[发明专利]泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用

说明书

本发明公开了泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌Pantoea alhagi经发酵法制备得到，分子量为10‑2000 kDa，粘度＞100 mPa·s。本发明意外地发现了一定量泛菌多糖的加入可以增加水泥浆的抗压强度，从而增强水泥浆的稳定性，本发明打破了水泥添加剂里天然高分子种类的局限性，所涉及的泛菌多糖的流动性、保水性、增稠性、悬浮性和稳定性等性质都较为优良，并将上述性质赋予到水泥中。

技术领域

本发明属于水泥制造领域，尤其涉及一种泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用。

背景技术

近年来，随着经济的发展，建筑行业的体量也随之不断的增大，其工程规模和结构形式日益复杂，为满足建筑行业对混凝土的需求，高性能水泥的研发迫在眉睫。改善水泥性能最常见的方法就是使用水泥添加剂，不同的水泥添加剂可以改善水泥不同的特性。三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠等物质一般被用作助磨剂改善水泥粉磨性能；硅烷耦合剂等物质被用作悬浮剂改善水泥基缓凝效果；四乙基氧基硅烷等物质被用作保水剂延迟水泥基的水化进程。但是随着人们环境保护意识逐渐加强，该类化学物质有一定污染，故目前研究者们将目光聚集在以黄原胶、威兰胶等为代表的由微生物发酵所产的生物高分子聚合物的研究与应用上。目前尚未见到将泛菌多糖作为添加剂改善水泥性能。

发明内容

骆驼刺泛菌胞外多糖是一种与威兰胶类似的螺旋结构且物理化学性能稳定的多糖类生物聚合物，泛菌胞外多糖的流变性、增稠性、热稳定性以及流动性等性质都较为优良，本发明意外地发现了一定量泛菌多糖的加入可以增加水泥浆的抗压强度，从而增强水泥浆的稳定性。因此提出了一种骆驼刺泛菌经发酵法制备得到的泛菌多糖及其在水泥上的应用，将该泛菌多糖作为一种新型的水泥添加剂。

进一步地，本发明提出了泛菌多糖应用于水泥制造领域，利用其良好的助磨、保水、增稠和悬浮等效果，可有效提高水泥的抗压性、稳定性和耐久性。

本发明的技术方案如下：

泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌Pantoea alhagi经发酵法制备得到，分子量为10-2000kDa，粘度＞100mPa·s。该多糖是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖等组分聚合而成的高分子物质。

所述泛菌多糖增加水泥浆的抗压强度、增强水泥浆的稳定性、抑制水泥早期水化放热。基于泛菌多糖本身的性质，其具有保水、增稠、悬浮和稳定的效果。

所述泛菌多糖作为添加剂用于制备水泥，添加量占水泥浆总重的0.01％～2％。

所述水泥还包括20wt％-50wt％的硅酸水泥、20％-30％的掺合料、1wt％～10wt％的减水剂和余量的水。

在一种实施方式中，所述硅酸水泥为强度等级为P·O·42·5普通硅酸盐水泥。

优选地，所述掺和料为粉煤灰、矿渣灰或砂的任意一种或几种的组合。

优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：

1、本发明打破了水泥添加剂里天然高分子种类的局限性，所涉及的泛菌多糖的流动性、保水性、增稠性、悬浮性和稳定性等性质都较为优良，并将上述性质赋予到水泥中，具体地，泛菌多糖为非牛顿假塑性流体，其优良的流变性和稳定性可以赋予水泥材料相同的性质，从而更利于水泥的灌注；其中，泛菌多糖是一种高粘度的天然高分子材料，该多糖加入水泥体系后可以增强水泥的粘度，从而增强水泥基中颗粒物质的附着性；

2、本发明所制备得基于泛菌多糖的水泥添加剂能够显著提高水泥浆的工作性能和力学性能；

3、本发明基于泛菌多糖的水泥添加剂对水泥早期的水化放热有明显的抑制效果，从而有力控制水泥结构体的温度裂缝，是一种新型的高效水泥添加剂。