一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法
【專利摘要】一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法。在30℃~60℃條件下，將丙烯酸、引發劑、還原劑、鏈轉移劑以及甜菜糖蜜酵母廢液改性劑緩慢滴加至異戊烯醇聚氧乙烯醚溶液中，滴加控制在3h～5h完成，溫度保持不變熟化1h～3h，冷卻至室溫后，得到甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑。本發明方法簡單，反應條件易于控制，反應時間短，并且將工業中難以處理的酵母廢液與甜菜糖蜜配合使用，為減水劑提供緩凝組分，此外，由于鈣化糖蜜為堿性，合成后期不需要再加入片堿來調節減水劑的pH，降低了合成成本。采用本發明制得的甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑配制的混凝土，能有效的降低初期水化熱，并且提高了混凝土28d抗壓強度得到。
【專利說明】一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，屬于混凝土外加劑領域。
【背景技術】
[0002]糖蜜作為制糖廠重要的副產品，固形物濃度高達70%~90%，其主要成分是蔗糖、葡萄糖和果糖。糖蜜可以用于酒精、發酵母、醬油、味精等原料，但是糖蜜用于發酵行業所造成副產物廢水即酵母廢液會對土壤、水源等造成污染，因此合理利用廢糖蜜以及酵母廢液有很重要的意義。
[0003]糖蜜中的糖類具有一定延緩水化的作用。由糖蜜經簡單改性得的糖蜜如蔗糖鈣、葡萄糖鈣和果糖鈣是一種親水性表面活性物，糖鈣吸附到水泥顆粒表面后，水泥顆粒互相排斥，不會相互聚結成較大粒子，延緩了水泥水化過程，使混凝土提高可塑性和延長凝結時間。因此，糖蜜可以作為緩凝組分加入到聚羧酸減水劑中。而酵母廢水中硫酸鹽為主要成分，還含有約0.5%的干物質，主要成分為酵母蛋白質、纖維素、膠體物質、以及廢糖蜜中未被充分利用的殘糖。其中的纖維素組分具有一定的緩凝功能，并且對大體積混凝土的離析和泌水有一定的效果，也可以改善混凝土的增黏保塑功能。而酵母廢液中的硫酸鹽組分由于能夠較快溶解形成SO/—減少了聚羧酸減水劑被水泥水化產物包裹和消耗，降低液相溶液表面張力，增加表面活性，提高微引氣作用，有利于提高聚羧酸減水劑分散性能，提高漿體的流動性。因此糖蜜跟酵母廢液均可以用作建筑行業中的外加劑。
[0004]隨著社會經濟水平的發展，大體積混凝土已廣泛應用于土木工程領域的高層和超高層建筑、大跨度橋梁結構和工業建筑等結構中。而初期水化熱過高，混凝土的離析跟泌水都導致了大體積混凝土的裂縫問題，因此開發一種具有減水與降低水化熱雙重性質的聚羧酸減水劑，保證大體積混凝土的強度以及使用壽命，改善混凝土耐久性是非常有意義和價值的。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，該方法工藝簡單，反應條件易控制，并且能夠利用制糖工業生產的廢棄物，綠色環保。
[0006]本發明的技術方案是:一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:其原料組成配比按重量計為:丙烯酸14%飛3%，異戊烯醇聚氧乙烯醚33%~80%，引發劑1%~10%，還原劑0.2%~3%，鏈轉移劑0.2%~3%，甜菜糖蜜酵母廢液改性劑
2.6%~9%，甜菜糖蜜復配劑占合成母液的6%~8%。
[0007]按上述方案，所述的引發劑為過氧化氫、過硫酸銨中的一種或者兩種以上任意配比的混合物；更優選為其中的一種。[0008]按上述方案，所述的還原劑為硫酸亞鐵、抗壞血酸中的一種或者兩種以上任意配比的混合物；更優選為其中的一種。
[0009] 按上述方案，所述的鏈轉移劑為巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇中的一種或者兩種以上任意配比的混合物；更優選為其中的一種。
[0010]按上述方案，所述的甜菜糖蜜酵母廢液改性劑為甜菜糖蜜與酵母廢液混合液，其比例 1:1.2~1:2.6。
[0011]使用時，將本發明所配制的甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑，根據不同的需求加入不同的摻量于混凝土中投入混凝土拌和機中按照正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0012]本發明的優點在于:(I)采用甜菜糖鈣，不僅為減水劑提供了緩凝組分，還使得合成反應中不需要加入片堿來調節PH引氣劑，將工業廢棄的糖蜜利用在混凝土外加劑中，符合當前綠色環保化工的要求。(2)利用了酵母廢水中的硫酸鹽提高了聚羧酸減水劑的分散性能，纖維素則可以為聚羧酸提供緩凝性能，同時也消化了工業中難以處理的酵母廢水，符合當前綠色環保化工的要求。(3)采用了甜菜糖蜜與酵母廢水的二元緩凝體系，使得本發明的聚羧酸減水劑能夠實現初期超低水化熱的性能，并且初期的流動性能沒有降低。
【具體實施方式】
[0013]以下結合具體實例對本發明做進一步說明。
[0014]本發明應用實例中，所用水泥為華新P.042.5，礦粉為S95級，粉煤灰為二級灰，河沙的細度模數為2.7的中砂，碎石為5mm~31.5mm連續級配的石子。
[0015]混凝土的減水率、含氣量、坍落度、擴展度以及抗壓強度均按照GB8076-2008和GB50081-2002中相關操作進行。
[0016]水泥凈漿流動度按照GB8077-2000的標準檢測。
[0017]水泥水化熱采用SHR-650D水泥水化熱測定儀來測定。
[0018]實施例1:
將裝有攪拌器的三口燒瓶放置于控溫電熱套中，加入異戊烯醇聚氧乙烯醚182.5g，水100g，雙氧水Ig(濃度30%)攪拌均勻，升溫至45°C，同時滴加18.5g丙烯酸溶于20g水中的單體溶液，抗壞血酸0.15g溶于IOg水的還原劑溶液,巰基乙酸0.3g溶于IOg水的鏈轉移劑溶液，滴加2.5小時，保溫熟化1.5小時，加入32.1g30%的NaOH溶液中和聚合物到pH=7，得到聚羧酸減水劑。加水稀釋至10%的減水劑母液，記為空白。
[0019]實施例2:
將裝有攪拌器的三口燒瓶放置于控溫電熱套中，加入甜菜糖蜜酵母廢液改性劑56g(甜菜糖鈣24g，酵母廢水32g)，異戊烯醇聚氧乙烯醚192.5g，水133g，雙氧水0.7g (濃度30%)攪拌均勻，升溫至45°C，同時滴加21.5g丙烯酸溶于30g水中的單體溶液，抗壞血酸0.15g溶于IOg水的還原劑溶液，巰基乙酸0.25g溶于IOg水的鏈轉移劑溶液，滴加2.5小時，保溫熟化1.5小時，得到聚羧酸減水劑。加入甜菜糖蜜酵母廢液復配劑后，稀釋至10%的減水劑母液，記為Pl。
[0020]實施例3:
將裝有攪拌器的三口燒瓶放置于控溫電熱套中，加入糖蜜酵母廢液改性劑56g(甜菜糖鈣17g，酵母廢水49g)，異戊烯醇聚氧乙烯醚192.5g，水133g，雙氧水0.7g (濃度30%)攪拌均勻，升溫至45°C，同時滴加21.5g丙烯酸溶于30g水中的單體溶液，抗壞血酸0.15g溶于IOg水的還原劑溶液，巰基乙酸0.25g溶于IOg水的鏈轉移劑溶液，滴加2.5小時，保溫熟化1.5小時，得到聚羧酸減水劑。加入甜菜糖蜜酵母廢液復配劑后，稀釋至10%的減水劑母液，記為P2。
[0021]將實施例所合成的減水劑母液分別用于商品混凝土的生產中，其制備方法為:原料配比為:水泥:礦粉:粉煤灰:水:河砂:碎石=1.0:0.38:0.41:0.67:3.21:5.10，合成減水劑摻量為0.2%。混凝土強度等級為C40。
其檢測結果為表1:
【權利要求】
1.一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:其原料組成配比按重量計為，丙烯酸16%飛3%，異戊烯醇聚氧乙烯醚33%~80%，引發劑1%~10%，還原劑0.2%~3%，鏈轉移劑0.2%~3%，甜菜糖蜜酵母廢液改性劑2.4%~9%，甜菜糖蜜酵母廢液復配劑占合成減水劑母液6%~8%，底料加入異戊烯醇聚氧乙烯醚水溶液，甜菜糖蜜酵母廢液改性劑以及引發劑，升溫攪拌，分別滴加丙烯酸溶液、鏈轉移劑溶液和還原劑溶液，滴加完畢熟化稀釋出料，加入甜菜糖蜜酵母廢液復配劑后制得減水劑產品。
2.根據權利要求1所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的丙烯酸與異戊烯醇聚氧乙烯醚水溶液濃度為35 wt9T50wt%，引發劑、還原劑與鏈轉移劑水溶液的濃度為0.2 wt9T3wt%，甜菜糖蜜酵母廢液改性劑濃度為65wt%^80wt%o
3.根據權利要求1所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的所述的異戊烯醇聚氧乙烯醚的分子量范圍為2200-3000。
4.根據權利要求1所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的甜菜糖蜜酵母廢液改性劑與甜菜糖蜜酵母廢液復配劑為鈣化甜菜糖蜜跟酵母廢液的混合液。
5.根據權利要求4所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的甜菜糖蜜酵母廢液改性劑與甜菜糖蜜酵母廢液復配劑，鈣化糖蜜組分占改性劑的45%~70%，酵母廢液組分占改性劑的30%~55%。
6.根據權利要求4所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的 鈣化糖蜜中還原糖的質量為糖蜜固形物的5%~40%。
7.根據權利要求4所述的一種甜菜糖蜜-酵母廢液超低水化熱聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:所述的酵母廢液主要成分為硫酸鹽，酵母蛋白質、纖維素、膠體物質以及廢糖蜜中未被充分利用的殘糖占總質量的0.5%~20%。
【文檔編號】C04B24/38GK103964735SQ201410183717
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】馬保國, 方晨煒, 黃健, 戚長亞, 汪杰 申請人:武漢華軒高新技術有限公司