專利名稱：一種用甘蔗渣制備復合型高效減水劑的方法
技術領域：
本發明屬一種用于建筑工程中的砂漿和混凝土生產、特別是商品混凝土生產中高效減水劑的制備方法領域。
背景技術：
隨著現代化建筑向高層化、大型化、施工流態化發展，以及商品泵送混凝土的推廣應用，具有高強、工作性好和耐久性優良等特性的高性能混凝土是目前混凝土技術的主要發展方向，而配制高性能混凝土的一個關鍵因素是必須要有在低水灰比下流動性高、坍落度損失低的高效減水劑。我國的高性能混凝土業正快速發展，1998年我國生產高效減水劑20萬噸，2003年即達73萬噸，增加了265％。現有的高效減水劑，90％都是傳統的萘系減水劑和密胺系高效減水劑，這些減水劑因減水率有限、與水泥適應性不十分理想等問題，在相當程度上影響了高強、高性能混凝土的大量應用。而新型高效減水劑發展比較緩慢，與發達工業國家相比還有差距。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種提高減水率、與水泥適應性好、以甘蔗渣為主要原料制備的高效減水劑的方法。
本發明用甘蔗渣制備復合型高效減水劑的方法以如下技術方案解決上述技術問題制備方法是將溶劑40～60重量份和濃硫酸40～60重量份混合均勻后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35重量份再攪拌，混合物冷卻到室溫分離出溶劑，中和，過濾、抽濾后得到固含量為50～60％的溶液，再加入略少于所得溶液重量的氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物，攪拌，調整固含量為30～50％的溶液，即得產品。
溶劑可采用煤油或者異丙醇。
本發明的減水劑以溶液的形式加到水泥砂漿或商品混凝土拌和物中，具有高減水率、高流動性、低坍落度損失、與水泥相容性好的優點，與目前常用的萘系和密胺系減水劑相比，在相同的摻量下，可以增加水泥砂漿或混凝土的流動性，提高減水率，節約更多的水泥，在相同的水泥用量下，可以提高水泥砂漿和混凝土的抗壓強度。其生產過程在常壓中溫下進行，在糖廠廢物甘蔗渣中加入溶劑和磺化，獲得水溶性和分散性良好的產品，且生產工藝簡單，易于操作控制，制備成本低，為甘蔗渣的綜合利用開辟了新途徑。
具體實施例方式
甘蔗渣是甘蔗糖業的副產品，其含量約為甘蔗重量的12％(絕干)，價格低廉，其纖維素含量高達64％，且木質素含量較高，木質素磺酸鈉又是一種優良的分散劑，因而可以用蔗渣作為原料，生產具有高減水率、高流動性、低坍落度損失、且生產成本較低的復合型高效減水劑。
本發明的減水劑的制備步驟是(1)取溶劑40～60重量份，加入40～60重量份的濃硫酸，混合均勻得到混合溶液A；把A溶液加熱至40～60℃，在攪拌下逐漸加入重量份20～35甘蔗渣，攪拌10～40分鐘，冷卻至室溫，得混合物B；(2)待混合物B冷卻到室溫以后，分離出溶劑，用質量百分濃度為20％～30％氫氧化鈉溶液中和，過濾，并將濾液抽濾，得到固含量為50～60％的溶液C；(3)取30～80重量份的溶液C，加入氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物20～70重量份，攪拌30～50分鐘，調整固含量為30～50％的溶液。即可得到復合型高效減水劑的液體產品。
步驟(1)所述的溶劑可采用煤油或者異丙醇，經過過濾，可以回用。
氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物最好采用對氨基苯磺酸及苯酚為聚合單體，在水介質中與甲醛縮合而成。
根據砂漿和混凝土的性能要求，其摻量為水泥重量的0.3～1.5％，對于商品混凝土來說，最優摻量為0.6～0.8％。
實施例1配制C25普通混凝土首先取150ml的異丙醇，加入40ml的濃硫酸混合均勻，邊攪拌邊加入26g甘蔗渣，在40℃下攪拌30分鐘，冷卻至25℃，傾倒分離出異丙醇，加入重量百分比濃度為30％的氫氧化鈉溶液80ml中和，抽濾至固含量為55％的液體，最后加入40g固含量為40％的氨基苯磺酸和苯酚聚合物，攪拌30分鐘可得150g復合型高效減水劑液體產品。
根據國家標準GB/T8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》和GB/T1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》等有關水泥和混凝土的測試方法進行試驗，所用水泥為廣西柳州魚峰股份有限公司生產的魚峰牌42.5普通硅酸鹽水泥，使用本發明的高效減水劑在摻量為0.2％～0.3％時，減水率達5％～10％，坍落度6～10cm，在相同的水泥摻量下，3天抗壓強度提高了10％，28天抗壓強度提高10％。
實施例2配制C30泵送混凝土首先取90ml的煤油，加入60ml濃硫酸混合均勻，邊攪拌邊加入42g甘蔗渣，在40℃下攪拌40分鐘，冷卻至25℃，傾倒分離出煤油，加入重量百分濃度為30％氫氧化鈉溶液100ml中和，抽濾至固含量為55％的液體，最后加入40g的固含量為40％氨基苯磺酸和苯酚聚合物，攪拌30分鐘可得170g復合型高效減水劑液體產品。
試驗標準、所用水泥同實施例1。使用本發明的高效減水劑在摻量為0.6％～0.8％時，減水率達15％～18％，坍落度12～16cm，坍落度1小時損失為10～15％，安定性良好，凝結時間正常，滿足泵送要求，在相同的水泥摻量下，3天抗壓強度提高了25％，7天抗壓強度提高30％，28天抗壓強度提高25％。
實施例3配制C40高流動性混凝土首先取130ml煤油，加入60ml的濃硫酸，邊攪拌邊加入56g甘蔗渣，在40℃下攪拌50分鐘，冷卻至25℃，傾倒分離出煤油，加入重量百分濃度為30％氫氧化鈉溶液80ml中和，抽濾至固含量為55％的液體，最后加入80g固含量為40％的氨基苯磺酸和苯酚聚合物，攪拌30分鐘可得170g復合型高效減水劑液體產品。
試驗標準、所用水泥同實施例1。控制水灰比為0.35，硅灰添加5％，一級粉煤灰25％，砂率50％，使用本發明的高效減水劑在摻量為1.0％～1.5％時，減水率達18％～25％，坍落度22～26cm，坍落度1小時損失為10～15％，擴展度為58～65cm，安定性良好，凝結時間正常，在相同的水泥摻量下，28天抗壓強度提高30％。
權利要求
1.一種用甘蔗渣制備復合型高效減水劑的方法，其特征是將溶劑40～60重量份和濃硫酸40～60重量份混合均勻后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35再攪拌，混合物冷卻到室溫分離出溶劑，中和，過濾、抽濾后得到固含量為50～60％的溶液，再加入略少于所得溶液重量的氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物，攪拌，調整固含量為30～50％的溶液，即得產品。
2.如權利要求1所述的用甘蔗渣制備復合型高效減水劑的方法，其特征是溶劑采用煤油或者異丙醇。
全文摘要
一種用甘蔗渣制備復合型高效減水劑的方法，將溶劑40～60重量份和濃硫酸40～60重量份混合均勻后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35重量份再攪拌，混合物冷卻到室溫分離出溶劑中和，抽濾后得到固含量為50～60％的溶液，再加入氨基磺酸系－芳香族氨基磺酸聚合物，攪拌，調整固含量為30～50％的溶液，即得產品。本發明的減水劑以溶液的形式加到水泥砂漿或商品混凝土拌和物中，具有高減水率、高流動性、低坍落度損失、與水泥相容性好的優點，與已有的萘系和密胺系減水劑相比，在相同的摻量下，可增加水泥砂漿或混凝土的流動性，提高減水率，節約水泥；在相同水泥用量下，可提高水泥砂漿和混凝土的抗壓強度。生產過程在常壓中溫下進行，且工藝簡單，易于控制，成本低。
文檔編號C04B103/30GK1778756SQ20051001960
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月13日 優先權日2005年10月13日
發明者楊義, 馮慶革, 龔福忠, 陳向榮, 楊志明 申請人:廣西壯族自治區建筑材料科學研究設計院, 廣西大學