CN1038266A - 混凝土高效减水剂与混凝土缓凝型高效减水剂 - Google Patents

Abstract

一种混凝土高效减水剂和一种混凝土缓凝型高 效减水剂，本发明属于化学建材。它们是以洗油为主 要原料，还配有硫酸、甲醛、烧碱、糖蜜、氧化钙和水。 DH₃的特点是高效减水和高效节灰、增强效果显著、 混凝土的含气量增加适宜、提高混凝土的抗渗及抗冻 融性能、抑制水化热产生、降低绝热温升、提高混凝土 工程质量，掺DH₄混凝土的离差系数小于0.10，保证 率大于95％，凝结时间可按施工要求调节、既早强又 缓凝、优质率高。

Description

一种DH3高效减水剂和一种DH4缓凝型高效减水剂，本发明属于化学建材。

本发明所提供的高效减水剂和缓凝型高效减水剂可广泛用于一般混凝土、钢筋混凝土、高强混凝土、大体积混凝土、予应力混凝土和流态混凝土。

我国混凝土外加剂到七十年代后期才有了较大发展，在这之前少量试用了松香热聚物、造纸厂纸浆废液塑化剂、自制木屑塑化剂和糠密酒精塑化剂。这些外加剂分别具有一定的引气性能、缓凝性能和一定的减水增强。这些外加剂的共同缺点是减水率低、增强效果差，因而其综合效益低。七十年代后期随着日本、西欧等国高效减水剂的出现和应用，我国也相继出现了一些高效减水剂，具有代表性的有MF，以及在MF基础上产生的“建一”、“GDN”和“UNF”等这些高效减水剂主要原料是焦化厂付产品煤焦油中的成份，它们都属于阴离子表面活性剂，对水泥颗粒产生分散作用，因此有较高的减水率和较高的增强效果。一般减水率都大于10%，并能改善混凝土的一些性能，如泌水率降低，抗冻融性提高等。但也存在一些缺点，如产生大直径气泡而影响混凝土质量等，而最主要的缺点是原料（是萘系成水剂）来源紧张、产品造价高，国家每年都要从国外进口。因此大大限制了这些高效减水剂的应用、推广和普及。

本发明的目的是提供一种新型混凝土高效减水剂与一种缓凝型高效减水剂，原材料来源广泛，减水率和节灰率高，增强与缓凝效果大，并降低成本。

本发明DH3高效减水剂是这样实现的：它是以洗油为主要原料，还配有硫酸、甲醛、烧碱和水。洗油、稀硫酸、浓硫酸、甲醛、烧碱和水的配合比按重量顺序为100∶4∶1.39～1.6∶70～75∶适量∶适量。

主原料洗油的主要成分是萘、β-甲基萘、α-甲基萘、二甲基萘、苊、芴、氧芴等。一般萘＞5%，苊＜10%，芴＜5%较好。

DH3高效减水剂的制造工艺：

1.将洗油投入反应釜，升温至74℃加30%稀硫酸，温度保持80℃，最高不超过90℃，搅拌30分钟后静止30分钟，放出废酸，之后放入酸洗洗油罐待用。

2.酸洗洗油定量后投入反应釜，开始夹套升温到135℃投入浓硫酸，分子比控制在1.39～1.6（洗油的分子量按145计算），加入方式为滴加，同时开始搅拌，加入时间不得低于30分钟，加完后温度保持在150～155℃磺化二个半小时，取样测试其酸度为28～30%。

3.待合格的磺化物降温至110℃，加水（水量视磺化酸度定，水温控制在80℃左右）水解半小时取样测定，使酸度在24～26%。降温至90℃。

4.取水解样测试合格后，开始匀速加入甲醛（甲醛加入量按甲醛和洗油分子比0.7～0.75∶1计算），加入时间为2小时，随着甲醛的加入温度逐渐升高，加完甲醛温度升至100～110℃缩合3小时。

5.缩合完后将物料加入中和罐，用冷却水降温，在80℃～90℃加碱中和，一般用两小时，至PH7.5～8为止。

6.将中和完的物料移入烘干塔，造粒，温度一般控制在120℃～130℃。造粒后即装袋为DH3高效减水剂成品。

DH4高效减水剂的制造工艺。

1.～5.相同于DH3的工艺。

6.将糖厂的甜菜糖蜜加入反应釜内升温至80℃加硫酸（60～98%）（加酸量根据糖蜜垂度，一般根据原蜜的含固量和所需转化度而定。根据不同需要DH4有两种型号。A型DH4需酸量为原蜜含固量的3%，B型DH4需酸量为原蜜含固量的5%）升温到100℃转化一小时，取样测定还原糖含量。A型还原糖为40%左右，B型60%左右合格待用。

7.加入氧化钙和水的混合液（氧化钙量按有效含量为转化糖蜜含固量的8%加入。加水量按能使转化的糖蜜稀释成28%水溶液计算），时间为三小时。将混合物放置七天，每天要搅拌，反应完成后将澄清液打入储料罐待用。

8.将DH3产品和DH4产品按含固量4∶1复合即成。

DH3的技术指标为：

（1）深褐色固体颗粒，PH值7～8、无毒、不燃、无腐蚀性。

（2）主要理化性能：

比重（20℃）	水泥净浆留用度（mm)	扩散系数	表面张力（20℃浓度10％）（达固1厘米）
				1.15～1.25	210～230	3.5～4.0	60～65

（3）对混凝土的增强效果（固定水泥用量）：

R₃30%以上 R₇40%以上 R₂₈25%以上

（4）减水效果：13～17%（掺量为0.5%时）

（5）增加混凝土含气量：2%±1（掺量为0.5%时）

（6）硫酸钠含量25%。

发明采用的科学技术原理：煤焦油中的多环芳烂经过一系列反应，及磺化反应，使其分子上结合了亲水基磺酸基。通过甲醛聚合得到了具有对水泥颗粒有强烈分散作用的核体数。当成品加之于混凝土中后其分子能够吸附于水泥颗粒表面，并强烈地分散之。使混凝土表现出了减水和增强效果，并能改善混凝土的很多物化性能，有利于提高建筑工程质量。

DH4的技术指标为：

（1）无毒、不易燃、易溶于水。

（2）PH值11～12。

（3）表面张力大于63达固/厘米。

（4）分散系数大于3.5。

（5）水泥净浆流动度大于220毫米。

（6）减水率大于14%、节灰率大于13%。

（7）按施工需要延缓混凝土的时间范围为2～30小时。

（8）增加混凝土各龄期强度：三天增强30～50%，七天增强60%，二十八天增强30%。

（9）降低混凝土内部温升，推迟温峰：掺用DH4混凝土内部温升可比不掺用的混凝土要低3～5℃，温峰可推迟10小时。

本发明DH3的特点：高效减水和高效节灰、增强效果显著、混凝土的含气量增加适宜、提高混凝土的抗渗及抗冻融性能、抑制水化热产生、降低绝热温升、提高混凝土工程质量，掺DH3混凝土的离差系数OV值平均0.14，保证率大于90%。

本发明DH4的特点：多环芳烂甲醛聚合物和葡萄糖酸钙等的络合反应技术具有较高的协同效应、高效减水和高效节灰同增强效果显著、其凝结时间可按施工要求调节、既早强又缓凝、优质率高，掺DH4混凝土的离差系数小于0.10，保证率大于95%。

实施例：国家重点建设项目龙羊峡水电站使用DH3高效减水剂浇筑了172万方混凝土，其节约水泥和节约温控费用两项合计节约人民币1482.3万元，合每方混凝土节约人民币8.6万元。国内工地验证，掺DH4混凝土的离差系数小于0.10，保证率大于95%。

Claims (6)

1、一种在混凝土的配制过程中起减水、增强和节灰作用的DH3高效减水剂，该减水剂中包含有硫酸、甲醛和烧碱，其特征在于是以洗油为主要原料的。

2、根据权利要求1所述的高效减水剂，其特征是洗油、稀硫酸、浓硫酸、甲醛、烧碱和水的配合比按重量顺序为1∶1.37∶～1.6∶0.7～0.75∶适量∶适量。

3、根据权利要求1或2所述的高效减水剂，其特征是反应前对洗油在74℃加30%浓度的稀硫酸，进行酸洗，洗去有机碱等有害成份。

4、根据权利要求3所述的高效减水剂，其特征是采用合理的工艺与控制参数：洗油酸洗后投入反应釜，在135℃加浓硫酸，分子比控制在1.39～1.6，加入方式为滴加与搅拌，磺化3小时，降温至110℃时加水，水解半小时，然后升温加甲醛，待温度升至100～110℃时，缩合3小时，用冷却水降温至80℃～90℃时加碱中和2小时，将中和完成的物料移入烘干塔造粒，温度控制在120℃～130℃。

5、一种DH4缓凝型高效减水剂，采用DH3高效减水剂的配方与工艺，其特征是再加糖蜜和氧化钙即成。

6、根据权利要求5所述的缓凝型高效减水剂，其特征是糖蜜在100℃加硫酸转化一小时后与氧化钙复合七天，再与DH3高效减水剂（造粒之前）混合均匀，在120℃烘干造粒。