本發(fā)明公開了一種無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟┑闹苽浞椒ǎ瑢儆诨炷林鷦╊I(lǐng)域。

背景資料

防凍劑是混凝土外加劑的一類，我國從上世紀(jì)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(yè)每年使用的混凝土外加劑達(dá)到近千萬噸，其中10-20%是防凍劑。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(yīng)，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(jù)應(yīng)用的需求，針對性的調(diào)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(fù)配使用的復(fù)合防凍劑是研發(fā)的重點；同時，根據(jù)環(huán)保的需求，在保證防凍應(yīng)用效果的同時，使用綠色環(huán)保的組分替代，控制有害組分的使用量也是防凍劑開發(fā)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(tài)等基本特點，因此目前防凍劑的研發(fā)重點在非氯鹽組分、低堿低鹽、復(fù)合環(huán)保型幾個方面。

目前的防凍劑主要為一些無機鹽及其復(fù)合物，雖然這類防凍劑對降低冰點，促進(jìn)負(fù)溫度混凝土強度增長效果較好，但其對混凝土的耐久性均產(chǎn)生不同程度的不利影響；如氯離子導(dǎo)致鋼筋銹蝕，鈉離子導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)，同時，摻入大量的無機鹽、尤其是亞硝酸鹽具有很強的毒性，對建筑物及周圍環(huán)境污染，目前世界范圍內(nèi)的混凝土的發(fā)展趨勢正向著高強度、高耐久性、高流動性及無污染的綠色混凝土方向發(fā)展，因此，改變目前普通使用無機鹽防凍劑現(xiàn)狀有著十分積極的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)今市場上防凍劑多含有氯離子，易導(dǎo)致混凝土中的鋼筋銹蝕，對混凝土的耐久性產(chǎn)生不利影響的問題，本發(fā)明提供一種無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟┑闹苽浞椒?，本發(fā)明首先將廢棄順丁橡膠切碎加入酸性溶液浸泡，塑化后脫硫得脫硫橡膠粉末，然后取地溝油處理后和離子水、冰醋酸加入反應(yīng)釜，密封加熱，靜置反應(yīng)物分層取油相，將得到的油相添加在脫硫橡膠粉末中，利用橡膠的彈性，可以提高防凍劑的抗壓性能，油相可以降低其冰點，最后與其他無氯助劑混合，即可得到復(fù)合環(huán)保混凝土防凍劑，本發(fā)明制備得到的混凝土防凍劑高耐久性、高抗壓強度、無氯、環(huán)保無污染，使用在混凝土中可以起到降低冰點、防腐的效果。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取400～500g廢棄順丁橡膠，清洗表面后切碎成直徑為1.0～1.2cm橡膠顆粒，按質(zhì)量比1:5將橡膠顆粒加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸溶液中浸泡1～2h，浸泡后過濾得濾渣并放入烘箱中，在110～120℃溫度下干燥4～6h后加入塑化機中，在280～350℃和4～6MPa條件下塑化20～25min；

（2）上述塑化結(jié)束后撤去壓力，并降溫至室溫，將塑化后橡膠顆粒粉碎，過60～80目篩，得橡膠粉末后放入超聲發(fā)生器中，在頻率為50～60Hz和功率為400～500W條件下脫硫20～30min，得脫硫橡膠粉末，備用；

（3）稱取200～250g地溝油，過濾去除濾渣后加入40～50g活性炭，以600～800r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合30～40min后抽濾，得濾液后加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入100～120mL去離子水和5～10mL冰醋酸，密封反應(yīng)釜后放入加熱爐中，在105～115℃溫度下反應(yīng)3～5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，倒出反應(yīng)物，靜置分層后取油相；

（4）將步驟（2）制備得到的脫硫橡膠粉末按質(zhì)量比1:50加入到去離子水中，在150～200W功率下超聲分散10～15min，得分散液后加入分散液體積1.0～1.2倍乙二醇，攪拌混合20～30min后加入30～50g上述油相、10～15g木質(zhì)磺酸鈉、3～5g烷基苯磺酸鈉、8～10g羧甲基纖維素鈉、3～5g檸檬酸鈉和2～4g脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌混合后得無氯復(fù)合環(huán)保混凝土防凍劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：分別稱取15～20kg混凝土、300～400g本發(fā)明制備得到的混凝土防凍劑和3～8g十二烷基苯磺酸鈉，依次加入混凝土攪拌機中，加入總質(zhì)量的10～20%自來水后攪拌，攪拌混凝土拌合物15～25min后再加入總質(zhì)量6～8%60～70℃溫水，繼續(xù)攪拌20～30min后澆筑混凝土試件，在20～25℃環(huán)境下預(yù)養(yǎng)4～6h，完成后移入冰室內(nèi)用塑料布覆蓋試件。其環(huán)境溫度于3～4h內(nèi)均勻的降至-25～-20℃溫度下養(yǎng)護(hù)5～7天后脫模，在20～25℃環(huán)境溫度下解凍4～6h，制備得到的混凝土可在可以在-25～-20℃溫度下使用，減水率為15～25％，凝固后未發(fā)現(xiàn)裂痕、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，30天低溫環(huán)境抗壓強度為大于18.0Mpa。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明混凝土防凍劑為無氯防凍劑，不會產(chǎn)生鋼筋銹蝕；

（2）本發(fā)明混凝土防凍劑可在-20℃以下使用，30天低溫環(huán)境抗壓強度為大于18.0Mpa；

（3）滲入混凝土防凍劑的混凝土具有很好的耐久性，強度高。

具體實施方式

稱取400～500g廢棄順丁橡膠，清洗表面后切碎成直徑為1.0～1.2cm橡膠顆粒，按質(zhì)量比1:5將橡膠顆粒加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸溶液中浸泡1～2h，浸泡后過濾得濾渣并放入烘箱中，在110～120℃溫度下干燥4～6h后加入塑化機中，在280～350℃和4～6MPa條件下塑化20～25min，上述塑化結(jié)束后撤去壓力，并降溫至室溫，將塑化后橡膠顆粒粉碎，過60～80目篩，得橡膠粉末后放入超聲發(fā)生器中，在頻率為50～60Hz和功率為400～500W條件下脫硫20～30min，得脫硫橡膠粉末，備用，稱取200～250g地溝油，過濾去除濾渣后加入40～50g活性炭，以600～800r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合30～40min后抽濾，得濾液后加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入100～120mL去離子水和5～10mL冰醋酸，密封反應(yīng)釜后放入加熱爐中，在105～115℃溫度下反應(yīng)3～5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，倒出反應(yīng)物，靜置分層后取油相，將制備得到的脫硫橡膠粉末按質(zhì)量比1:50加入到去離子水中，在150～200W功率下超聲分散10～15min，得分散液后加入分散液體積1.0～1.2倍乙二醇，攪拌混合20～30min后加入30～50g上述油相、10～15g木質(zhì)磺酸鈉、3～5g烷基苯磺酸鈉、8～10g羧甲基纖維素鈉、3～5g檸檬酸鈉和2～4g脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌混合后得無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟?。

實例1

稱取400g廢棄順丁橡膠，清洗表面后切碎成直徑為1.0cm橡膠顆粒，按質(zhì)量比1:5將橡膠顆粒加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸溶液中浸泡1h，浸泡后過濾得濾渣并放入烘箱中，在110℃溫度下干燥4h后加入塑化機中，在280℃和4MPa條件下塑化20min，上述塑化結(jié)束后撤去壓力，并降溫至室溫，將塑化后橡膠顆粒粉碎，過60目篩，得橡膠粉末后放入超聲發(fā)生器中，在頻率為50Hz和功率為400W條件下脫硫20min，得脫硫橡膠粉末，備用，稱取200g地溝油，過濾去除濾渣后加入40g活性炭，以600r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合30min后抽濾，得濾液后加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入100mL去離子水和5mL冰醋酸，密封反應(yīng)釜后放入加熱爐中，在105℃溫度下反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，倒出反應(yīng)物，靜置分層后取油相，將制備得到的脫硫橡膠粉末按質(zhì)量比1:50加入到去離子水中，在150W功率下超聲分散10min，得分散液后加入分散液體積1.0倍乙二醇，攪拌混合20min后加入30g上述油相、10g木質(zhì)磺酸鈉、3g烷基苯磺酸鈉、8g羧甲基纖維素鈉、3g檸檬酸鈉和2g脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌混合后得無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟?。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：分別稱取15kg混凝土、300g本發(fā)明制備得到的混凝土防凍劑和3g十二烷基苯磺酸鈉，依次加入混凝土攪拌機中，加入總質(zhì)量的10%自來水后攪拌，攪拌混凝土拌合物15min后再加入總質(zhì)量6%60℃溫水，繼續(xù)攪拌20min后澆筑混凝土試件，在20℃環(huán)境下預(yù)養(yǎng)4h，完成后移入冰室內(nèi)用塑料布覆蓋試件。其環(huán)境溫度于3h內(nèi)均勻的降至-25℃溫度下養(yǎng)護(hù)5天后脫模，在20℃環(huán)境溫度下解凍4h，制備得到的混凝土可在可以在-25℃溫度下使用，減水率為15％，凝固后未發(fā)現(xiàn)裂痕、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，30天抗壓強度為18.5Mpa。

實例2

稱取450g廢棄順丁橡膠，清洗表面后切碎成直徑為1.1cm橡膠顆粒，按質(zhì)量比1:5將橡膠顆粒加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸溶液中浸泡1.5h，浸泡后過濾得濾渣并放入烘箱中，在115℃溫度下干燥5h后加入塑化機中，在315℃和5MPa條件下塑化22.5min，上述塑化結(jié)束后撤去壓力，并降溫至室溫，將塑化后橡膠顆粒粉碎，過70目篩，得橡膠粉末后放入超聲發(fā)生器中，在頻率為55Hz和功率為450W條件下脫硫25min，得脫硫橡膠粉末，備用，稱取225g地溝油，過濾去除濾渣后加入45g活性炭，以700r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合35min后抽濾，得濾液后加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入110mL去離子水和7.5mL冰醋酸，密封反應(yīng)釜后放入加熱爐中，在110℃溫度下反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，倒出反應(yīng)物，靜置分層后取油相，將制備得到的脫硫橡膠粉末按質(zhì)量比1:50加入到去離子水中，在175W功率下超聲分散12.5min，得分散液后加入分散液體積1.1倍乙二醇，攪拌混合25min后加入40g上述油相、12.5g木質(zhì)磺酸鈉、4g烷基苯磺酸鈉、9g羧甲基纖維素鈉、4g檸檬酸鈉和3g脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌混合后得無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟?。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：分別稱取17kg混凝土、350g本發(fā)明制備得到的混凝土防凍劑和5g十二烷基苯磺酸鈉，依次加入混凝土攪拌機中，加入總質(zhì)量的15%自來水后攪拌，攪拌混凝土拌合物20min后再加入總質(zhì)量7%65℃溫水，繼續(xù)攪拌25min后澆筑混凝土試件，在23℃環(huán)境下預(yù)養(yǎng)5h，完成后移入冰室內(nèi)用塑料布覆蓋試件。其環(huán)境溫度于3.5h內(nèi)均勻的降至-23℃溫度下養(yǎng)護(hù)6天后脫模，在23℃環(huán)境溫度下解凍5h，制備得到的混凝土可在可以在-23℃溫度下使用，減水率為20％，凝固后未發(fā)現(xiàn)裂痕、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，30天抗壓強度為19.0Mpa。

實例3

稱取500g廢棄順丁橡膠，清洗表面后切碎成直徑為1.2cm橡膠顆粒，按質(zhì)量比1:5將橡膠顆粒加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%鹽酸溶液中浸泡2h，浸泡后過濾得濾渣并放入烘箱中，在120℃溫度下干燥6h后加入塑化機中，在350℃和6MPa條件下塑化25min，上述塑化結(jié)束后撤去壓力，并降溫至室溫，將塑化后橡膠顆粒粉碎，過80目篩，得橡膠粉末后放入超聲發(fā)生器中，在頻率為60Hz和功率為500W條件下脫硫30min，得脫硫橡膠粉末，備用，稱取250g地溝油，過濾去除濾渣后加入50g活性炭，以800r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合40min后抽濾，得濾液后加入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入120mL去離子水和10mL冰醋酸，密封反應(yīng)釜后放入加熱爐中，在115℃溫度下反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，倒出反應(yīng)物，靜置分層后取油相，將制備得到的脫硫橡膠粉末按質(zhì)量比1:50加入到去離子水中，在200W功率下超聲分散15min，得分散液后加入分散液體積1.2倍乙二醇，攪拌混合30min后加入50g上述油相、15g木質(zhì)磺酸鈉、5g烷基苯磺酸鈉、10g羧甲基纖維素鈉、5g檸檬酸鈉和4g脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌混合后得無氯復(fù)合環(huán)?；炷练纼鰟?。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：分別稱取20kg混凝土、400g本發(fā)明制備得到的混凝土防凍劑和8g十二烷基苯磺酸鈉，依次加入混凝土攪拌機中，加入總質(zhì)量的20%自來水后攪拌，攪拌混凝土拌合物25min后再加入總質(zhì)量8%70℃溫水，繼續(xù)攪拌30min后澆筑混凝土試件，在25℃環(huán)境下預(yù)養(yǎng)6h，完成后移入冰室內(nèi)用塑料布覆蓋試件。其環(huán)境溫度于4h內(nèi)均勻的降至-20℃溫度下養(yǎng)護(hù)7天后脫模，在25℃環(huán)境溫度下解凍6h，制備得到的混凝土可在可以在-20℃溫度下使用，減水率為25％，凝固后未發(fā)現(xiàn)裂痕、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，30天抗壓強度為19.0Mpa。