从天然产物制备和加工混凝土外加剂的新方法

路易斯·佩雷斯·巴兰那卡

1992年2月19日

1990年8月4日

1988年11月18日

路易斯·佩雷斯·巴兰那卡

C04B24/10GK1058765SQ9010777

外加剂 制备 混凝土 产物 天然 加工

1.一种生产混凝土外加剂的方法，包括以下步骤a、形成第一种含水的萜品钙的均化的混合物；b、形成第二种含水和氢氧化钠的均化的混合物；c、形成在水中的可溶性糖浆浓缩物的稀释液；以及d、将所述的可溶性糖浆浓缩物的稀释液与所述的第一种均化的混合物、所述第二种均化的混合物和甲醛水溶液一起混合，形成混凝土的减水和塑化外加剂该外加剂含有约0.004%(重量)的萜品钙，约1.25%(重量)的氢氧化钠和约0.37%重量的甲醛，配制的可溶性糖浆浓缩物的稀释液，使所述的外加剂的比重约为1.18-1.20克/厘米3，不溶率小于4%2.根据权利要求1的方法，其中所述的可溶性糖浆溶缩物含有混凝土缓凝剂3.根据权利要求1的方法，其中所述的第一种均化的混合物是通过以下步骤形成的a、在混合容器中加入约35℃的预定量的水;b、逐步将预定量的萜品钙加入到所述的预定量的水中，水和萜品钙的重量比约为25∶1;c、均化所述的水和萜品钙混合物;d、用约35℃的水对所述均化的混合物进一步稀释，直到萜品钙的浓度达到约2%(重量)4.根据权利要求3的方法，其中所述的混合物是使用叶片搅拌器，浸没在所述混合物中，以约750-1000r.p.m的速度混合均化的5.根据权利要求1的方法，其中所述的第二种均化的混合物是通过以下步骤形成的a、在混合容器中加入约18℃预定量的水;b、逐渐将一定量的氢氧化钠加入到所述的预定量的水中，其中水和氢氧化钠的重量比约为1∶1;c、均化所述的氢氧化钠和水的混合物;d、再将约18℃的水加入到所述的均化的混合物中，直到所述混合物的体积约二倍于最初加入混合容器的水的体积6.根据权利要求5的方法，其中所述的混合物是用叶片搅拌器，浸没在所述的混合物中，以750-1000r.p.m的速度混合均化7.根据权利要求3的方法，其中所述的第一种均化的混合物由1000升水中的20公斤萜品钙组成8.根据权利要求1的方法，其中所述的第二种均化的混合物由1000升混合物中的500公斤氢氧化钠组成9.根据权利要求8的方法，其中所述的外加剂由以下步骤形成a、在混合容器中加入预定量的稀释的可溶性糖浆浓缩物;b、均化所述的可溶性糖浆浓缩物，并加到预定量的所述的第一种均化的混合物中，使最终外加剂与第一种均化的混合物的体积比约为500∶1;c、将一定量的所述的第二种均化的混合物，在均化作用条件下加入到所述的可溶性糖浆浓缩物和第一种均化混合物的混合物中，使最终外加剂和第二种均化混和物的体积比约为40∶1;d、在均化作用条件下，将一定量的37%(重量)的甲醛水溶液加入到所述的可溶性糖浆浓缩物、第一种均化混合物和第二种均化混合物的混合物中，使最终外加剂与甲醛溶液的体积比约为100∶1;e、不断加入更多的可溶性糖浆浓缩物，足以达到外加剂预定的最终体积，继续均化;f、将最终得到的外加剂静置至少30分钟10.根据权利要求9的方法，其中外加剂预定的最终体积为1000升11.根据权利要求9的方法，还包括以下步骤将一定量的比重为1.3克/厘米3的均化甘蔗糖浆，加入到所述的可溶性糖浆浓缩物、第一种均化的混合物、第二种均化的混合物、甲醛溶液的混合物中，最终外加剂与均化的甘蔗糖浆的体积比约为20∶112.根据权利要求1的方法，其中外加剂的pH值范围是8.4-9.0

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的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3pH 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3pH 8.4-9.0不溶率% 小于4%颜色 深褐色