% 35%，有机化合物30% 33%，甲酸钙0. 5% 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こ醇；所述超低温高性能混凝土是指适用于环境温度为0°c -40°c条件下进行施工的高性能混凝土。同时，本专利技术还公开了ー种エ艺步骤简单、实现方便且所制备混凝土外加剂质量易于保证的超低温高性能混凝土复合防冻剂制备エ艺，其特征在于该エ艺包括以下步骤步骤一、硝酸盐与甲酸钙预热将所述硝酸盐和甲酸钙，分别加热至40°C 70°C ；步骤ニ、均匀混配将水与步骤一中预热后的所述硝酸盐和甲酸钙，按照设计比例混合均匀后，制得所述复合防冻剂。上述エ艺，其特征是步骤ニ中对水与步骤一中预热后的所述硝酸盐和甲酸钙进行混合吋，采用循环复合反应器进行混合；所述循环复合反应器包括常压反应釜和安装在所述常压反应釜上的液体循环管路，所述液体循环管路上装有循环泵，且以所述循环泵向所述常压反应釜内泵入循环液体的方式进行均匀混合。上述エ艺，其特征是步骤ニ中均匀混配后，将所制得的所述复合防冻剂存储在保温材料包裹或覆盖的存储罐内。上述エ艺，其特征是所述常压反应釜的内部容量为10吨，且所述循环泵的泵送量为60吨/小时，混合时间不少于半个小吋。上述エ艺，其特征是所述存储罐内所存储的所述复合防冻剂为液态且其内部无冻结块。本专利技术与现有技术相比具有以下优点·I、制备エ艺步骤简单、操作简易且实现方便，投入成本较低。2、所制得的复合防冻剂各组分配比设计合理、制备方便且使用效果好，所采用的硝酸盐和亚硝酸盐对混凝土的耐久性影响较小，且能有效改善混凝土的耐久性能。3、实际制备时，只需根据设计需求，并结合复合防冻剂中各组分的功能与效用，且通过适当调整复合防冻剂中各组分的配比，便可制备出满足设计要求且同时具备减水、早强、引气和防冻等作用的复合防冻剂。4、所制得的复合防冻剂本身无碱、无氯，其在有效提高混凝土早期強度的情况下，混凝土的后期強度及耐久性能不降低，能够满足设计要求，克服了传统防冻外加剂对混凝土耐久性的不利弊病。5、经本专利技术所制得复合防冻剂改善后的超低温高性能混凝土性能优良，无论是混凝土的和易性和硬化后混凝土的力学性能与耐久性能，均能达到设计要求。同时，该超低温高性能混凝土能有效适用至冬季混凝土施工，且实际拌合时需将超低温高性能混凝土的含气量控制在3. 0% 5. 0%，另外所拌合的超低温高性能混凝土能有效适用至0°C -40°C等不同环境温度，井能有效确保施工质量。6、经本专利技术所制得复合防冻剂改善后的超低温高性能混凝土的配合比设计过程简单且优化方便，只需适当水胶比、砂率、胶凝材料中水泥与矿物掺合料的配比等便可对超低温高性能混凝土的配合比进行优化。同时，本专利技术给出了超低温高性能混凝土中各组分对混凝土含气量、滲透性、抗压性、抗冻性等性能的影响规律，因而通过简便调整超低温高性能混凝土中相应组分的配比，便能满足不同的设计需求。7、经本专利技术所制得复合防冻剂改善后的超低温高性能混凝土的制备エ艺设计合理且可操作性强，施工完成的混凝土结构物质量好。混凝土拌合过程中，根据不同气温条件，对原材料保温、加热等措施，提高混凝土的拌合温度和入模温度，采取覆盖养护、辅助加热等措施，提高了混凝土结构的养护质量，因而从エ艺上进一步保证了所施工完成混凝土结构的质量。8、具有显著的社会、经济效益，为严寒地区今后鉄路混凝土工程的冬季施工提供了借鉴经验，不仅保证了施工进度，节约了能源，降低了成本，有良好的推广应用价值。综上所述，本专利技术制备エ艺步骤简单、操作简便且投入成本低、使用效果好，能有效改善超低温高性能混凝土性能。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进ー步的详细描述。附图说明图I为本专利技术对超低温高性能混凝土复合防冻剂进行制备时的エ艺流程框图。具体实施例方式实施例I本专利技术所制备超低温高性能混凝土复合防冻剂的组成按重量计为硝酸盐30% 35%，有机化合物30% 33%，甲酸钙0. 5% 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こ醇。本实施例中，所述复合防冻剂中所用的硝酸盐为硝酸钙，且所述复合防冻剂的组成按重量计为硝酸盐30%，有机化合物33%，甲酸钙0. 75%，余量为水。所述硝酸盐为硝酸·钙，所述有机化合物为甲醇或こ醇。实际对所述复合防冻剂进行制备时，可根据具体需要，对所述硝酸盐、有机化合物、甲酸钙和水的用量相应进行调整。如图I所示的超低温高性能混凝土复合防冻剂的制备エ艺，包括以下步骤步骤一、硝酸盐与甲酸钙预热将所述硝酸盐和甲酸钙，分别加热至40°C 70°C。本实施例中，步骤101中对硝酸盐与甲酸钙进行预热时，将所述硝酸盐和甲酸钙分别加热至50°C。实际制备时，可根据具体需要，对所述硝酸盐和甲酸钙的预热温度进行相应调整。步骤ニ、均匀混配将水与步骤一中预热后的所述硝酸盐和甲酸钙，按照设计比例混合均匀后，制得所述复合防冻剂。本实施例中，步骤ニ中对水与步骤一中预热后的所述硝酸盐和甲酸钙进行混合时，采用循环复合反应器进行混合。所述循环复合反应器包括常压反应釜和安装在所述常压反应釜上的液体循环管路，所述液体循环管路上装有循环泵，且所述循环复合反应器以所述循环泵向所述常压反应釜内泵入本文档来自技高网...
【技术保护点】
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：硝酸盐30%～35%，有机化合物30%～33%，甲酸钙0.5%～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℃～？40℃条件下进行施工的高性能混凝土。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖太昌，帖锋斌，刘百成，魏杏色，谷炼平，张永鸿，薛琪，仲维玲，赵朝阳，马颖仙，曹万玲，张利民，冯艳娜，沈亚妮，冯英瑞，李坦，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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