CN103641354A - 一种环保型混凝土高效减水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型混凝土高效减水剂及其制备方法，利用生产2-萘酚、对甲基苯酚的工业废液生产脂肪族高效减水剂，主要成分有丙酮、甲醛、工业废液、焦亚硫酸钠，所述的废液为生产2-萘酚、对甲基苯酚产生的工业废液。本发明利用生产2-萘酚、对甲基苯酚废水工业废液生产脂肪族高效减水剂，降低了高效减水剂的生产成本，同时降低了废水处理成本，提高了混凝土减水剂的品质和性能，有效地处理了高毒性废水，达到2-萘酚、对甲基苯酚生产废水的零排放。

Description

一种环保型混凝土高效减水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂材料，具体涉及一种混凝土减水剂，属于混凝土生产技术领域。

背景技术

在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料，掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。因此新修订的《水工混凝土施工规范》（DL/T5144－2001）强调，水工混凝土中必须掺加适量的外加剂。

在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺入少量的能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。高效减水剂是一种改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。

减水剂又称塑化剂或分散剂，拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水分释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性；或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度；或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。

近年来，随着我国基础设施建设的快速发展，我国混凝土外加剂的使用技术日益提高，传统的减水剂减水率不高，一般为5%～10%。随着对水工混凝土质量要求的提高，对减水剂的质量要求也越来越高。因此如何降低减水剂的生产成本，提高减水剂的品质和性能是混凝土外加剂行业一直在研究的课题。

发明内容

为了降低减水剂的生产成本，提高减水剂的品质和性能，本发明提供了一种环保型混凝土高效减水剂制备方法，利用生产2-萘酚、对甲基苯酚的工业废液生产脂肪族高效减水剂。

本发明的技术方案如下：

一种环保型混凝土高效减水剂，由以下成分的质量百分比组成：

所述的废液为生产2-萘酚、对甲基苯酚产生的工业废液。

本发明一个优选的技术方案，由以下成分的质量百分比组成：

本发明所述的环保型混凝土高效减水剂，其制备方法步骤如下：

（1）将废液、水、焦亚硫酸钠置于带温度计、冷凝装置、搅拌器的反应釜内，密闭；

（2）在温度25℃时滴加入丙酮，混合反应30分钟；

（3）向反应釜内滴加甲醛，第一段滴加甲醛用量的三分之一，滴加时间控制在50-70分钟，控制温度在50-55℃下反应30分钟；

（4）继续滴加剩余三分之二甲醛，控制滴加时间120-150分钟，升温到95-110℃下反应150分钟；

（5）降温到室温，既得到本发明所述的环保型混凝土高效减水剂。

有益效果：本发明利用生产2-萘酚、对甲基苯酚废水工业废液生产脂肪族高效减水剂，降低了脂肪族高效减水剂的生产成本，同时降低了废水处理成本，提高了混凝土减水剂的品质和性能，有效地处理了高毒性废水，达到2-萘酚、对甲基苯酚生产废水的零排放。

具体实施方式

2-萘酚和对甲基苯酚在生产中要经过萘磺化、水解-、吹萘、中和等过程，工艺过程多，流程长，三废量大，特别是中和母液与洗涤产生的废水中COD值高达55000毫克/升左右，属高毒性废水，每生产1吨2-萘酚，将产生8立方米左右的废水，由于废水是含盐废水，工业处理比较困难，其中主要有机物主要成分为β-萘磺酸钠占45-55%、少量的α-萘磺酸钠占4-19%、微量的精萘及其它有机杂质占0-1.0%，无机物主要成分为亚硫酸钠占15-20%、硫酸钠占7-8%。，但废水中成分可以利用生产脂肪族高效减水剂用于建筑混凝土上，废水的利用可以大幅度降低减水剂生产成本，又简单有效地处理掉工业废水，意义重大。

以下通过实施例和实验对本发明的环保型混凝土高效减水剂及其制备方法进行详细说明，本发明并不限制于对以下实施例的描述。

实施例一原料质量百分比为：

具体制备步骤如下：

将水、废水、焦亚硫酸钠加入装有温度计、冷凝装置、搅拌装置的反应釜内，在25℃滴加丙酮反应30分钟，然后开始滴加1/3加入量的甲醛滴加62分钟滴完，在温度52℃反应30分钟，继续滴加其余2/3加入量的甲醛在135分钟滴加完毕，使温度升高到95℃，保温反应150分钟，降温到室温，得到环保型混凝土高效减水剂样品A。

实施例二原料质量百分比为：

具体制备步骤如下：

将水、废水焦亚硫酸钠加入装有温度计、冷凝装置、搅拌装置的反应釜内，在25℃滴加丙酮反应30分钟，然后开始滴加1/3加入量的甲醛，55分钟滴完，在温度50℃反应30分钟，继续滴加其余2/3加入量的甲醛在140分钟滴加完毕，使温度升高到105℃，保温反应150分钟，降温到室温，得到环保型混凝土高效减水剂样品B。

实施例三原料质量百分比为：

具体制备步骤如下：

将水、废水焦亚硫酸钠加入装有温度计、冷凝装置、搅拌装置的反应釜内，在25℃滴加丙酮反应30分钟，然后开始滴加1/3加入量的甲醛，70分钟滴加完，在温度55℃反应30分钟，继续滴加其余2/3加入量的甲醛在145分钟内滴加完毕，使温度升高到110℃，保温反应150分钟，降温到室温，得到环保型混凝土高效减水剂样品C。

实验例

对三个实施例所得三组减水剂样品按GB8076-2008标准要求进行检验，检验结果如下：

1、主要原料：实验用原料选用混凝土检验基准水泥，砂细度模数2.8含泥0.8，石子采用二级配的碎石。

减水剂按水泥质量百分比1.2%加入。

注：表中4凝结时间：“－”表示提前，“+”表示延缓

通过以上数据可以看出，实验例中的外加剂各项检验指标完全符合GB8076-2008《混凝土外加剂》国家标准的要求，利用生产2-萘酚和对甲基苯酚的工业废液生产脂肪族高效减水剂，实现废水的有效利用，可以显著降低减水剂的生产成本，改善生活环境。

Claims (3)

1.一种环保型混凝土高效减水剂，由以下成分的质量百分比组成：

所述的废液为生产2-萘酚、对甲基苯酚产生的工业废液，按Na₂SO₃含量20%计算。

2.根据权利要求1所述的环保型混凝土高效减水剂，其特征在于，其成分的质量百分比组成如下：

3.一种权利要求1或2所述的环保型混凝土高效减水剂的制备方法，其步骤如下：

（1）将废液、水、焦亚硫酸钠置于反应釜内，密闭；

（2）在温度25℃时滴加入丙酮，混合反应30分钟；

（3）向反应釜内滴加甲醛，第一段滴加甲醛用量的三分之一，滴加时间控制在50-70分钟，控制温度在50-55℃下反应30分钟；

（4）继续滴加剩余三分之二甲醛，控制滴加时间120-150分钟，升温到95-110℃下反应150分钟；

（5）降温到室温，既得到本发明所述的环保型混凝土高效减水剂。

所述的反应釜设有温度计、冷凝装置和搅拌器。