申请日2016.03.14
公开(公告)日2017.12.05
IPC分类号C04B24/38; C04B28/00; C04B103/30
摘要
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种对水泥和搅拌站废水适应性好，使用方便，生产效率高的利用搅拌站废水所配制的混凝土泵送剂。该泵送剂组成材料是聚羧酸减水剂，葡萄糖酸钠，木质素磺酸钙，三聚磷酸钠，十二烷基苯磺酸钠和羟甲基纤维素醚。本发明工艺简单，产品性能稳定，具有良好的市场前景。
权利要求书
1.一种利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂，其特征在于所述的泵送剂的组成材料有聚羧酸减水剂，葡萄糖酸钠，木质素磺酸钙，三聚磷酸钠，十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素醚和水，各组分的质量比为：
聚羧酸减水剂 15-20
葡萄糖酸钠 5-10
木质素磺酸钙 4-8
三聚磷酸钠 2-4
十二烷基苯磺酸钠 1-2
羟甲基纤维素醚 2-3
其余为水，其总质量满足100%;
所述聚羧酸减水剂的合成材料有甲基烯丙基聚氧乙烯醚，丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，维生素C，双氧水，巯基乙酸，氢氧化钠和去离子水，合成原料的质量比为：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚 100
丙烯酸 6-8
丙烯酸羟乙酯 12-15
维生素C 0.16-0.18
双氧水 0.8-2.0
巯基乙酸 0.40-0.50
氢氧化钠 0.80-1.20
去离子水 150-180;
所述聚羧酸减水剂具体合成步骤为：
(1) 将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯按比例与水混合，配制成质量百分数为45%-65%的溶液A料;
(2) 将维生素C和巯基乙酸按比例与水混合，配制成质量百分数为2%-5%的溶液B料;
(3) 将甲基烯丙基聚氧乙烯醚与水混合，配制成质量百分数为45%-65%的甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶液;
(4) 向反应釜内加入配制好的甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶液，搅拌升温使其完全溶解，待温度升至(40-45)℃，加入双氧水，并同时滴加溶液A料和溶液B料;控制滴加速度，使溶液A料的滴加时间为(2-2.5) h，溶液B料的滴加时间为(2-3) h，滴加完毕后，恒温(1-2) h;
(5) 待反应物冷却，用氢氧化钠溶液中和，调节pH值至6-8，即得所需的聚羧酸减水剂。
2.一种如权利要求1所述的利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂，其特征在于施工应用时泵送剂的掺量为胶凝材料质量的0.8%-1.0%。
说明书
一种利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，特别是涉及一种利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂。
背景技术
随着国家大力促进混凝土的商品化，国内商品混凝土搅拌站取得了很大程度的发展，但是也产生了一些与环境协调相关问题，较为突出的就是混凝土搅拌站内废水的回收再利用问题。商品混凝土搅拌站内，每个工作日均会产生大量的废水。而目前暂没有很好的措施将这些废水进行充分的回收与再利用。一般来说，商品混凝土搅拌站的废水主要来自于以下几方面：
1) 清洗混凝土运输车和搅拌主机而产生的废水，此部分废水量大且浓度高;
2) 冲洗生产场地而产生的废水，此废水量一般比洗车产生的废水量略少。
这些废水如不加以处置而任意排放，会殃及农田水利，堵塞市政设施，严重影响环境;而当作垃圾处理，不仅增加了垃圾运输成本，也会间接的影响搅拌站生产。搅拌站产出的废水含有大量未水化的粉料浆及水化产物，pH值可达13左右，且含有一定量的水泥、细沙等不溶物，以及少量外加剂等成分，这就使得直接采用搅拌站场区的废水制备的混凝土质量极不稳定。而市面上销售的泵送剂主要由减水剂与缓凝剂等简单复配而成，对于采用搅拌站废水制备的混凝土并无明显的改善作用，需大幅提高泵送剂的掺量才可达到泵送混凝土所需要的工作性，且在较长的输运过程中，混凝土的流动性损失程度较大，通常1h坍落度仅能达到泵送要求的65%-75%，2h坍落度也只能达到泵送要求的40%左右，致使混凝土无法进行泵送。可以看出，对于混凝土搅拌站企业，专用泵送剂的研发是利用搅拌站企业废水制备混凝土技术应用推广的关键。
本发明提出的泵送剂主要由聚羧酸减水剂、缓凝剂和引气剂等组分组成，它具有对水泥与搅拌站废水适应性好，掺量相对较低，产品质量稳定、便于工业化生产等特点，可以满足不同强度等级混凝土制备需求，产品以液体形式供应市场，具有良好的环保效益与经济效益。
发明内容
本发明目的在于提拱一种具有对水泥与搅拌站废水适应性好，成本低廉，工艺简单，使用方便，生产效率高，便于工业化生产，能适应各类混凝土生产企业厂区废水特点的利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂。
本发明提供的一种利用于废水循环利用所配制的混凝土泵送剂，所述泵送剂由聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、木质素磺酸钙、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素醚和水组成，各组份的质量比为：
聚羧酸减水剂15-20
葡萄糖酸钠5-10
木质素磺酸钙4-8
三聚磷酸钠2-4
十二烷基苯磺酸钠1-2
羟甲基纤维素醚2-3
其余为水，其总质量满足100%。
本发明中，聚羧酸减水剂的合成原料为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、维生素C、双氧水、巯基乙酸和去离子水，各组分的质量比为：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚 100
丙烯酸 6-8
丙烯酸羟乙酯 12-15
维生素C 0.16-0.18
双氧水 0.8-2.0
巯基乙酸 0.40-0.50
氢氧化钠 0.80-1.20
去离子水 150-180
本发明中，聚羧酸减水剂的具体合成步骤为：
(1) 将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯按比例与水混合，配制成质量百分数为45%-65%的溶液A料;
(2) 将维生素C和巯基乙酸按比例与水混合，配制成质量百分数为2%-5%的溶液B料;
(3) 将甲基烯丙基聚氧乙烯醚与水混合，配制成质量百分数为45%-65%的甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶液;
(4) 向反应釜内加入配制好的甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶液，搅拌升温使其完全溶解;待温度升至(40-45)℃，加入双氧水，并同时滴加溶液A料和溶液B料;控制滴加速度，使溶液A料的滴加时间为(2-2.5)h，溶液B料的滴加时间为(2-3)h，滴加完毕后，恒温(1-2)h;
(5) 待反应物冷却，用氢氧化钠溶液中和，调节pH值至6-8，即得所需的聚羧酸减水剂。
本发明中，所述的泵送剂，其特点是：聚羧酸减水剂采用甲基烯丙基聚氧乙烯醚作为聚醚单体，其相对分子量为2400，以通过水溶液自由基聚合反应制得的产物，相较于普通的聚羧酸减水剂，其主链较短而侧链较长，这种分子结构具有较强的分散性，且所合成的减水剂分子侧链能随着水泥与废水的拌合物碱性的增加而断裂，使流动保持性提高。同时，选用丙烯酸作为聚合反应中的不饱和酸，接枝具有缓释功能官能团的单体丙烯酸羟乙酯，以双氧水作为引发剂，维生素C与巯基乙酸作为链转移剂，通过水溶液自由基聚合反应制得所需的聚羧酸减水剂。
本发明中，所述的泵送剂，其特点是：加入了木质素磺酸钙与三聚磷酸钠组分，可优先吸附于废水中残留水化硅酸钙、钙矾石及泥等杂质之上，有效的降低了废水中有害杂质对于聚羧酸减水剂的消耗;选用了十二烷基苯磺酸钠作为引气剂，使得利用本发明制备的废水混凝土含有均匀的气泡，提高了废水混凝土拌合物的和易性，并提高了利用废水制备的混凝土抗冻融性能。另一方面，羟甲基纤维素醚作为保水增稠组分，改善了利用废水制备的混凝土拌合物的坍落度的保持性，提高了混凝土拌合物的可泵性。该产品制备工艺简单，性能稳定，具有良好的市场应用前景。
本发明的泵送剂为淡黄色透明溶液，溶液质量百分比为20%-60%。当泵送剂掺量为胶凝材料质量的0.8%-1.0% 时，该泵送剂能发挥较好的作用，利用于不同强度等级废水混凝土的制备。
本发明可供外加剂生产厂生产，并广泛应用于各类混凝土搅拌站生产企业利用废水制备混凝土，有易于废水的可循环再利用技术的推广，是一种较为理想的利用于废水循环利用所配制的混凝土专用泵送剂。