CN101659528B - 采用碱法造纸废液制备混凝土外加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑用的混凝土外加剂，它是以碱法纸浆废液为原料，配以天然松香，在100-180℃中反应20-80分钟，得到产物经喷雾干燥得到粉状产品。该产品在混凝土中应用，减少用水量，具有加气的性能，在保证混凝土的强度下，极大地提高了混凝土的抗冻性能。本发明不仅可以减少造纸厂所产生的环境污染，而且可以为水泥及混凝土行业提供质优价廉的外加剂，是一件保护环境、变废为宝的良策。

Description

采用碱法造纸废液制备混凝土外加剂
技术领域：
本发明属于制作混凝土外加剂的技术范畴，具体涉及的是一种利用碱性纸浆废液制作混凝土外加剂的技术。
背景技术：
混凝土外加剂是混凝土改性的重要方法和技术，是现代混凝土不可缺少的组分之一，混凝土外加剂技术是近年来发展较快的一项新技术。掺少量外加剂可以改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的物理力学性能和耐久性。目前，混凝土外加剂是天然物质或人工化合产物，按功能分为四大类：改善混凝土拌和物流变性能的外加剂，包括普通减水剂、高效减水剂和引气剂、泵送剂等；调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等；改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等；改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。为了混凝土材料的可持续发展，降低外加剂的生产成本，充分利用各种工业废料生产外加剂，改革外加剂的配方和生产工艺，生产物美价廉效高的外加剂产品，是混凝土外加剂主要发展方向之一。
我国没有足够的木材作为造纸业的原材料，通常采用稻草或麦秆代替木材。稻草或麦秆是以碱法制造纸浆。造纸厂用烧碱与稻草或麦秆蒸煮所产生的纸浆废液，俗称黑液，杂质含量很高，废水处理非常困难，成本高昂。其原因是此种废液中含有约8％的碱，而提取此碱的成本很高，故造纸厂无法承受，都是把这类黑液不加处理地直接排放，对河流造成严重污染。对工农业生产和人民群众健康造成严重危害。
利用碱法造纸废液制作混凝土外加剂，不仅可以减少碱法造纸厂所产生的环境污染，而且可以为水泥及混凝土行业提供质优价廉的外加剂，是一件保护环境，减少污染、化害为利、变废为宝、利国利民的良策。
发明内容：
本发明的目的是利用碱法造纸废液制作一种混凝土外加剂，此外加剂大幅度提高混凝土的强度，改善混凝土施工性能，降低施工用水量，提高混凝土的抗冻性。
本发明提供的混凝土外加剂，是由下列反应得到：取一定量的碱性纸浆废液，用普通的酸碱滴定的方法检验其游离碱含量，加入与其中游离碱等摩尔数的天然松香，在搅拌下于100℃-180℃反应20-80分钟，得到混凝土外加剂。可直接采取液体包装，可采用喷雾干燥的方法将其制备成粉末状。
本发明中，松香和减法造纸废液中的游离碱生成松脂酸皂表面活性剂，可减少水泥颗粒聚集的趋势，破坏水泥颗粒产生的絮凝，释放被水泥颗粒所包围的水，因此增大砂浆的流动性，减少用水量；同时，也使水泥充分润湿，提高强度；松脂酸皂又是很好的加气剂，在砂浆中引入许多微小的气泡，这些气泡稳定，能有效地提高混凝土的抗冻性；同时气泡破坏了砂浆中毛细管道，使砂浆不易分层，提高砂浆的稳定性。
具体实施方案：
实例1：
含8％游离碱的2000克碱性纸浆废液，加入1208克松香，在160℃下加热30分钟，将得到的产物干燥得到粉状物。
混凝土的配方如下：
水泥(标号32.5)用量：230kg/m3
用水量：147kg/m3
水灰比：0.64
砂率：28.4％
粉状外加剂加入量占固体总重量的0.016％
实例2：
含8％游离碱的2000克碱性纸浆废液，加入1208克松香，在180℃下加热20分钟，将得到的产物干燥得到粉状物。
混凝土的配方如下：
水泥(标号32.5)用量：230kg/m3
用水量：147kg/m3
水灰比：0.64
砂率：28.4％
粉状外加剂加入量占固体总重量的0.018％
实例3：
含8％游离碱的2000克碱性纸浆废液，加入1208克松香，在100℃下加热80分钟，将得到的产物干燥得到粉状物。
混凝土的配方如下：
水泥(标号32.5)用量：230kg/m3
用水量：147kg/m3
水灰比：0.64
砂率：28.4％
粉状外加剂加入量占固体总重量的0.015％
采用实例1工艺得到的外加剂掺入混凝土的性能如下：
引气量：4.8％
减水率：11.3％
坍落度：6.5
强度：28天105kg/cm2
抗冻性：大幅度提高，经50次冻融循环后，强度损失仅为10.3％。
采用实例2工艺得到的外加剂掺入混凝土的性能如下：
引气量：5.2％
减水率：13.1％
坍落度：7.3
强度：28天101kg/cm2
抗冻性：大幅度提高，经50次冻融循环后，强度损失仅为8.9％。
采用实例3工艺得到的外加剂掺入混凝土的性能如下：
引气量：4.1％
减水率：9.2％
坍落度：5.5
强度：28天为107kg/cm2
抗冻性：大幅度提高，经50次冻融循环后，强度损失仅为15.7％。

Claims (2)

1.一种采用碱法造纸废液制备混凝土外加剂的方法，其特征在于该方法具体如下：取一定量的造纸废液，用普通的化学方法分析其游离碱含量，加入与其中游离碱等摩尔数的天然松香，在搅拌下于100℃-180℃反应20-80分钟，得到混凝土外加剂。
2.根据权利要求1所述的一种采用碱法造纸废液制备混凝土外加剂的方法，其特征在于所述混凝土外加剂直接采取液体包装或采用喷雾干燥的方法将其制备成粉末状。
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