CN113292267A - 一种麦芽糖浆缓凝剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种麦芽糖浆缓凝剂及其制备方法和用途，该麦芽糖浆缓凝剂按质量份数包括：400～500份的麦芽糖浆、100～240份的双氧水、3～8份的七水合硫酸亚铁、12～30份的络合剂、400～600份的去离子水和5～12份的液碱。制备时，将麦芽糖浆投入到反应釜中，加入去离子水稀释成40％～60％的溶液，再投入七水合硫酸亚铁搅拌均匀，搅拌均匀后将双氧水在6h内匀速滴入反应釜内的溶液中，且边滴加边搅拌，双氧水滴加完成，继续保温反应1h后，再加入络合剂搅拌30分钟，最后将液碱稀释成20％的浓度，在1h内匀速滴入反应釜内的溶液中进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土的缓凝剂技术领域，具体为一种麦芽糖浆缓凝剂及其制备方法和用途。
背景技术
混凝土缓凝剂是一种能够延长水泥混凝土的凝结时间、使混凝土在较长时间内保持塑性的一种混凝土外加剂，它可以增强混凝土的工作性能，有效地提高混凝土的使用范围。混凝土缓凝剂的种类有很多，常用的有羟基羧酸、氨基羧酸、氨基羧酸盐、多元醇、多元醇衍生物和糖类。
麦芽糖浆是麦芽糖含量在40％～60％的淀粉糖浆，其主要成分为麦芽糖、麦芽三糖、麦芽四糖及四糖以上的葡聚糖等。麦芽糖浆具有良好的抗结晶性，保水性，适中的粘度，良好的化学稳定性，耐热性等特性，在混凝土中有助混凝土包裹性、和易性、保水性的提高，但由于其广阔的发展前景受限于对混凝土的减水、保持性和强度的影响。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，发明人进一步的设计研究，利用麦芽糖浆良好的抗结晶性，保水性，适中的粘度，良好的化学稳定性，以及耐热性，将麦芽糖浆作为缓凝剂添加于混凝土外加剂中，有助混凝土的包裹性、和易性、保水性的提高，并对麦芽糖浆进行直接改性，从麦芽糖浆的醛基-CHO为出发点，将醛基-CHO氧化成羧基-COOH，提高麦芽糖浆的缓凝性能，及与聚羧酸减水剂的适应性。
具体的，本发明提供了一种麦芽糖浆缓凝剂及其制备方法和用途，解决麦芽糖浆作为缓凝剂的隐患。
一种麦芽糖浆缓凝剂，按质量份数包括：400～500份的麦芽糖浆、100～240份的双氧水、3～8份的七水合硫酸亚铁、12～30份的络合剂、400～600份的去离子水和5～12份的液碱。
进一步的，所述的络合剂按质量份数包括：6份氨基三甲叉膦酸、3份浓硝酸、3份浓硫酸、5份氢氟酸和83份去离子水。
进一步的，所述液碱为氢氧化钠溶液，其浓度为50％。
进一步的，所述麦芽糖浆内包括麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖，所述麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖的质量百分比分别为79.51％、11.98％和8.51％。
进一步的，所述双氧水的浓度为30％。
一种麦芽糖浆缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将一定质量的麦芽糖浆投入到反应釜中，加入去离子水稀释成40％～60％的溶液，投入七水合硫酸亚铁搅拌均匀。
步骤2，将双氧水在6～8h内匀速滴入步骤1中的混合溶液中。
步骤3，待双氧水滴加完成后，继续保温反应1h,再加入络合剂搅拌30分钟。
步骤4，稀释液碱，直到液碱浓度为20％，再将稀释好的液碱在1h内匀速滴入步骤3中的溶液进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
一种麦芽糖浆缓凝剂作为混凝土外加剂的用途。
进一步的该混凝土外加剂为改性麦芽糖浆缓凝剂与聚羧酸减水剂复配。
进一步的，所述混凝土外加剂的添加量为2％。
本发明的有益效果：
麦芽糖浆中含有的麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖的分子结构中都有一个醛基-CHO，醛基-CHO在强化剂，即双氧水H2O2与二价铁离子Fe2+的混合溶液的作用下将醛基-CHO氧化成羧基-COOH，氧化结束后剩余的双氧水会自动分解成水，七水合硫酸亚铁被络合剂络合后不影响混凝土的性能，最后再用氢氧化钠溶液进行中和。通过一种简单的对麦芽糖浆的氧化改良，使麦芽糖浆在混凝土中发挥其优势，提高麦芽糖浆的缓凝性能及与聚羧酸减水剂的适应性，解决了麦芽糖浆作为缓凝剂的隐患。
麦芽糖浆价格低廉，来源广泛，是一种具有很大开发空间的材料，麦芽糖浆应用在混凝土中可以改善混凝土包裹性，耐久性能，延长混凝土凝结时间，且带羧基-COOH的麦芽糖浆与一般麦芽糖浆相比，更容易吸附在水泥颗粒表面，提高了水泥颗粒的分散性，同时多羟基-OH能形成溶剂化水膜，抑制水泥水化。
该麦芽糖浆缓凝剂具有优异的缓凝性，与聚羧酸减水剂复配使用，具有叠加减水的作用，可大幅度提高混凝土和易性，延长混凝土缓凝时间，不影响混凝土经时损失及力学性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
以下实施方式中所述质量份数的每份可以是1kg。
一种麦芽糖浆缓凝剂，按质量份数包括：400～500份的麦芽糖浆、100～240份的双氧水、3～8份的七水合硫酸亚铁、12～30份的络合剂、400～600份的去离子水和5～12份的液碱。
所述的络合剂按质量份数包括：6份氨基三甲叉膦酸、3份浓硝酸、3份浓硫酸、5份氢氟酸和83份去离子水。
所述液碱为氢氧化钠溶液，其浓度为50％。
所述麦芽糖浆内包括麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖，所述麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖的质量百分比分别为79.51％、11.98％和8.51％。
所述双氧水的浓度为30％。
一种改性麦芽糖浆缓凝剂作为混凝土外加剂的用途。
该混凝土外加剂为改性麦芽糖浆缓凝剂与聚羧酸减水剂复配。
所述混凝土外加剂的添加量为2％。
实施例1
将400kg的麦芽糖浆投入到反应釜中，加入600kg的去离子水稀释成40％的溶液，再投入3kg的七水合硫酸亚铁搅拌均匀。搅拌均匀后将100kg的双氧水在6h内匀速滴入反应釜内的溶液中，且边滴加边搅拌。双氧水滴加完成，继续保温反应1h后，再加入12kg的络合剂搅拌30分钟。最后将5kg的液碱稀释成20％的浓度，在1h内匀速滴入反应釜内的溶液中进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
实施例2
将500kg的麦芽糖浆投入到反应釜中，加入600kg的去离子水稀释成45％的溶液，再投入8kg的七水合硫酸亚铁搅拌均匀。搅拌均匀后将200kg的双氧水在6h内匀速滴入反应釜内的溶液中，且边滴加边搅拌。双氧水滴加完成，继续保温反应1h后，再加入30kg的络合剂搅拌30分钟。最后将5kg的液碱稀释成20％的浓度，在1h内匀速滴入反应釜内的溶液中进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
实施例3
将400kg的麦芽糖浆投入到反应釜中，加入500kg的去离子水稀释成44％的溶液，再投入4kg的七水合硫酸亚铁搅拌均匀。搅拌均匀后将120kg的双氧水在6h内匀速滴入反应釜内的溶液中，且边滴加边搅拌。双氧水滴加完成，继续保温反应1h后，再加入12kg的络合剂搅拌30分钟。最后将10kg的液碱稀释成20％的浓度，在1h内匀速滴入反应釜内的溶液中进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
混凝土的配合比如表1所示。
表1
所述改性麦芽糖浆缓释剂与聚羧酸减水剂复配后作为外加剂的复配方式如表2所示，且聚羧酸减水剂的掺量为2.0％。
表2
| 编号 | 减水母液/g | 保坍剂/g | 缓凝剂/g | 水/g |
| 1 | 120 | 30 | 0 | 850 |
| 2 | 120 | 30 | 15 | 835 |
| 3 | 120 | 30 | 25 | 825 |
| 4 | 120 | 30 | 35 | 815 |
当采用2号外加剂时，使用该麦芽糖浆缓凝剂的混凝土与一般混凝土和使用西王葡萄糖酸钠作缓凝剂的混凝土的工作性能对比如表3所示。其中，表3中的PN为西王葡萄糖酸钠。
表3
当室温为23.2℃，混凝土为1号配合比，且外加剂的掺量为2.0％时，使用该改性麦芽糖浆缓凝剂的混凝土，与一般混凝土和使用西王葡萄糖酸钠作缓凝剂的混凝土的缓凝时间和抗压强度如表4所示。其中，表4中的PN为西王葡萄糖酸钠。
表4
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种麦芽糖浆缓凝剂，其特征在于，按质量份数包括：400～500份的麦芽糖浆、100～240份的双氧水、3～8份的七水合硫酸亚铁、12～30份的络合剂、400～600份的去离子水和5～12份的液碱。
2.根据权利要求1所述的一种麦芽糖浆缓凝剂，其特征在于，所述的络合剂按质量份数包括：6份氨基三甲叉膦酸、3份浓硝酸、3份浓硫酸、5份氢氟酸和83份去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种麦芽糖浆缓凝剂，其特征在于，所述液碱为氢氧化钠溶液，其浓度为50％。
4.根据权利要求1所述的一种麦芽糖浆缓凝剂，其特征在于，所述麦芽糖浆内包括麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖，所述麦芽糖、葡萄糖和麦芽三糖的质量百分比分别为79.51％、11.98％和8.51％。
5.根据权利要求1所述的一种麦芽糖浆缓凝剂，其特征在于，所述双氧水的浓度为30％。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的麦芽糖浆缓凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将一定质量的麦芽糖浆投入到反应釜中，加入去离子水稀释成40％～60％的溶液，投入七水合硫酸亚铁搅拌均匀；
步骤2，将双氧水在6～8h内匀速滴入步骤1中的混合溶液中；
步骤3，待双氧水滴加完成，继续保温反应1h后,再加入络合剂搅拌30分钟；
步骤4，稀释液碱，直到液碱浓度为20％，再将稀释好的液碱在1h内匀速滴入步骤3中的溶液进行中和，滴加完成后即得麦芽糖浆缓凝剂。
7.一种如权利要求1～5任一项所述的麦芽糖浆缓凝剂作为混凝土外加剂的用途。
8.根据权利要求7所述的一种改性麦芽糖浆缓凝剂作为混凝土外加剂的用途，其特征在于，该外加剂为改性麦芽糖浆缓凝剂与聚羧酸减水剂复配。
9.根据权利要求8所述的一种改性麦芽糖浆缓凝剂作为混凝土外加剂的用途，其特征在于，所述外加剂的添加量为2％。
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