專利名稱：緩凝型早強(qiáng)減水劑制備方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土和砂漿的緩凝型早強(qiáng)減水劑制備方法及產(chǎn)品。
大規(guī)模的現(xiàn)代化工程建設(shè)，不僅要求高超的施工技術(shù)和現(xiàn)代化的施工手段，同時(shí)，對混凝土材料提出多功能的性能要求。比如，從現(xiàn)代化混凝土施工的角度看，城市攪拌站的興起，要求把攪拌好的混凝土運(yùn)送到很遠(yuǎn)的地方，并保持良好的工作性能;百米以上的超高層建筑，不但要求混凝土流態(tài)變大能夠泵送，而且，要求大坍落度混凝土在澆筑后必須盡快硬化及時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)度，以免影響下步工序或其他工程的施工。然而，大體積混凝土工程在夏季施工時(shí)，為了防止水泥水化熱過于集中，以及避免混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫，又總是希望水泥水化時(shí)放熱緩慢、混凝土的凝結(jié)時(shí)間相對延長。所有這些混凝土技術(shù)性能的改善和提高，目前還都必須依靠摻入外加劑來實(shí)現(xiàn)。考察國內(nèi)外現(xiàn)有外加劑狀況，其產(chǎn)量和品種繁多。如性能較好，用量比較廣的有木素磺酸鹽類，萘系磺酸鹽類和三聚氰胺磺酸鹽的減水劑，以及由它們復(fù)合而成的早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑。利用萘磺酸鹽和三聚氰胺磺酸鹽復(fù)合而成的早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑，盡管它們的早強(qiáng)效果很好，混凝土的后期強(qiáng)度也較高。但由于沒有緩凝性，很難適應(yīng)像公路施工用混凝土的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和大體積混凝土工程的夏季施工。并且由于成本高、價(jià)格貴，較多地增加工程費(fèi)用。木素磺酸鹽減水劑及其復(fù)合的早強(qiáng)劑，雖然由于相對成本較低而廣泛使用，但是它的減水和早強(qiáng)效果比不上萘磺酸鹽和三聚氰胺磺酸鹽類減水劑，及其復(fù)合的早強(qiáng)劑。
成份單一的糖蜜緩凝劑，雖然緩凝性能很好，但由于早強(qiáng)效果不理想，卻不能滿足現(xiàn)代化高速度施工的需要。還有一些糖鈣減水劑，但是用了過量的石灰處理糖蜜(加入12-20%石灰)，則糖蜜中的糖將全部生成糖鈣。并且由于堿性過大，生成的糖鈣只有一部分是可溶性的，大部分則是不溶或難溶性的糖鈣。結(jié)果不但失去了糖的緩凝作用，且減水效果也一般。
本發(fā)明的目的在于提供一種緩凝型早強(qiáng)減水劑的制備方法及產(chǎn)品，將合理搭配糖蜜與石灰的用量，使一部分糖與氧化鈣反應(yīng)生成能夠產(chǎn)生最佳減水效果的可溶性糖鈣，讓反應(yīng)后的產(chǎn)物中仍然保留一部分糖的成份，使該產(chǎn)物既具有減水效果，又具有緩凝作用，同時(shí)按一定比例加入無水硫酸鈉增加早強(qiáng)作用，以滿足現(xiàn)代化工程建設(shè)所需混凝土具有多功能的要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種緩凝型早強(qiáng)減水劑的制備方法，經(jīng)過以下步驟完成。
a、將糖蜜兌水稀釋至1.22-1.25波鎂度，放入反應(yīng)釜中加熱至70-80℃。
b、往反應(yīng)釜中徐徐加入稀釋后糖蜜重量1-2%，細(xì)度為0.16-0.3mm的石灰，邊加邊進(jìn)行強(qiáng)力攪拌使其均勻溶解，待PH值上升到13-14時(shí)停止加入石灰。
c、放入容器中靜止鈣化5-7天后，按反應(yīng)物∶載體＝1∶2.8-3.2的比例加入粉煤灰或磨細(xì)礦渣等粉料做載體進(jìn)行吸濕，拌勻，干燥至含水率3-5%。
d、按1∶1的比例加入無水硫酸鈉粉拌勻。
糖蜜是糖廠生產(chǎn)過程中分離糖后的剩余物，其中含有37-50%的糖份，11-13%含氮有機(jī)物、13-15%不含蛋有機(jī)物、7-8%的灰分及水。糖在一定的條件下，可與石灰反應(yīng)，生成各種類型的糖鈣。其中可溶性的糖鈣不但能消除或減弱糖分子的緩凝作用，且具有較好的減水效果。然而，如果用大量的石灰去處理糖蜜，則糖液中的糖將會全部生成糖鈣。并且氧化鈣量過大，生成的糖鈣只有一部分是可溶性的，大部分則是不溶或難溶性的糖鈣。非糖份的鈣鹽也將隨之被吸附和沉淀。結(jié)果，不但失去了糖的緩凝作用，且減水效果也一般。
本發(fā)明的方案是既要利用非糖份中活性物質(zhì)的可溶性鈣鹽，又要使糖蜜中的糖不生成難溶性的糖鈣。即只用少量的石灰除去糖蜜中的有害雜質(zhì)，和只允許一定量的糖與石灰反應(yīng)生成能夠產(chǎn)生最佳減水效果的可溶性糖鈣，讓生成物中仍然保留著一部分糖的成份。這樣就可以做到使其既具有減水效果，還具有緩凝作用。
目前，我國生產(chǎn)糖由于原材料不同有著多種的生產(chǎn)方法，但是糖蜜中都含有37-50%的糖份。為了便于溶解，首先將糖蜜兌水稀釋至1.22-1.25的波鎂度。然后加墊至70-80℃，加入稀釋后糖蜜重量1-2%的石灰。石灰的加入量用PH值控制，當(dāng)PH值達(dá)到13-14時(shí)最適宜。充分靜止鈣化之后，加入一定量的干排粉煤灰或磨細(xì)礦渣粉等做載體進(jìn)行吸濕、拌勻、晾干。該載體起吸濕作用和附著糖鈣作用，載體中的Al2O3、SiO2等活性成份在混凝土凝結(jié)硬化時(shí)可產(chǎn)生晶胚、晶核作用，促進(jìn)強(qiáng)度形成。最后按比例加入早強(qiáng)劑無水硫酸鈉粉拌勻，這樣本發(fā)明產(chǎn)品具有減水、緩凝性能的同時(shí)還有早強(qiáng)作用。
本發(fā)明的方法不僅生產(chǎn)工藝簡單、原材料來源廣，生產(chǎn)成本低，同時(shí)，本發(fā)明產(chǎn)品與同類產(chǎn)品相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的方法只用了少量的石灰與糖蜜反應(yīng)，所以生成了較大量可溶性糖鈣，并且又保留了一部分糖的成份，因此，減水效果增加，尤其緩凝作用突出。和其他糖鈣減水劑相比，減水率可提高50%，緩凝時(shí)間增加1-2倍。這就給擴(kuò)大應(yīng)用范圍，解決混凝土的“夏季施工”，“遠(yuǎn)距離運(yùn)輸”以及“整體澆筑”創(chuàng)造了有利條件。
2、和其他類型的減水劑相比，該外加劑功能比較齊全，綜合性能好。本外加劑減水效果增加，緩凝作用突出的同時(shí)具有早強(qiáng)功能，還能提高后期強(qiáng)度。本發(fā)明的產(chǎn)品摻入水泥重量的2%之后，可使混凝土減水率達(dá)10-15%，凝結(jié)時(shí)間達(dá)8～20小時(shí)，混凝土三天強(qiáng)度可達(dá)28天設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60-80%，七天可達(dá)到或超過28天設(shè)計(jì)強(qiáng)度，28天后強(qiáng)度增長30-50%。
3、還能改善和提高混凝土的其他性能，如提高抗?jié)B標(biāo)號1-2倍，減少坍落度損失，增加運(yùn)輸距離。
結(jié)合最佳實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案。
實(shí)施例11、取甜菜糖蜜100公斤(糖含量47%，1.34波鎂度)，加入40公斤水稀釋(波鎂度為1.24)后放入反應(yīng)釜中加熱至70～80℃。
2、往反應(yīng)釜中徐徐加入2.3公斤細(xì)度為0.16-0.3mm的石灰(氧化鈣含量80%)，邊加邊進(jìn)行強(qiáng)力攪拌，PH值為14。
3、放入容器中靜止鈣化7天后，加入420公斤干排粉煤灰做載體進(jìn)行吸濕，并在混料機(jī)中碾拌，晾干，含水率3%。
4、再加入500公斤無水硫酸鈉(工業(yè)用)拌勻。
實(shí)施例21、取100公斤水解玉米淀粉糖蜜(糖含量37%，波鎂度1.22)加熱至70-80℃。
2、加入石灰1.9公斤，PH值13，其他同實(shí)施例1。
3、靜止鈣化5天，加入磨細(xì)礦渣粉320Kg，其他同實(shí)施例1。
4、再加入400公斤無水硫酸鈉(工業(yè)用)拌勻。
本發(fā)明的產(chǎn)品施工時(shí)加入量為水泥重量的1.5～2%。
應(yīng)用實(shí)例1、一九八九年，哈爾濱市第二建筑公司第六工程處，在哈市道外區(qū)北環(huán)路承建了一座18層大樓(先為綜合樓，后改名巴黎大酒家)，由于樓的基礎(chǔ)是一塊面積為820m2，厚度為1.5～1.8m的混凝土臺座。除抗壓強(qiáng)度要達(dá)到30MPa外，還同時(shí)有抗折、抗?jié)B要求。且混凝土體積較大，又在炎夏施工，處理不好，會因水泥水化熱過于集中，使混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫，降低臺座的質(zhì)量和承載力。他們在經(jīng)過考察和試驗(yàn)后，選中了該發(fā)明的外加劑做緩凝劑，較好地解決了水泥水化熱的問題。經(jīng)實(shí)測，混凝土內(nèi)外溫差合乎國家標(biāo)準(zhǔn)。且最高溫度一般推遲到第三天，個(gè)別出現(xiàn)在第二天。此時(shí)，混凝土已經(jīng)有了強(qiáng)度，完全能夠抵御外應(yīng)力的變化。他們在節(jié)省8%水泥用量的情況下，混凝土平均標(biāo)號仍然達(dá)到32MPa以上，高質(zhì)量地完成了任務(wù)。
2、一九九○年，哈爾濱市自來水公司修建第三水廠。其中，哈市一建公司六處承擔(dān)了三個(gè)八千至一萬立方米的蓄水池的施工任務(wù)。由于池大、壁高、水深、壓力大，混凝土的抗壓、抗折、抗?jié)B要求較嚴(yán)，給水池子施工帶來難度。不僅混凝土標(biāo)號不夠會影響質(zhì)量，就是施工時(shí)因凝結(jié)時(shí)間不同，先澆筑的混凝土凝結(jié)之后，與再澆上的混凝土之間也會產(chǎn)生接茬縫，叫做冷接縫或冷接茬，給日后的滲漏造成隱患。過去因?yàn)闆]有合適的外加劑，很多水池子用后要進(jìn)行防滲堵漏，增添很多麻煩。由于他們摻用了本發(fā)明的緩凝型早強(qiáng)減水劑，延長了凝結(jié)時(shí)間，不僅可以讓先后澆筑的混凝土凝結(jié)在一起，成為一個(gè)整體，消除了冷接縫，更由于該外加劑本身能提高混凝土的抗?jié)B標(biāo)號和增加施工速度，從而加強(qiáng)了水池子的抗?jié)B功能和提前完成了施工任務(wù)。被省質(zhì)量監(jiān)督站評為優(yōu)質(zhì)工程，獲銀牌獎(jiǎng)。
3、一九九一年，黑龍江省路橋公司和哈爾濱市公路工程處，承擔(dān)了國道301線哈爾濱至大慶一段高速公路的施工任務(wù)。并且都從國外進(jìn)口了鋪路機(jī)。其中美國產(chǎn)SF-250型滑模式混凝土路面攤鋪機(jī)質(zhì)量好、速度快。但條件要求嚴(yán)格。所用混凝土拌和料的坍落度必須達(dá)4～6cm。由于天氣熱，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，很多外加劑滿足不了坍落度損失的要求。而本發(fā)明的緩凝型早強(qiáng)減水劑卻能在29℃高溫下，使拌合料運(yùn)輸8公里以上，坍落度從6cm只降低1.5cm，仍然保持在4.5cm左右，滿足了攤鋪機(jī)的性能要求，為此，他們在國內(nèi)40種外加劑中選中了該外加劑，并使他們提高了施工速度，保證了工程質(zhì)量，受到好評。
權(quán)利要求
1.一種緩凝型早強(qiáng)減水劑的制備方法，其特征在于經(jīng)過以下步驟a、將糖蜜兌水稀釋到1.22-1.25波鎂度，放入反應(yīng)釜中加熱至70-80℃，b、往反應(yīng)釜徐徐加入稀釋后糖蜜重量1-2%，細(xì)度為0.16-0.3mm石灰，邊加邊進(jìn)行強(qiáng)力攪拌使其均勻溶解，待PH值上升到13-14時(shí)停止加入石灰，c、放入容器中靜止鈣化5-7天后，按反應(yīng)物載體=1∶2.8-3.2的比例加入粉煤灰或磨細(xì)礦渣等粉料做載體進(jìn)行吸濕，拌勻后干燥至含水率3-5%，d、按1∶1的比例加入無水硫酸鈉粉拌勻。
2.一種緩凝型早強(qiáng)減水劑，其特征在于利用權(quán)利要求1的方法制備的產(chǎn)品。
全文摘要
一種緩凝型早強(qiáng)減水劑的制備方法及產(chǎn)品，將糖蜜稀釋至1.22-1.25波美度加熱至70～80℃之后，加入稀釋后糖蜜重量1-2％石灰反應(yīng)，使一部分糖與氧化鈣反應(yīng)生成能夠產(chǎn)生最佳減水效果的可溶性糖鈣，讓反應(yīng)后的產(chǎn)物中仍然保留一部分糖的成分，使該產(chǎn)物既具有減水效果，又具有緩凝作用，同時(shí)按一定比例加入無水硫酸鈉使其具有早強(qiáng)效果。本產(chǎn)品具備了現(xiàn)代化工程建設(shè)所需要的多功能的性能。
文檔編號C04B24/10GK1067231SQ9210362
公開日1992年12月23日 申請日期1992年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月8日
發(fā)明者王如彬, 屈振濱 申請人:黑龍江省低溫建筑科學(xué)研究所