CN103979827B - 一种锰渣基混凝土掺合料功能调节剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锰渣基混凝土掺合料功能调节剂及其制备方法，它是由聚酯类聚羧酸高效减水剂与聚醚类聚羧酸高效减水剂的混合物、复合活性激发剂、缓凝剂、复合引气剂复合制得，各原料所占质量百分比为：聚羧酸高效减水剂75～85％，活性激发剂5～15％、缓凝剂1～5％、引气剂1～5％。该功能调节剂使用时，在高锰渣掺量下，保证锰渣基混凝土掺合料的工作性能和各龄期强度满足要求，提高锰渣在混凝土行业的最大化利用。一方面改善混凝土的工作性能，另一方面通过改性锰渣粉基混凝土掺合料的活性，保证混凝土强度。

Description

-种猛渣基混凝±惨合料功能调节剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明设及一种儘渣基混凝±渗合料功能调节剂及其制备方法，具体为一种调节 新拌儘渣基混凝±渗合料工作性能和硬化钢渣基混凝±渗合料强度的复合外加剂。

背景技术

[0002] 目前常用的混凝±渗合料为水泥、粉煤灰W及矿粉组成的。粉煤灰是由燃烧煤粉 的锅炉烟气中收集到的细粉末。其中低巧粉煤灰是当前国内外用量最大、使用范围最广的 混凝±渗合料。目前矿物资源限制开发，使粉煤灰W及矿粉资源面临着越来越缺乏的状态。

[0003] 随着儘矿开采W及儘制品的研制，生产后的儘渣越来越成为合理处理的一大难 题。儘渣一直未能得到妥善处理，儘渣尾矿巧占地面积大，对周围环境产生不利的影响，尤 其是儘渣污染地表水、地下水^及±壤，已造成了严重的环境危险。经研究证实，儘渣中 80%左右是玻璃体，同时含有娃酸二巧、巧长石、儀娃巧石和儘巧辉石等少量晶体，理论上 含有一定的潜在活性，在激发剂存在的情况下能够使儘渣的活性得到充分发挥，因此儘渣 在混凝±胶凝材料领域具有广泛的应用价值。

发明内容

[0004] 本发明通过聚簇酸类高效减水剂、复合活性激发剂、缓凝剂、引气剂的复合，制备 出儘渣基混凝±用功能调节剂，使用时，在高儘渣渗量下，保证儘渣基混凝±渗合料的工作 性能和各龄期强度满足要求，提高儘渣在混凝±行业的最大化利用。一方面改善混凝±的 工作性能，另一方面通过改性儘渣粉基混凝±渗合料的活性，保证混凝±强度。 阳0化]本发明的技术方案是：

[0006] 一种儘渣基混凝±渗合料功能调节剂，其特征是，由W下重量百分比的原料制 成：

[0007] 聚簇酸高效减水剂75~85 %，复合活性激发剂5~15 %、缓凝剂1~5 %、复合引 气剂1~5%、水5-18%，

[0008] 所述聚簇酸高效减水剂固含量为30~50% ;所述聚簇酸高效减水剂为聚醋类聚 簇酸高效减水剂与聚酸类聚簇酸高效减水剂的混合物；

[0009] 所述复合活性激发剂为N，N，-二（2-径丙基）赃嗦、水合阱、N，N-双（2-径乙基） 乙二胺、N，Ν'-双（2-径丙基）二乙基Ξ胺、硫酸钢中的任意4种；

[0010] 所述缓凝剂为葡萄糖酸钢、木质素横酸盐、薦糖中的一种；

[0011] 所述复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢中的一种或两种。

[0012] 优选的，所述聚簇酸高效减水剂固含量为40%。

[0013] 优选的，所述聚醋类聚簇酸高效减水剂与聚酸类聚簇酸高效减水剂的重量比为1 : 1〇

[0014] 优选的，所述聚醋类聚簇酸高效减水剂与聚酸类聚簇酸高效减水剂的重量比为1 :2。

[0015] 优选的，所述聚醋类聚簇酸高效减水剂与聚酸类聚簇酸高效减水剂的重量比为2 : 1〇

[0016] 优选的，所述复合活性激发剂为水合阱、N，N-双（2-径乙基）乙二胺、N，Ν'-双 (2-径丙基）二乙基Ξ胺、硫酸钢，上述四者的重量比为5 :3 :1 :1或者6 :2 :1 :1或者4 :2 : 2 :2。

[0017] 优选的，所述复合活性激发剂为Ν，Ν，-二（2-径丙基）赃嗦、水合阱、Ν，Ν'-双 (2-径丙基）二乙基Ξ胺、硫酸钢，上述四者的重量比为7 :1 :1 :1或者4 :3 :2 :1或者6 :2 : 1:1。

[0018] 优选的，所述复合引气剂为Ξ祗皂武和脂肪醇聚氧乙締横酸钢的重量比为1:1的 混合物。

[0019] 本发明还提供了一种儘渣基混凝±渗合料功能调节剂的制备方法，其特征是，包 括W下步骤：

[0020] 1)根据上述的重量百分比称取原料；

[0021] 2)将步骤1)中称取的聚簇酸类高效减水剂与复合活性激发剂混合，揽拌3~ 15min，然后加入缓凝剂、复合引气剂和水，揽拌3~lOmin即可得到儘渣基混凝±渗合料功 能调节剂。

[0022] 本发明还提供了一种儘渣基混凝±渗合料功能调节剂的应用，其特征是，所述功 能调节剂的渗入量为混凝上胶凝材料的0. 2~4%。

[0023] 本发明的有益效果是：

[0024] 1、本发明用于儘渣基混凝±渗合料功能调节剂，该功能调节剂不但对胶凝材料具 有良好的分散能力，而且能够提高胶凝材料的活性，保证混凝±各龄期的强度。

[00巧]2、本发明的功能调节剂用于制备混凝±时，可W在儘渣粉基渗合料等量替代粉煤 灰和矿粉的情况下，保证了新拌混凝±良好的工作性能和硬化混凝±的高强度。一方面解 决了儘矿开采和儘制品研制过程中产生的大量儘矿渣不能得到妥善处理的问题，另一方面 解决了儘矿渣堆积造成的环境污染的问题。

[0026] 3、本发明的功能调节剂生产工艺简单，成本低，具有良好的性价比。

具体实施方式

[0027] 为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。 阳0測 对比例1

[0029] W矿粉和粉煤灰为渗合料配制混凝±，混凝±配比为水泥：矿粉：粉煤灰：河沙： 机制砂：石子冰=220 :50 :50 :390 :480 :1010 :170,添加聚酸类聚簇酸减水剂为胶凝材料 的0. 2%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0030] 对比例2

[0031] W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加聚酸类聚簇酸减水 剂为胶凝材料的0. 2%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0032] W下实施例1-6中所述的儘渣基混凝±渗合料为： 阳03；3] 石灰石：儘渣：脱硫石膏的重量比为55 :40 :5。

[0034] 实施例1

[0035] 将固含量为40%的聚酸类聚簇酸高效减水剂420g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 420g，复合活性激发剂lOOg揽拌lOmin，然后加入缓凝剂葡萄糖酸钢20g、复合引气剂20g 揽拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂；

[0036] 其中复合活性激发剂为水合阱、N，N-双（2-径乙基）乙二胺、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比4 :4 :2 :2进行复合；

[0037] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0038]W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 24%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0039] 实施例2

[0040] 将固含量为40%的聚酸类聚簇酸高效减水剂420g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 420g，复合活性激发剂120g揽拌lOmin，然后加入缓凝剂葡萄糖酸钢20g、复合引气剂20g 揽拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂；

[00川其中复合活性激发剂为水合阱、N，N-双（2-径乙基）乙二胺、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比6 :2 :1 :1进行复合；

[0042] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0043]W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 25%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0044] 实施例3

[0045] 将固含量为40%的聚酸类聚簇酸高效减水剂280g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 560g，复合活性激发剂120g揽拌lOmin，然后加入缓凝剂木质素横酸盐20g、复合引气剂20g 揽拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂，

[0046] 其中复合活性激发剂为水合阱、N，N-双（2-径乙基）乙二胺、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比5 :3 :1 :1进行复合；

[0047] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0048]W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 24%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。 W49] 实施例4

[0050] 将固含量为40%的聚酸类聚簇酸高效减水剂280g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 560g，复合活性激发剂120g揽拌lOmin，然后加入缓凝剂木质素横酸盐20g、松香皂20g揽 拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂，

[0051] 其中复合活性激发剂为N，N，-二（2-径丙基）赃嗦、水合阱、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比6 :2 :1 :1进行复合；

[0052] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0053]W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 24%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0054] 实施例5

[0055] 将固含量为40 %的聚酸类聚簇酸高效减水剂560g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 280g，复合活性激发剂120g揽拌lOmin，然后加入缓凝剂木质素横酸盐20g、松香皂20g揽 拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂，

[0056] 其中复合活性激发剂为N，N，-二（2-径丙基）赃嗦、水合阱、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比4 :3 :2 :1进行复合；

[0057] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0058] W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 24%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0059] 实施例6

[0060] 将固含量为40 %的聚酸类聚簇酸高效减水剂560g和聚醋类聚簇酸高效减水剂 280g，复合活性激发剂120g揽拌lOmin，然后加入缓凝剂高糖木质素横酸盐20g、松香皂20g 揽拌5min，即可得到儘渣基混凝±渗合料功能调节剂；

[0061] 其中复合活性激发剂为N，N，-二（2-径丙基）赃嗦、水合阱、N，Ν'-双（2-径丙 基）二乙基Ξ胺、硫酸钢按重量比7 :1 :1 :1进行复合；

[0062] 复合引气剂为Ξ祗皂武：脂肪醇聚氧乙締横酸钢=1:1的质量比进行复合制备。

[0063] W儘渣基渗合料等量替代矿粉和粉煤灰配制混凝±，混凝±配比为水泥：儘渣基 渗合料：河沙：机制砂：石子：水=220 :100 :390 :480 :1010 :170,添加功能调节剂为胶凝 材料的0. 24%，新拌混凝±的工作性能和硬化混凝±各龄期的强度见表1。

[0064] 表1不同渗合料所配混凝±的工作性能和力学强度 阳0化]

[0066] 使用本发明的功能调节剂，可W在儘渣粉基渗合料等量替代粉煤灰和矿粉的情况 下，保证了新拌混凝±良好的工作性能和硬化混凝±的高强度。

Claims (8)

1. 一种锰渣基混凝土掺合料功能调节剂，其特征是，由以下重量百分比的原料制成： 聚羧酸高效减水剂75~85 %，复合活性激发剂5~15 %、缓凝剂1~5 %、复合引气剂 1 ~5%、水 5-18% ; 所述聚羧酸高效减水剂固含量为30~50% ;所述聚羧酸高效减水剂为聚酯类聚羧酸 高效减水剂与聚醚类聚羧酸高效减水剂的混合物； 所述复合活性激发剂为水合肼、N，N-双（2-羟乙基）乙二胺、N，f-双（2-羟丙基） 二乙基三胺、硫酸钠，上述四者的重量比为5 :3 :1 :1或者6 :2 :1 :1或者4 :2 :2 :2 ; 或者 所述复合活性激发剂为Ν，Ν'-二（2-羟丙基）哌嗪、水合肼、Ν，Ν'-双（2-羟丙基） 二乙基三胺、硫酸钠，上述四者的重量比为7 :1 :1 :1或者4 :3 :2 :1或者6 :2 :1 :1 ; 所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、木质素磺酸盐、蔗糖中的一种； 所述复合引气剂为三萜皂甙、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠中的一种或两种。

2. 根据权利要求1所述的功能调节剂，其特征是，所述聚羧酸高效减水剂固含量为 40%〇

3. 根据权利要求1所述的功能调节剂，其特征是，所述聚酯类聚羧酸高效减水剂与聚 醚类聚羧酸高效减水剂的重量比为1 :1。

4. 根据权利要求1所述的功能调节剂，其特征是，所述聚酯类聚羧酸高效减水剂与聚 醚类聚羧酸高效减水剂的重量比为1 :2。

5. 根据权利要求1所述的功能调节剂，其特征是，所述聚酯类聚羧酸高效减水剂与聚 醚类聚羧酸高效减水剂的重量比为2 :1。

6. 根据权利要求1所述的功能调节剂，其特征是，所述复合引气剂为三萜皂甙和脂肪 醇聚氧乙烯磺酸钠的重量比为1 :1的混合物。

7. -种根据权利要求1-6任一所述的锰渣基混凝土掺合料功能调节剂的制备方法，其 特征是，包括以下步骤： 1) 根据权利要求1-6任一所述的重量百分比称取原料； 2) 将步骤1)中称取的聚羧酸类高效减水剂与复合活性激发剂混合，搅拌3~15min， 然后加入缓凝剂、复合引气剂和水，搅拌3~lOmin即可得到锰渣基混凝土掺合料功能调节 剂。

8. -种根据权利要求1-6任一所述的锰渣基混凝土掺合料功能调节剂的应用，其特征 是，所述功能调节剂的掺入量为混凝土胶凝材料的〇. 2~4%。