专利名称：一种用甘蔗渣制备复合型高效减水剂的方法
技术领域：
本发明属一种用于建筑工程中的砂浆和混凝土生产、特别是商品混凝土生产中高效减水剂的制备方法领域。
背景技术：
随着现代化建筑向高层化、大型化、施工流态化发展，以及商品泵送混凝土的推广应用，具有高强、工作性好和耐久性优良等特性的高性能混凝土是目前混凝土技术的主要发展方向，而配制高性能混凝土的一个关键因素是必须要有在低水灰比下流动性高、坍落度损失低的高效减水剂。我国的高性能混凝土业正快速发展，1998年我国生产高效减水剂20万吨，2003年即达73万吨，增加了265％。现有的高效减水剂，90％都是传统的萘系减水剂和密胺系高效减水剂，这些减水剂因减水率有限、与水泥适应性不十分理想等问题，在相当程度上影响了高强、高性能混凝土的大量应用。而新型高效减水剂发展比较缓慢，与发达工业国家相比还有差距。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高减水率、与水泥适应性好、以甘蔗渣为主要原料制备的高效减水剂的方法。
本发明用甘蔗渣制备复合型高效减水剂的方法以如下技术方案解决上述技术问题制备方法是将溶剂40～60重量份和浓硫酸40～60重量份混合均匀后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35重量份再搅拌，混合物冷却到室温分离出溶剂，中和，过滤、抽滤后得到固含量为50～60％的溶液，再加入略少于所得溶液重量的氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物，搅拌，调整固含量为30～50％的溶液，即得产品。
溶剂可采用煤油或者异丙醇。
本发明的减水剂以溶液的形式加到水泥砂浆或商品混凝土拌和物中，具有高减水率、高流动性、低坍落度损失、与水泥相容性好的优点，与目前常用的萘系和密胺系减水剂相比，在相同的掺量下，可以增加水泥砂浆或混凝土的流动性，提高减水率，节约更多的水泥，在相同的水泥用量下，可以提高水泥砂浆和混凝土的抗压强度。其生产过程在常压中温下进行，在糖厂废物甘蔗渣中加入溶剂和磺化，获得水溶性和分散性良好的产品，且生产工艺简单，易于操作控制，制备成本低，为甘蔗渣的综合利用开辟了新途径。
具体实施例方式
甘蔗渣是甘蔗糖业的副产品，其含量约为甘蔗重量的12％(绝干)，价格低廉，其纤维素含量高达64％，且木质素含量较高，木质素磺酸钠又是一种优良的分散剂，因而可以用蔗渣作为原料，生产具有高减水率、高流动性、低坍落度损失、且生产成本较低的复合型高效减水剂。
本发明的减水剂的制备步骤是(1)取溶剂40～60重量份，加入40～60重量份的浓硫酸，混合均匀得到混合溶液A；把A溶液加热至40～60℃，在搅拌下逐渐加入重量份20～35甘蔗渣，搅拌10～40分钟，冷却至室温，得混合物B；(2)待混合物B冷却到室温以后，分离出溶剂，用质量百分浓度为20％～30％氢氧化钠溶液中和，过滤，并将滤液抽滤，得到固含量为50～60％的溶液C；(3)取30～80重量份的溶液C，加入氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物20～70重量份，搅拌30～50分钟，调整固含量为30～50％的溶液。即可得到复合型高效减水剂的液体产品。
步骤(1)所述的溶剂可采用煤油或者异丙醇，经过过滤，可以回用。
氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物最好采用对氨基苯磺酸及苯酚为聚合单体，在水介质中与甲醛缩合而成。
根据砂浆和混凝土的性能要求，其掺量为水泥重量的0.3～1.5％，对于商品混凝土来说，最优掺量为0.6～0.8％。
实施例1配制C25普通混凝土首先取150ml的异丙醇，加入40ml的浓硫酸混合均匀，边搅拌边加入26g甘蔗渣，在40℃下搅拌30分钟，冷却至25℃，倾倒分离出异丙醇，加入重量百分比浓度为30％的氢氧化钠溶液80ml中和，抽滤至固含量为55％的液体，最后加入40g固含量为40％的氨基苯磺酸和苯酚聚合物，搅拌30分钟可得150g复合型高效减水剂液体产品。
根据国家标准GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》和GB/T1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》等有关水泥和混凝土的测试方法进行试验，所用水泥为广西柳州鱼峰股份有限公司生产的鱼峰牌42.5普通硅酸盐水泥，使用本发明的高效减水剂在掺量为0.2％～0.3％时，减水率达5％～10％，坍落度6～10cm，在相同的水泥掺量下，3天抗压强度提高了10％，28天抗压强度提高10％。
实施例2配制C30泵送混凝土首先取90ml的煤油，加入60ml浓硫酸混合均匀，边搅拌边加入42g甘蔗渣，在40℃下搅拌40分钟，冷却至25℃，倾倒分离出煤油，加入重量百分浓度为30％氢氧化钠溶液100ml中和，抽滤至固含量为55％的液体，最后加入40g的固含量为40％氨基苯磺酸和苯酚聚合物，搅拌30分钟可得170g复合型高效减水剂液体产品。
试验标准、所用水泥同实施例1。使用本发明的高效减水剂在掺量为0.6％～0.8％时，减水率达15％～18％，坍落度12～16cm，坍落度1小时损失为10～15％，安定性良好，凝结时间正常，满足泵送要求，在相同的水泥掺量下，3天抗压强度提高了25％，7天抗压强度提高30％，28天抗压强度提高25％。
实施例3配制C40高流动性混凝土首先取130ml煤油，加入60ml的浓硫酸，边搅拌边加入56g甘蔗渣，在40℃下搅拌50分钟，冷却至25℃，倾倒分离出煤油，加入重量百分浓度为30％氢氧化钠溶液80ml中和，抽滤至固含量为55％的液体，最后加入80g固含量为40％的氨基苯磺酸和苯酚聚合物，搅拌30分钟可得170g复合型高效减水剂液体产品。
试验标准、所用水泥同实施例1。控制水灰比为0.35，硅灰添加5％，一级粉煤灰25％，砂率50％，使用本发明的高效减水剂在掺量为1.0％～1.5％时，减水率达18％～25％，坍落度22～26cm，坍落度1小时损失为10～15％，扩展度为58～65cm，安定性良好，凝结时间正常，在相同的水泥掺量下，28天抗压强度提高30％。
权利要求
1.一种用甘蔗渣制备复合型高效减水剂的方法，其特征是将溶剂40～60重量份和浓硫酸40～60重量份混合均匀后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35再搅拌，混合物冷却到室温分离出溶剂，中和，过滤、抽滤后得到固含量为50～60％的溶液，再加入略少于所得溶液重量的氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物，搅拌，调整固含量为30～50％的溶液，即得产品。
2.如权利要求1所述的用甘蔗渣制备复合型高效减水剂的方法，其特征是溶剂采用煤油或者异丙醇。
全文摘要
一种用甘蔗渣制备复合型高效减水剂的方法，将溶剂40～60重量份和浓硫酸40～60重量份混合均匀后，在40～60℃下加入甘蔗渣20～35重量份再搅拌，混合物冷却到室温分离出溶剂中和，抽滤后得到固含量为50～60％的溶液，再加入氨基磺酸系－芳香族氨基磺酸聚合物，搅拌，调整固含量为30～50％的溶液，即得产品。本发明的减水剂以溶液的形式加到水泥砂浆或商品混凝土拌和物中，具有高减水率、高流动性、低坍落度损失、与水泥相容性好的优点，与已有的萘系和密胺系减水剂相比，在相同的掺量下，可增加水泥砂浆或混凝土的流动性，提高减水率，节约水泥；在相同水泥用量下，可提高水泥砂浆和混凝土的抗压强度。生产过程在常压中温下进行，且工艺简单，易于控制，成本低。
文档编号C04B103/30GK1778756SQ20051001960
公开日2006年5月31日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者杨义, 冯庆革, 龚福忠, 陈向荣, 杨志明 申请人:广西壮族自治区建筑材料科学研究设计院, 广西大学