[发明专利]一种基于沼液制备混凝土增效剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于沼液制备混凝土增效剂的方法，属于混凝土增效剂技术领域。

背景技术

混凝土是目前使用量最大的建筑材料，混凝土技术伴随着国家创新驱动和低碳节能的政策要求不断向前发展，降低混凝土生产过程的能耗势在必行。研究发现混凝土中有接近20%的水泥未能水化，仅作为填充材料，这既造成胶凝材料的浪费，也导致水泥不能充分发挥其强度作用。因此，如何充分利用水泥资源，对实现节能减排、可持续发展有非凡的意义。

沼液中含有丰富的氮、磷、钾、各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等，以及丁酸、吲哚乙酸、维生素B₁₂等活性抗性物质，因此有着促进作物生长和控制病害发生的双重作用，沼液传统上被人们用作肥料施加于土地中提高土壤肥效，但沼液中的重金属易对土壤造成污染，且沼液的价值未被充分利用。

混凝土增效剂属于混凝土外加剂，可以使未充分反应的水泥充分反应，在保障混凝土的基本性能及强度的同时减少水泥用量，改善新伴混凝土工作性能。虽然目前水泥增效剂的使用颇多，其可以将没有被充分利用的水泥节省下来的同时又能保障混凝土的基本性能及强度，但现有的混凝土增效剂多用聚醚大单体为原料，原料获得途径困难，制备过程和最终产品的环保性能差，容易造成环境污染，这与建设资源节约型、环境友好型社会背道而驰。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有的混凝土增效剂多用聚醚大单体为原料，原料获得途径困难，制备过程和最终产品的环保性能差，容易造成环境污染的问题，提供了一种利用乳酸和马来酸酐改性沼液中的木质素及纤维素，通过沸石吸附沼液中的重金属，再去除重金属的同时，又形成催化剂，沼液中改性后的木质素、纤维素及不饱和脂肪酸，在催化剂、链转移剂2-疏基丙酸及引发剂过硫酸铵的作用下，与聚氧乙烯醚进行反应及自身聚合，形成混凝土增效剂基液，再与增效剂三乙醇胺等混合，制得混凝土增效剂的方法，本发明充分利用沼液中的重金属、木质素、纤维素及不饱和脂肪酸作为原料，同时利用沼液中的有机磷作为促进剂，提高混凝土增效剂效果，沼液中丰富的醇胺类物质，增加混凝土增效剂与水泥颗粒的吸附和重构效应的原理，有效解决了现有的混凝土增效剂多用聚醚大单体为原料，原料获得途径困难，制备过程和最终产品的环保性能差，容易造成环境污染的问题，充分实现了沼液废弃物的资源化利用，且本发明制得的混凝土增效剂能有效改善混凝土和易性、保坍性，提高了混凝土强度，提升混凝土的综合性能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，取60～70份沼液、15～22份乳酸及14～19份马来酸酐，放入容器中，使用氮气将容器中的空气排出，密封容器，室温下静置1～2天，再将容器放入频率为400～450MHz的微波炉中加热10～15min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中的混合物进行过滤，收集滤液；

（2）将上述滤液与其质量10～15％的200目沸石颗粒放入搅拌机中，以150r/min搅拌5～10min后，静置40～50min，收集搅拌机中的混合物，按重量份数计，取50～60份搅拌机中的混合物、8～11份聚氧乙烯醚、4～6份2-疏基丙酸及4～7份过硫酸铵，放入反应釜中，使用氮气保护，以150r/min搅拌混合10～15min；

（3）在上述搅拌混合后，升温至50～55℃，搅拌反应4～6h，再自然冷却至室温，收集出料物，并将出料物放入离心机中，以1100r/min离心10～15min，收集上清液，并将上清液放入真空浓缩罐中浓缩至原体积的60～70％，收集浓缩液，得混凝土增效剂基液；

（4）按重量份数计，取60～65份上述混凝土增效剂基液、15～18份质量分数为15％双氧水、6～8份焦磷酸钠及17～19份三乙醇胺，放入搅拌机中，以200r/min搅拌15～20min，收集混合物，使用质量分数为20％氢氧化钠溶液调节混合物pH至中性，即可得混凝土增效剂。

本发明的应用方法：按重量份数计，依次取125～140份硅酸盐水泥，60～65份粉煤灰，110～120份去离子水，400～500份天然河沙，600～700份碎石，0.9～1.1份本发明制备的混凝土增效剂，混合均匀后浇注，即可，经检测，本发明制备的混凝土增效剂同传统混凝土增效剂相比可节约水泥用量20～25%，泌水率为0～15%，28天后混凝土抗压强度为48～54MPa，可减少坍落度损失45～60%。

本发明的有益效果是：