[发明专利]一种混凝土减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，尤其涉及一种混凝土减水剂及其制备方法。

背景技术

木材的亚硫酸制浆废液的主要成分为以苯基丙烷为主体的木质素磺酸钙的天然高分子聚合物，其结构式如式I所示。由于木材的亚硫酸制浆废液中的木质素磺酸钙具有减水、增强、节约水泥等优点，因此，从20世纪30年代开始，木材的亚硫酸制浆废液被应用于建筑领域，即第一代混凝土减水剂。

式I

由于木质素磺酸钙存在高分子结构、磺酸基含量和木材的种类等限制，在要求高强度混凝土的工程中，木质素磺酸钙暴露出不能满足高强度要求的不足。六十年代，日本开发了以工业萘为原料的萘磺酸甲醛缩合物，即萘系高效减水剂。实践中发现，木质素磺酸钙与萘系高效减水剂复配使用，能够克服萘系高效减水剂泌水的缺点，同时发挥木质素磺酸钙和易性好的优点，能够满足混凝土的工程中高强度的要求。

20世纪九十年代，由于环境保护方面的要求，液体外加剂被大量应用，同时暴露出复配物缺点。尽管单独在水中溶解萘系高效减水剂和单独在水中溶解木质素磺酸钙都没有沉淀物产生，但是，萘系高效减水剂和木质素磺酸钙拼混后同时溶解在水中，不但有物理混合，同时伴随有化学反应产生，即存在于萘系高效减水剂中的硫酸钠和木质素磺酸钙中的钙离子通过化学反应产生大量新的硫酸钙沉淀，给液体外加剂的使用、运输、储存带来很大不便。萘系高效减水剂和木质素磺酸钙拼混后生产液体外加剂产生大量沉淀的问题成为我国外加剂行业发展的瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种混凝土减水剂及其制备方法和减水剂组合物，该方法制备的混凝土减水剂在与萘系高效减水剂复配后生成的沉淀较少。

本发明提供一种混凝土减水剂的制备方法，包括：

步骤a)将亚硫酸盐法制浆废液浓缩，所述亚硫酸盐法制浆废液中含有木质素磺酸钙和还原糖；

步骤b)将所述步骤a)得到的产物的pH值调至5～12，通入空气反应后得到第一溶液；

步骤c)向所述第一溶液中加入硫酸钠，进行置换反应，过滤、干燥后得到混凝土减水剂。

优选的，所述第一溶液中，还原糖的含量低于5wt％。

优选的，所述步骤b)中，所述反应的温度为70℃～100℃。

优选的，所述步骤b)中，所述反应的时间为0.2～30h。

优选的，所述步骤c)中，所述置换反应的温度为70℃～100℃。

优选的，所述步骤c)中，所述置换反应的温度为80℃～85℃。

优选的，所述步骤c)中，所述置换反应的时间为30min～90min。

优选的，所述干燥具体为：

将过滤后的溶液在进口温度为260～280℃、出口温度为80～100℃的条件下喷雾干燥。

本发明还提供一种上述制备方法制备的混凝土减水剂。

本发明还提供一种减水剂组合物，包括：

上述方法制备得到的混凝土减水剂；

萘磺酸盐甲醛缩合物；

所述萘磺酸盐甲醛缩合物与所述混凝土减水剂的质量比为1∶0.5～10

与现有技术相比，本发明提供了一种混凝土减水剂的制备方法，以含有木质素磺酸钙和还原糖的亚硫酸盐法制浆废液为原料，首先将所述废液浓缩，得到浓缩液；然后将所述浓缩液的pH值调至5～12，通入空气反应后得到第一溶液；向所述第一溶液中加入硫酸钠，进行置换反应，过滤、干燥后得到混凝土减水剂。本发明通过控制pH值，然后加入硫酸钠进行置换反应，将亚硫酸盐法制浆废液浓缩液中的木质素磺酸钙的钙离子转化成钠离子，从而制备的混凝土减水剂在与萘系高效减水剂的复配后生成的沉淀较少。实验表明，通过本发明提供的方法制备得到的混凝土减水剂与现有技术中以木质素磺酸钙为主要成分的减水剂性能相当，同时在与萘系高效减水剂的复配中沉淀量小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的混凝土减水剂与萘系高效减水剂复配后沉淀量曲线。

具体实施方式

本发明提供了一种混凝土减水剂的制备方法，包括：

步骤a)将亚硫酸盐法制浆废液浓缩，得到浓缩液，所述亚硫酸盐法制浆废液中含有木质素磺酸钙和还原糖；