本发明涉及用于建筑业的混凝土外加剂的生产方法,这些外加剂是由糖甘蔗衍生物加工得到的。 在建筑业,为了不同用途常使用各种混合物来使混凝土改性。根据特殊用途制造混凝土时,使用一些特殊改性剂来改进和改善混凝土的某些性质是很重要的。如果要增加混凝土的强度(resistance),就要使用一种塑化剂来减少水灰比;如果新拌混凝土需延时使用,则要使用一种缓凝成份,反之,若需快速硬化,就要使用一种早强剂。
这些用于各种特殊需要的产品,就是众所周知的混凝土外加剂。
在混凝土外加剂中,常用的是塑化剂,它可使新拌混凝土易于使用,改变其表面张力,还可以减少颗粒间的摩擦,使水泥细颗粒带有静电荷,产生颗粒之间的相互排斥,避免成团,这样就提高了混凝土的质量。还应强调的是,塑化剂的使用减少了混凝土中水的质量,因而增加了强度。由于外加剂比它所替代的水泥便宜得多,所以不仅混凝土的质量更好了,而且其价格也便宜了。外加剂的另一个主要性质是消除了混凝土中的空气,从而提高了混凝土的质量。
本发明的目的是提供一种根据其使用要求可以同其它水泥硬化、缓凝、早强剂一起使用的外加剂。例如:如果要将混凝土用卡车运往偏远工地,需要使水泥硬化时间延长,相反,用混凝土制备预制件,则可缩短硬化时间。
本发明涉及以糖甘蔗衍生的副产物生产混凝土外加剂的新方法。
制成的外加剂用于建筑业使用的混凝土地生产。
本发明首先涉及从甘蔗糖浆(叫做酒糟(vinasses)浓缩物)中获得的产物,称为可溶性冷凝糖浆蒸馏物(CMS),该产物是通过将糖浆转化为酒精的发酵过程中产生的残渣冷凝而得到的。这种从残渣得到的浓缩物是非均匀的,需要使其变量均化,如:比重、PH值、白利糖度、不溶率。
酒糟浓缩物是一种减水剂,与水泥或水泥的其它成份无化学反应,其作用只是改善水泥的物理性质,特别是水泥的表面张力。作为一种张力活性剂,它具有丙基丁香类(propylsyringilic)苯基形式的疏水基,位于分子的一端,受到水的排斥;在分子的另一端有一个磺基形式的亲水基,可吸收水。这些化合物受到了分散的水泥颗粒作用,便于润湿、流动、滑动、使混合物流动性更好,同时还避免了硬化水泥的水吸收和液体渗透,使其能够在水灰比减少的情况下,保持所要求的粘度。为了获得这种混凝土外加剂,酒糟浓缩物用膨胀剂(blocker agent)、稳定剂和诸如萜品钙(calcium ter-pineate)和氢氧化钠这样的产品来处理。萜品钙产生气泡形式的包藏空气,气泡直径为2-4微米。然而气泡对混凝土的稠度没有很大影响。因为水泥和水是放热反应,气泡也可使热量散发,增加了混合物的流动性。产生的气泡有助于减小水灰比。氢氧化钠将产物的pH值从5增加至8.4-9,避免了外加剂的发酵。这些成份改变了产物的酸性,将产物转化为减水塑化外加剂。最终产物还要同缓凝成分(如均化的甘蔗糖浆)混合,得到一种缓凝塑化外加剂。
本发明提供一种生产混凝土外加剂的新方法,是由糖甘蔗衍生的天然副产物生产的,更进一步,是由酒糟浓缩物生产的。
生产方法如下所述:
步骤1-预混合
在1000升的混合容器中,加入500升35℃的水,逐渐混入20公斤萜品钙,再用水将1000升容器充满。用叶片搅拌器以750-1000rpm(转/分钟)的速度混合。叶片搅拌器需始终浸入混合物中以避免形成泡沫。一旦混合物均匀,就将其静置至少30分钟。
步骤2-预混合
在1000升的混合容器中,加入500升18℃的水。混合物用叶片搅拌器以750-1000r.p.m的速度搅拌均匀。一旦氢氧化钠溶解,将1000升的容器中加满水。
步骤3-水中的可溶性糖浆浓缩物稀释液的制备
酒糟浓缩物的比重可用比重计或白利计测定,作为参考测量结果,不溶率用离心机来测定,也作为参考测量结果。如果不溶率超过4%,超过部分需通过重力沉淀分离法除去。考虑参考测量结果,酒糟浓缩物用水进行调整,使比重范围为1.18-1.20克/厘米3,对于比例为4盎司/囊(oz/sack)(每囊水泥4流体盎司)的混凝土配合料,得到改进的可溶性糖浆浓缩物的稀释液。
步骤4-减水塑化外加剂的制备
在容积为1000升的混合容器中,加入600升稀释的可溶性糖浆浓缩物。用叶片搅拌器以750-1000r.p.m的速度进行混合。混合一开始,就加入2升步骤1的预混合溶液(萜品钙溶液),然后加入25升步骤2的预混合溶液(氢氧化钠溶液),不停止混合,再加入10升甲醛。不断加入可溶性糖浆浓缩物的稀释液至充满1000升的容器。将溶液持续混合,直到液体非常均匀。最终的混合物静置至少30分钟,除去夹带的空气,将样品做质量控制分析。所述样品具有以下特性:
比重:1.18-1.20克/厘米3
pH 8.4-9.0
不溶率小于4%
颜色 深褐色
步骤5-缓凝塑化外加剂的制备
在容积为1000升的混合容器中,加入600升稀释的可溶性糖浆浓缩物,用叶片搅拌器以750-1000r.p.m的速度混合。混合开始时,加入2升步骤1制备的预混合溶液(萜品钙溶液),再加入25升步骤2的预混合溶液(氢氧化钠溶液),继续混合,并加入10升甲醛。然后加入50升比重为1.3克/厘米3的均化的甘蔗糖浆,并加入可溶性糖浆浓缩物的稀释液至1000升容器充满。溶液不断混合,直到完全均匀。将得到的混合物静置至少30分钟,除去夹杂的空气。样品进行质量控制分析,所述的样品具有以下特性:
比重 1.18-1.20克/厘米3
pH 8.4-9.0
不溶率% 小于4%
颜色 深褐色