缓凝型早强减水剂制备方法及产品制作方法

王如彬, 屈振滨

1992年12月23日

1992年6月8日

1992年6月8日

黑龙江省低温建筑科学研究所

C04B24/10GK1067231SQ9210362

减水剂 缓凝 早强 产品

1.一种缓凝型早强减水剂的制备方法，其特征在于经过以下步骤a、将糖蜜兑水稀释到1.22-1.25波镁度，放入反应釜中加热至70-80℃，b、往反应釜徐徐加入稀释后糖蜜重量1-2%，细度为0.16-0.3mm石灰，边加边进行强力搅拌使其均匀溶解，待PH值上升到13-14时停止加入石灰，c、放入容器中静止钙化5-7天后，按反应物载体=1∶2.8-3.2的比例加入粉煤灰或磨细矿渣等粉料做载体进行吸湿，拌匀后干燥至含水率3-5%，d、按1∶1的比例加入无水硫酸钠粉拌匀2.一种缓凝型早强减水剂，其特征在于利用权利要求1的方法制备的产品

本发明涉及一种混凝土和砂浆的缓凝型早强减水剂制备方法及产品大规模的现代化工程建设，不仅要求高超的施工技术和现代化的施工手段，同时，对混凝土材料提出多功能的性能要求比如，从现代化混凝土施工的角度看，城市搅拌站的兴起，要求把搅拌好的混凝土运送到很远的地方，并保持良好的工作性能;百米以上的超高层建筑，不但要求混凝土流态变大能够泵送，而且，要求大坍落度混凝土在浇筑后必须尽快硬化及时产生强度，以免影响下步工序或其他工程的施工然而，大体积混凝土工程在夏季施工时，为了防止水泥水化热过于集中，以及避免混凝土产生温度应力裂缝，又总是希望水泥水化时放热缓慢、混凝土的凝结时间相对延长所有这些混凝土技术性能的改善和提高，目前还都必须依靠掺入外加剂来实现考察国内外现有外加剂状况，其产量和品种繁多如性能较好，用量比较广的有木素磺酸盐类，萘系磺酸盐类和三聚氰胺磺酸盐的减水剂，以及由它们复合而成的早强剂或早强减水剂利用萘磺酸盐和三聚氰胺磺酸盐复合而成的早强剂或早强减水剂，尽管它们的早强效果很好，混凝土的后期强度也较高但由于没有缓凝性，很难适应像公路施工用混凝土的远距离运输和大体积混凝土工程的夏季施工并且由于成本高、价格贵，较多地增加工程费用木素磺酸盐减水剂及其复合的早强剂，虽然由于相对成本较低而广泛使用，但是它的减水和早强效果比不上萘磺酸盐和三聚氰胺磺酸盐类减水剂，及其复合的早强剂成份单一的糖蜜缓凝剂，虽然缓凝性能很好，但由于早强效果不理想，却不能满足现代化高速度施工的需要还有一些糖钙减水剂，但是用了过量的石灰处理糖蜜(加入12-20%石灰)，则糖蜜中的糖将全部生成糖钙并且由于碱性过大，生成的糖钙只有一部分是可溶性的，大部分则是不溶或难溶性的糖钙结果不但失去了糖的缓凝作用，且减水效果也一般本发明的目的在于提供一种缓凝型早强减水剂的制备方法及产品，将合理搭配糖蜜与石灰的用量，使一部分糖与氧化钙反应生成能够产生最佳减水效果的可溶性糖钙，让反应后的产物中仍然保留一部分糖的成份，使该产物既具有减水效果，又具有缓凝作用，同时按一定比例加入无水硫酸钠增加早强作用，以满足现代化工程建设所需混凝土具有多功能的要求本发明的技术解决方案是一种缓凝型早强减水剂的制备方法，经过以下步骤完成a、将糖蜜兑水稀释至1.22-1.25波镁度，放入反应釜中加热至70-80℃b、往反应釜中徐徐加入稀释后糖蜜重量1-2%，细度为0.16-0.3mm的石灰，边加边进行强力搅拌使其均匀溶解，待PH值上升到13-14时停止加入石灰c、放入容器中静止钙化5-7天后，按反应物∶载体＝1∶2.8-3.2的比例加入粉煤灰或磨细矿渣等粉料做载体进行吸湿，拌匀，干燥至含水率3-5%d、按1∶1的比例加入无水硫酸钠粉拌匀糖蜜是糖厂生产过程中分离糖后的剩余物，其中含有37-50%的糖份，11-13%含氮有机物、13-15%不含蛋有机物、7-8%的灰分及水糖在一定的条件下，可与石灰反应，生成各种类型的糖钙其中可溶性的糖钙不但能消除或减弱糖分子的缓凝作用，且具有较好的减水效果然而，如果用大量的石灰去处理糖蜜，则糖液中的糖将会全部生成糖钙并且氧化钙量过大，生成的糖钙只有一部分是可溶性的，大部分则是不溶或难溶性的糖钙非糖份的钙盐也将随之被吸附和沉淀结果，不但失去了糖的缓凝作用，且减水效果也一般本发明的方案是既要利用非糖份中活性物质的可溶性钙盐，又要使糖蜜中的糖不生成难溶性的糖钙即只用少量的石灰除去糖蜜中的有害杂质，和只允许一定量的糖与石灰反应生成能够产生最佳减水效果的可溶性糖钙，让生成物中仍然保留着一部分糖的成份这样就可以做到使其既具有减水效果，还具有缓凝作用目前，我国生产糖由于原材料不同有着多种的生产方法，但是糖蜜中都含有37-50%的糖份为了便于溶解，首先将糖蜜兑水稀释至1.22-1.25的波镁度然后加垫至70-80℃，加入稀释后糖蜜重量1-2%的石灰石灰的加入量用PH值控制，当PH值达到13-14时最适宜充分静止钙化之后，加入一定量的干排粉煤灰或磨细矿渣粉等做载体进行吸湿、拌匀、晾干该载体起吸湿作用和附着糖钙作用，载体中的Al2O3、SiO2等活性成份在混凝土凝结硬化时可产生晶胚、晶核作用，促进强度形成最后按比例加入早强剂无水硫酸钠粉拌匀，这样本发明产品具有减水、缓凝性能的同时还有早强作用本发明的方法不仅生产工艺简单、原材料来源广，生产成本低，同时，本发明产品与同类产品相比较具有以下优点1、本发明的方法只用了少量的石灰与糖蜜反应，所以生成了较大量可溶性糖钙，并且又保留了一部分糖的成份，因此，减水效果增加，尤其缓凝作用突出和其他糖钙减水剂相比，减水率可提高50%，缓凝时间增加1-2倍这就给扩大应用范围，解决混凝土的“夏季施工”，“远距离运输”以及“整体浇筑”创造了有利条件2、和其他类型的减水剂相比，该外加剂功能比较齐全，综合性能好本外加剂减水效果增加，缓凝作用突出的同时具有早强功能，还能提高后期强度本发明的产品掺入水泥重量的2%之后，可使混凝土减水率达10-15%，凝结时间达8～20小时，混凝土三天强度可达28天设计强度的60-80%，七天可达到或超过28天设计强度，28天后强度增长30-50%3、还能改善和提高混凝土的其他性能，如提高抗渗标号1-2倍，减少坍落度损失，增加运输距离结合最佳实施例进一步说明本发明的技术解决方案实施例11、取甜菜糖蜜100公斤(糖含量47%，1.34波镁度)，加入40公斤水稀释(波镁度为1.24)后放入反应釜中加热至70～80℃2、往反应釜中徐徐加入2.3公斤细度为0.16-0.3mm的石灰(氧化钙含量80%)，边加边进行强力搅拌，PH值为143、放入容器中静止钙化7天后，加入420公斤干排粉煤灰做载体进行吸湿，并在混料机中碾拌，晾干，含水率3%4、再加入500公斤无水硫酸钠(工业用)拌匀实施例21、取100公斤水解玉米淀粉糖蜜(糖含量37%，波镁度1.22)加热至70-80℃2、加入石灰1.9公斤，PH值13，其他同实施例13、静止钙化5天，加入磨细矿渣粉320Kg，其他同实施例14、再加入400公斤无水硫酸钠(工业用)拌匀 本发明的产品施工时加入量为水泥重量的1.5～2%应用实例1、一九八九年，哈尔滨市第二建筑公司第六工程处，在哈市道外区北环路承建了一座18层大楼(先为综合楼，后改名巴黎大酒家)，由于楼的基础是一块面积为820m2，厚度为1.5～1.8m的混凝土台座除抗压强度要达到30MPa外，还同时有抗折、抗渗要求且混凝土体积较大，又在炎夏施工，处理不好，会因水泥水化热过于集中，使混凝土产生温度应力裂缝，降低台座的质量和承载力他们在经过考察和试验后，选中了该发明的外加剂做缓凝剂，较好地解决了水泥水化热的问题经实测，混凝土内外温差合乎国家标准且最高温度一般推迟到第三天，个别出现在第二天此时，混凝土已经有了强度，完全能够抵御外应力的变化他们在节省8%水泥用量的情况下，混凝土平均标号仍然达到32MPa以上，高质量地完成了任务2、一九九○年，哈尔滨市自来水公司修建第三水厂其中，哈市一建公司六处承担了三个八千至一万立方米的蓄水池的施工任务由于池大、壁高、水深、压力大，混凝土的抗压、抗折、抗渗要求较严，给水池子施工带来难度不仅混凝土标号不够会影响质量，就是施工时因凝结时间不同，先浇筑的混凝土凝结之后，与再浇上的混凝土之间也会产生接茬缝，叫做冷接缝或冷接茬，给日后的渗漏造成隐患过去因为没有合适的外加剂，很多水池子用后要进行防渗堵漏，增添很多麻烦由于他们掺用了本发明的缓凝型早强减水剂，延长了凝结时间，不仅可以让先后浇筑的混凝土凝结在一起，成为一个整体，消除了冷接缝，更由于该外加剂本身能提高混凝土的抗渗标号和增加施工速度，从而加强了水池子的抗渗功能和提前完成了施工任务被省质量监督站评为优质工程，获银牌奖3、一九九一年，黑龙江省路桥公司和哈尔滨市公路工程处，承担了国道301线哈尔滨至大庆一段高速公路的施工任务并且都从国外进口了铺路机其中美国产SF-250型滑模式混凝土路面摊铺机质量好、速度快但条件要求严格所用混凝土拌和料的坍落度必须达4～6cm由于天气热，运输距离远，很多外加剂满足不了坍落度损失的要求而本发明的缓凝型早强减水剂却能在29℃高温下，使拌合料运输8公里以上，坍落度从6cm只降低1.5cm，仍然保持在4.5cm左右，满足了摊铺机的性能要求，为此，他们在国内40种外加剂中选中了该外加剂，并使他们提高了施工速度，保证了工程质量，受到好评