CN116041996A - 一种用搅拌站废水制备的表面防护剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用搅拌站废水制备的表面防护剂及其制备方法，属于建筑结构防护技术领域。所述方法先将混凝土搅拌站废水过滤后加入分散剂、成核剂和渗透剂，混合均匀，并将pH值调节至11～13，制备得到防护剂A液；再将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水混合均匀，制备得到防护剂B液；最后将防护剂A液喷涂在施工基面上，用量为250～350g/m2；待干燥后再喷涂防护剂B液，用量为450～550g/m2，干燥后在施工基面上形成所述表面防护剂。所述方法制备得到的防护剂能够充分反应充填混凝土内部孔隙，提高混凝土的抗渗及耐久性能；同时消耗了搅拌站的废水，完成了废液资源化利用，实现资源可持续发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种用搅拌站废水制备的表面防护剂及其制备方法，属于建筑结构防护技术领域。
背景技术
与混凝土结构耐久性相关的物理和化学反应往往需要水的参与，同时水又是外部侵蚀介质的载体，为提高混凝土的耐久性，除了改善混凝土基体质量，最简单有效的方法是通过表面防护的方式，来提高其表层混凝土质量，从而抵抗外部有害物质的侵蚀。同时混凝土搅拌站的废浆水普遍存在处理难的问题，如果能加以利用，通过一定的技术手段变废为宝，用于生产制备混凝土的表面防护剂，既能提高混凝土的耐久性，又能解决搅拌站废浆水的处置难题。
专利申请CN201910331746.3提供了一种混凝土搅拌站污水废渣回收利用系统及其设备，它对砂石分离机分离后的浆水进行过滤，过滤后得到分离清水和废渣；分离清水用于搅拌站的生产或对混凝土运输车进行洗罐；废渣用于搅拌站的生产或返回至浆水内再次进行搅拌均匀。一方面降低了废水对搅拌池、输送管道以及加压泵的损伤，另外，促进了废渣循环利用的效果，同时，采用该系统和设备保证了废渣的新鲜度，使其可直接投入生产进行使用，省去了滤渣滤饼的处置所耗费的时间和费用。
专利申请CN201921816469.7公开了一种混凝土搅拌站的废水再利用系统，包括废水引流槽、砂石分离器、一级搅拌池、二级搅拌池、搅拌站和控制器，砂石分离器包括粗过滤单元和精过滤单元，废水引流槽的出料口与粗过滤单元的进料口相接，粗过滤单元的出液口连接一级搅拌池，一级搅拌池通过管道和第一传输泵与精过滤单元的进料口相接，精过滤单元的出液口连接二级搅拌池，二级搅拌池通过管道和第二传输泵与搅拌站的进料口相接，砂石分离器、第一传输泵和第二传输泵均与控制器连接。该系统可以将混凝土砂浆废水中的砂砾、细沙和水体进行有效分离，避免了钢筋混凝土构件制造过程中混凝土废浆液的产生，符合绿色环保要求，且该系统结构设计合理，实用性强，经济价值高。
根据分析可知，现有技术中仅有混凝土搅拌站污水处理系统，将污水处理后重复利用，用于清洗罐车和生产，还没有将利用过滤后的废浆液直接制备产品的工艺。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种用搅拌站废水制备的表面防护剂；所述防护剂能够充分反应充填混凝土内部孔隙，提高混凝土的抗渗及耐久性能。
本发明的目的之二在于提供一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，所述方法工艺简单，消耗了搅拌站的废水，完成了废液资源化利用，实现资源可持续发展。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，所述表面防护剂的原料由防护剂A液和防护剂B液组成；其中，所述防护剂A液的原料由过滤后的搅拌站废水、分散剂、成核剂和渗透剂按照重量比(92.2～97.1)：(1.3～3.4)：(0.3～1.2)：(1.3～3.2)组成；
所述防护剂B液的原料由硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水按照重量比(20～30)：(20～30)：(0.3～0.8)：(0.1～0.5)：(40～50)组成；
其中，所述搅拌站废水为混凝土搅拌站废水，所述搅拌站废水的组分包括氢氧化钙；
所述分散剂为聚乙二醇；
所述成核剂为二氧化硅、氧化钙和氧化镁中至少一种；
所述渗透剂为耐碱渗透剂AEP和耐碱渗透剂OEP-70中至少一种。
优选的，所述硅酸钠的模数为3.0～3.35；
优选的，所述硅酸锂的模数为4.8±0.1；
优选的，所述聚乙二醇的分子量为300，n＝5～5.75。
优选的，所述硅酸盐稳定剂为GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂，所述稳定剂在-25℃条件下，可稳定＞12d，pH值≥7。
一种本发明所述用搅拌站废水制备表面防护剂的方法，所述方法步骤如下：
(1)将搅拌站废水过滤后加入分散剂、成核剂和渗透剂，混合均匀，并将pH值调节至11～13，得到防护剂A液；
优选的，采用100μm滤芯，对搅拌站废水进行过滤，得到滤液。
(2)将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水混合均匀，制备得到防护剂B液；
(3)将防护剂A液喷涂在施工基面上，用量为250～350g/m2；待干燥后再喷涂防护剂B液，用量为450～550g/m2，干燥后在施工基面上形成所述表面防护剂。
优选的，重复步骤(3)一次以上。
有益效果
(1)本发明提供了一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，所述表面防护剂的原料由防护剂A液和防护剂B液组成；所述A液具有良好的渗透性，能够激发B液防护活性，提高反应程度，形成更为致密的胶凝结构，充分反应充填混凝土内部孔隙，提高混凝土的抗渗性能及耐久性能。
(2)本发明提供了一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，所述方法将搅拌站废水进行过滤后加入分散剂、成核剂、渗透剂并调节酸碱度在pH值为11～13后，制备得到双组分的表面防护剂中A液；将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水混合均匀，制备得到防护剂B液；制备工艺简单方便，便于批量化生产；同时A液中的原料组分消耗了混凝土搅拌站的废水，变废为宝，低碳环保，完成了废液资源化利用，实现资源可持续发展。
(3)本发明提供了一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，所述方法先向过滤后的搅拌站废水中加入分散剂、成核剂、渗透剂并调节酸碱度，形成A液，将A液喷涂在混凝土建筑物表面，达到良好的渗透深度；待A液干燥后再覆盖喷涂B液；重复交替喷涂A液和B液一次以上，反复密实基体表层的孔隙，在混凝土建筑物表面形成防护剂，更好的实现渗透结晶的效果，增强抗渗防水的耐久性。
(4)本发明提供了一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，不同于现有技术中常规处理方式，将混凝土搅拌站废水经污水处理后用于清洗罐车和生产，所述方法将搅拌站废水过滤处理后制成了可以直接使用的表面防护剂产品，提高了混凝土搅拌站的废浆水的利用效率和经济效益，也为克服混凝土搅拌站的废浆水处理难题提供了一种新的方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
以下对比例和实施例中，混凝土试件的尺寸为长×宽×高＝100mm×100mm×100mm；
所述硅酸钠的模数为3.0～3.35；
所述硅酸锂的模数为4.8±0.1；
所述聚乙二醇的分子量为300，n＝5～5.75，熔点-15～8℃，相对密度1.124～1.130；
所述硅酸盐稳定剂为GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂，所述稳定剂在-25℃条件下，稳定＞12d，pH值≥7。
混凝土试件的性能测试：
(1)强度：根据GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准进行测试；
(2)吸水率：根据GB/T 50081-2019混凝土物理力学性能试验方法标准进行评定；
(3)28d加速碳化深度、100次冻融循环后质量损失、相对动弹性模量和电通量：根据GB/T 50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准。
对比例1
将普通C30混凝土试件拆模养护，待28d后测试其强度和吸水率、100次冻融循环后质量损失、相对动弹性模量和电通量。
对比例2
将普通C30混凝土试件拆模7d后，喷涂B液两次，用量为450g/m2；所述B液由硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂和水按照重量比30：29.1：0.8：0.1：40混合均匀制备得；正常养护，待28d后测试其强度和吸水率、100次冻融循环后质量损失、相对动弹性模量和电通量。
实施例1
一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，所述方法步骤如下：
(1)采用100μm滤芯，对搅拌站废水进行过滤，得到滤液，向滤液中加入分散剂、成核剂和渗透剂，混合均匀，并将pH值调节至11，制备得到防护剂A液；
其中，过滤后的搅拌站废水、分散剂、成核剂、渗透剂的重量比为92.2：3.4：1.2：3.2；
所述分散剂为聚乙二醇，成核剂为氧化钙和氧化镁的重量比为9：1，渗透剂为耐碱渗透剂AEP；
(2)将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂和水按照重量比30：29.1：0.8：0.1：40混合均匀，制备得到防护剂B液；
(3)将C30混凝土试件拆模7d后，先将A液喷涂在混凝土试件表面上，用量为250g/m2，待干燥后再覆盖喷涂B液，用量为450g/m2；干燥后再将A液喷涂在混凝土试件表面上，用量为250g/m2，待干燥后再覆盖喷涂B液，用量为450g/m2；干燥后在混凝土试件表面形成所述防护剂。
正常养护，待28d后测试其强度和吸水率、100次冻融循环后质量损失、相对动弹性模量和电通量。
实施例2
一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，所述方法步骤如下：
(1)采用100μm滤芯，对搅拌站废水进行过滤，得到滤液，向滤液中加入分散剂、成核剂和渗透剂，混合均匀，并将pH值调节至13，制备得到防护剂A液；
其中，过滤后的搅拌站废水、分散剂、成核剂、渗透剂的重量份数比为97.1：1.3：0.3：1.3；
所述分散剂为聚乙二醇，成核剂为二氧化硅，渗透剂为耐碱渗透剂OEP-70；
(2)将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂和水按照重量分数比20：29：0.4：0.5：50混合均匀，制备得到防护剂B液；
(3)将C30混凝土试件拆模7d后，先将A液喷涂在混凝土试件表面上，用量为350g/m2，待干燥后再覆盖喷涂B液，用量为550g/m2；干燥后再将A液喷涂在混凝土试件表面上，用量为350g/m2，待干燥后再覆盖喷涂B液，用量为550g/m2；干燥后在混凝土试件表面形成所述防护剂。
正常养护，待28d后测试其强度和吸水率、100次冻融循环后质量损失、相对动弹性模量和电通量。
表1对比例1～2和实施例1～2中所述混凝土试件的性能测试结果
测试结果表明，与未加防水剂的对比例1和单一添加B液的对比例2相比，实施例1～2所述混凝土试件在添加本发明所述防护剂后，混凝土的28d强度、吸水率、抗冻性和抗渗性均有显著改善。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，其特征在于：所述防护剂的原料由防护剂A液和防护剂B液组成；其中，所述防护剂A液的原料由过滤后的搅拌站废水、分散剂、成核剂和渗透剂按照重量比(92.2～97.1)：(1.3～3.4)：(0.3～1.2)：(1.3～3.2)组成；
所述防护剂B液的原料由硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水按照重量比(20～30)：(20～30)：(0.3～0.8)：(0.1～0.5)：(40～50)组成；
所述搅拌站废水为混凝土搅拌站废水，所述搅拌站废水的组分包括氢氧化钙；
所述分散剂为聚乙二醇；
所述成核剂为二氧化硅、氧化钙和氧化镁中至少一种；
所述渗透剂为耐碱渗透剂AEP和耐碱渗透剂OEP-70中至少一种。
2.根据权利要求1所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，其特征在于：所述硅酸钠的模数为3.0～3.35；所述硅酸锂的模数为4.8±0.1。
3.根据权利要求1或2所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为300，n＝5～5.75。
4.根据权利要求1或2所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，其特征在于：所述硅酸盐稳定剂为GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂，所述稳定剂在-25℃条件下，稳定＞12d，pH值≥7。
5.根据权利要求2所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为300，n＝5～5.75；所述硅酸盐稳定剂为GSYWDJ-5硅酸盐稳定剂，所述稳定剂在-25℃条件下，稳定＞12d，pH值≥7。
6.一种如权利要求1～5任一项所述用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
(1)将搅拌站废水过滤后加入分散剂、成核剂和渗透剂，混合均匀，并将pH值调节至11～13，制备得到防护剂A液；
(2)将硅酸钠、硅酸锂、聚乙二醇、硅酸盐稳定剂和水混合均匀，制备得到防护剂B液；
(3)将防护剂A液喷涂在施工基面上，用量为250～350g/m2；待干燥后再喷涂防护剂B液，用量为450～550g/m2，干燥后在施工基面上形成所述表面防护剂。
7.根据权利要求6所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，其特征在于：采用100μm滤芯，对搅拌站废水进行过滤，得到滤液。
8.根据权利要求6或7所述一种用搅拌站废水制备的表面防护剂的制备方法，其特征在于：重复步骤(3)一次以上。
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