[发明专利]一种抗机制砂中絮凝剂负面作用的方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗机制砂中絮凝剂负面作用的方法和应用。该方法包括将机制砂或者包含机制砂的混凝土或砂浆用降解剂进行处理，其中，所述降解剂包括含氯无机化合物和含溴无机化合物中的一种或多种，所述机制砂、混凝土或砂浆中含有聚丙烯酰胺类絮凝剂。利用本发明的方法可以显著降低絮凝剂对新拌砂浆或混凝土工作性的负面作用。

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂技术领域，具体涉及到一种抗机制砂中絮凝剂负面作用的方法和应用。

背景技术

随着最近几十年来我国基础建设及房地产行业的迅猛发展，大量的天然砂资源被消耗。国家环保政策越来越严格，天然砂开采被限制，由石材破碎制造而成的机制砂开始大量的替代天然砂。机制砂的原料石材常与泥料混合，因而得到的机制砂含泥含粉尘高，这些泥及粉尘混杂其中严重损害了机制砂的质量。为除去这些粉尘，需要对机制砂用水进行冲洗。由于环保部门的严厉监管，明确要求砂石生产企业洗砂的污水不得直接外排，并需要循环利用。企业为了提高循环水的使用效率，因而在污水中加入絮凝剂加速其中悬浊物的沉降，使其能够快速、有效地将洗砂后的污水净化后再次利用。循环水中残留的絮凝剂会随着机制砂的使用进入到砂浆或混凝土中。

目前常用的絮凝剂有两大类，一类是聚合氯化铝，这种絮凝剂对新拌混凝土或砂浆流动性无明显影响，但是絮凝的效率较聚丙烯酰胺类低，因此在机制砂生产领域使用较少；另一类是高分子量的聚丙烯酰胺类，这种絮凝剂对水中的泥和粉尘絮凝效率高，在生产中得到了广泛的应用。在水冲洗机制砂去泥的过程中，循环水中残余的絮凝剂会以水溶液或吸附在砂中泥的形式存在于机制砂中，而机制砂含水率较高，这导致最终得到的机制砂中含有较多的絮凝剂成分。在混凝土和砂浆生产实践中已经发现使用含有絮凝剂的机制砂会导致新拌混凝土或砂浆粘度过大、流动性差、坍落度损失快等问题，机制砂中残存的絮凝剂对新拌混凝土或砂浆的工作性产生非常明显的负面作用。

当前针对机制砂含絮凝剂的问题常用的手段是加大减水剂的掺量，虽然加大减水剂的掺量会改善絮凝剂造成新拌混凝土或砂浆粘度过大、流动性差等问题，但是加大减水剂掺量一方面会加大混凝土或砂浆的生产成本，另一方面会造成新拌混凝土或砂浆包裹性变差，有泌水离析的风险，影响混凝土或砂浆的质量稳定。

CN112661913A使用酰亚胺，不饱和羧酸以及大单体合成了一种抗机制砂中絮凝剂的功能性聚羧酸减水剂，相对于常用的聚羧酸减水剂具有更好的抵抗絮凝剂的作用，但该制备工艺复杂且使用如酰亚胺这样较贵的单体，因而成本较高。CN113773441A提出了一种抗絮凝剂，该抗絮凝剂主要是由几种阳离子单体和苯乙烯共聚而成，与减水剂共同使用，可以降低絮凝剂对流动度的影响，但该抗絮凝剂使用的阳离子单体成本较高，因而在生产中使用较难承受。CN113336462A提出了一种拌制混凝土中水洗机制砂残留絮凝剂的降解方法，该发明采用低压汞灯对传送带上的机制砂进行照射，使机制砂上残留的絮凝剂发生断链、交联现象，达到辐射降解的目的，从而减低絮凝剂的负面作用，但是传送带上的砂很厚，汞灯发射的紫外线难以穿透到砂内部降解絮凝剂，因而效果可能会欠佳。

发明内容

本发明主要解决含有聚丙烯酰胺类絮凝剂的机制砂对新拌混凝土或砂浆工作性所带来的负面影响，因为这种类型絮凝剂在机制砂企业中应用最广，对新拌混凝土或砂浆负面作用最大。发明人经研究发现，破坏丙烯酰胺结构或者把聚合物分子量降低都会减少或消除聚丙烯酰胺类絮凝剂对新拌混凝土或砂浆工作性的负面作用。基于此，提出本发明。

本发明提供一种抗机制砂中絮凝剂负面作用的方法，该方法包括将机制砂或者包含机制砂的混凝土或砂浆用降解剂进行处理，其中，所述降解剂包括含氯无机化合物和含溴无机化合物中的一种或多种，所述机制砂、混凝土或砂浆中含有聚丙烯酰胺类絮凝剂。本发明通过霍夫曼降解反应把聚丙烯酰胺类絮凝剂里的丙烯酰胺单元降解为少一个碳原子的乙烯胺，而乙烯胺的聚合物不会对新拌混凝土或砂浆的工作性产生明显的负面作用。

在一些实施方式中，所述降解剂包括次氯酸钠、次氯酸、氯气、溴素、次溴酸、次溴酸钠中的一种或多种。