CN104628283B - 一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂、制备方法及使用方法 - Google Patents

一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂、制备方法及使用方法 Download PDF

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本发明涉及一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂及其使用方法。由搅拌站废水、废糖蜜、氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂组成。本发明具有缓凝效果好、不发霉变质、改善混凝土后期强度增进率效果明显、成本低廉、同时利用糖厂废糖蜜和搅拌站废水等多方面的优点。本发明适用于夏季高温天施工的混凝土、大体积混凝土、大面积混凝土、超长结构混凝土等。本发明也适用于缓凝型外加剂的复配生产。

Description

一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂、制备方法及使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂、制备方法及使用方法。
背景技术
混凝土外加剂是水泥混凝土行业内一大工业产品，在混凝土制备过程中，掺加少量外加剂，可以按照要求对混凝土性能进行改善，满足实际工程需求，并收到节约水泥，减少能耗和减少污染物排放等功效。长期以来，关于混凝土外加剂的产品研发和使用方法的研究始终没有间断过。
混凝土缓凝剂是拌合混凝土时掺入，能使混凝土凝结时间延长，而又对混凝土后期强度无不利影响的外加剂。缓凝剂普遍用于夏季施工的混凝土、大面积和大体积施工的混凝土、需要较好坍落度保持性的泵送混凝土等，在灌浆材料、湿拌普通预拌砂浆等产品中，缓凝剂也是离不开的一种的外加剂。能够作为缓凝剂使用的化学物质多为含有较多羟基的有机物，如蔗糖、葡萄糖酸钠、水杨酸、柠檬酸钠和酒石酸钠等，以及一些特殊的无机物，如硼酸盐和磷酸盐等。我国水泥年产量接近30亿吨，混凝土年产量接近40亿m3，50%以上的混凝土采用预拌化集中生产和供应，泵送化施工，这些混凝土中几乎都要添加缓凝剂(或者复配有缓凝剂的泵送剂)，每年需要各类缓凝剂的总量高达10万吨，致使我国葡萄糖酸钠、柠檬酸钠等化工产品的价格常年保持在高位。
废糖蜜为制糖业的副产物之一。制糖过程中，糖液经浓缩析出结晶糖后，残留的棕褐色黏稠液体，就是所谓的废糖蜜。废糖蜜因味甜，多用作调味料。按制糖原料不同，废糖蜜可分为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和淀粉糖蜜等。我国是蔗糖生产大国，每年蔗糖产量达1200万吨以上，废糖蜜排出量高达20万吨左右，难以有效在食品、动物饲料行业内全部消解。而将这种含有大量蔗糖的废糖蜜作为混凝土缓凝剂使用，则不仅为糖业解决废弃物合理处置和资源化利用的问题，又能节约大量的工业化产品(指柠檬酸钠和葡萄糖酸钠等)。但糖蜜粘稠、呈半流动性液体，运输和计量均十分不便，加之糖蜜存放过程中易滋生霉菌而发臭、变质，给这种副产品的直接使用带来阻力。
搅拌站排放的废水为清洗搅拌机、运输车和搅拌站场地所产生的废水，废水长期对混凝土废料的浸泡，导致其Ca(OH)2含量几近饱和。若将搅拌站废水与废糖蜜按一定比例混合后，废水中溶解的Ca(OH)2在常温下就会与废糖蜜中的蔗糖、果糖和葡萄糖发生反应，形成以蔗糖化钙(C12H22O11.CaO.H2O)为主的可溶性络合物。由于本发明中同时使用了氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂，本发明在20oC以上贮存2年也不会发生任何霉变。本发明具有缓凝效果好、不发霉变质、改善混凝土后期强度增进率效果明显、成本低廉、同时利用糖厂废糖蜜和搅拌站废水等多方面的优点。本发明适用于夏季高温天施工的混凝土、大体积混凝土、大面积混凝土、超长结构混凝土等。本发明也适用于缓凝型外加剂的复配生产。
发明内容
本发明在于提供一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂及其使用方法。
本发明提出的利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，由搅拌站废水、废糖蜜、氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂组成，各组分的重量比为：
搅拌站废水100
废糖蜜0.5-4.0
氢氧化钠0.2-0.6
亚硝酸钠0.3-4.0
防霉剂0.01-0.07；
所述废糖蜜为以甘蔗和甜菜为主要原料生产蔗糖的加工厂的废糖蜜，其蔗糖含量为大于等于38%，单糖含量为小于等于10%。
各组份较佳的重量比为：
搅拌站废水100
废糖蜜0.8-3.2
氢氧化钠0.2-0.5
亚硝酸钠0.3-3.0
防霉剂0.02-0.06。
本发明中，所述搅拌站废水采用300目筛过滤，Ca(OH)2含量为大于等于0.12%。
本发明中，所述氢氧化钠为工业级化工产品，白色至乳黄色固体颗粒。
本发明中，所述亚硝酸钠为工业级化工产品，白色至淡黄色固体颗粒。
本发明中，所述防霉剂为防霉剂FB-550或防霉剂HS-HK3中的一种，均为无色至淡黄色液体，密度大于等于1.02。
本发明提出的利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂的制备方法，具体如下：
按前述重量比例称取搅拌站废水、废糖蜜、氢氧化钠、亚硝酸钠、防霉剂，先将搅拌站废水和废糖蜜分别加热到20-60oC，一边对搅拌站废水进行搅拌，一边将废糖蜜徐徐加入搅拌站废水中，待液体搅拌均匀为止，静置2天，加入氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂，搅拌5分钟，直至全部溶解。
本发明提出的利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂的使用方法，具体步骤如下：
配制混凝土时，先将混凝土其他原材料(水泥、矿渣粉、粉煤灰、细集料和粗集料)加入搅拌机干混均匀，再将本发明产品与拌合水一起加入搅拌机拌合均匀即可，本发明产品在混凝土中的用量为5-10Kg/m3。采用本发明产品制备复合型外加剂时，直接在本发明产品中加入减水剂、引气剂等，搅拌均匀即可。
本发明中，废糖蜜的主要组成为蔗糖，也含有少量单糖(果糖和葡萄糖)，蔗糖在20oC以上温度时，遇Ca(OH)2,发生络合反应：
C12H22O11+Ca(OH)2→C12H22O11.CaO.H2O
所形成的蔗糖化钙是缓凝效果极好的混凝土缓凝剂，且有助于改善水泥和掺合料后期的水化程度，提高混凝土的后期强度。加入氢氧化钠的目的在于改善反应产物蔗糖化钙的稳定性，加入亚硝酸钠和防霉剂，在于干扰因单糖存在和存放时间过长时霉菌的产生，以及破坏霉菌的正常新陈代谢，保证蔗糖化钙产品有至少2年的保质时间。
本发明适用于夏季高温天施工的混凝土、大体积混凝土、大面积混凝土、超长结构混凝土等。本发明也适用于缓凝型外加剂的复配生产。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1，一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，按重量比计：由搅拌站废水100、废糖蜜4.0、氢氧化钠0.2、亚硝酸钠0.3、FB-550防霉剂(广东环硕环保有限公司)0.07制备而成。掺量为5Kg/m3情况下，按照《GB8076-2008混凝土外加剂》中缓凝剂的检测方法，测试结果如表1。
实施例2，一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，按重量比计：由搅拌站废水100、废糖蜜3.0、氢氧化钠0.6、亚硝酸钠4.0、FB-550防霉剂(广东环硕环保有限公司)0.01制备而成。掺量为10Kg/m3情况下，按照《GB8076-2008混凝土外加剂》中缓凝剂的检测方法，测试结果如表1。
实施例3，一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，按重量比计：由搅拌站废水100、废糖蜜0.5、氢氧化钠0.4、亚硝酸钠1.0、HS-HK3防霉剂(深圳市吉田化工有限公司)0.05制备而成。掺量为8Kg/m3情况下，按照《GB8076-2008混凝土外加剂》中缓凝剂的检测方法，测试结果如表1。
表1实施例性能测试结果

Claims (5)

1.一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，其特征在于由搅拌站废水、废糖蜜、氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂组成，各组分的重量比为：
搅拌站废水100
废糖蜜0.5-4.0
氢氧化钠0.2-0.6
亚硝酸钠0.3-4.0
防霉剂0.01-0.07；
所述废糖蜜为以甘蔗和甜菜为主要原料生产蔗糖的加工厂的废糖蜜，其蔗糖含量为大于等于38%，单糖含量为小于等于10%。
2.根据权利要求1所述的一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，其特征在于各组份的重量比为：
搅拌站废水100
废糖蜜0.8-3.2
氢氧化钠0.2-0.5
亚硝酸钠0.3-3.0
防霉剂0.02-0.06。
3.根据权利要求1所述的一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂，其特征在于所述搅拌站废水采用300目筛过滤，Ca(OH)2含量为大于等于0.12%。
4.一种如权利要求1所述的一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
按重量比例称取搅拌站废水、废糖蜜、氢氧化钠、亚硝酸钠、防霉剂，先将搅拌站废水和废糖蜜加热到20-60oC，一边对搅拌站废水进行搅拌，一边将废糖蜜徐徐加入搅拌站废水中，待液体搅拌均匀为止，静置2天，加入氢氧化钠、亚硝酸钠和防霉剂，搅拌5分钟，直至全部溶解。
5.一种如权利要求1所述的一种利用搅拌站废水和糖厂废糖蜜制备的混凝土缓凝剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：
配制混凝土时，先将混凝土原材料即水泥、矿渣粉、粉煤灰、细集料和粗集料加入搅拌机干混均匀，再将混凝土缓凝剂与拌合水一起加入搅拌机拌合均匀即可，混凝土缓凝剂在混凝土中的用量为5-10Kg/m3，采用混凝土缓凝剂制备复合型外加剂时，直接在混凝土缓凝剂中加入减水剂、引气剂，搅拌均匀即可。
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