[发明专利]一种绿色早强型混凝土减水剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种绿色早强型混凝土减水剂的制备方法，属于混凝土添加剂的技术领域。本发明首先将风化煤湿法球磨粉碎后与沼气液混合发酵，与氢氧化钠溶液反应后将滤液浓缩，制得浓缩液，再将稗草根和南瓜粉碎后发霉降解，经离心分离后收集上层液，最后与硅酸钠和硅烷偶联剂复配，经喷雾干燥制得绿色早强型混凝土减水剂。本发明利用风化煤及稗草和南瓜降解产物中的有效成分，在硅烷偶联剂的作用下可与混凝土颗粒产生较强的吸附作用，增大混凝土颗粒的负电性，使其与减水剂中钠离子构成扩散双电层，从而有效增加胶体的稳定性，提高早期强度，降低混凝土粘度，增加混凝土流动性，有效解决了传统混凝土减水剂使用后早期强度差的问题。

技术领域

本发明公开了一种绿色早强型混凝土减水剂的制备方法，属于混凝土添加剂的技术领域。

背景技术

混凝土减水剂是指在混凝土和易性、水泥用量不变的条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度的外加剂，其通过表面活性作用、络合作用、静电排斥力或立体排斥力等阻碍或破坏颗粒的絮凝结构，从而能够在节约水泥用量的同时，保证混凝土的和易性及强度。由于水泥化学组成、掺合料、混凝土配合比、水灰比等要素的多变性，使得混凝土减水剂的使用效果出现差异。

目前，减水剂主要可以分为四大类：一是以木质素系为主的普通减水剂，该类减水剂多为粉状低引气性缓凝剂，具有微引气性，可提高混凝土的抗渗冻融性能，但该类减水剂的分子结构以芳香环为主，柔顺性较差。二是以萘系减水剂为代表的高效减水剂，这类减水剂以绿色环保和较高的塑性受到青睐，但萘系减水剂受分子结构的制约，无法从根本上改善混凝土的保坍性能和掺量过大的问题。三是聚羧酸类高性能减水剂，这类减水剂具有超分散性，发展迅猛。但其不耐硬水，会影响掺量。四是脂肪族磺酸盐类减水剂，其具有优良减水特性，但减水性能不佳，同时原料有污染，有刺激性气味，不符合绿色生产的要求。随着混凝土科学的发展，高分子化学和材料分子设计理论不断取得新进展，对混凝土减水剂提出了更高的要求。目前混凝土中残余高效减水剂的浓度降低过快导致混凝土坍损过快成为亟待解决的工程问题。而解决这类问题的方法主要是通过调整各组分的配合比，采用增加聚羧酸减水剂的用量或者使用葡萄糖酸钠、蔗糖、糖蜜等缓凝剂复配方方法来解决水泥适应性中坍落度损失过快，保坍能力差的问题。但是缓凝剂的加入并不能从根本上解决保坍能力弱的问题，过多的掺杂量反而会使混凝土的凝结时间延长，降低混凝土质量，影响施工进度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对传统混凝土减水剂使用后无法有效抑制混凝土的坍落度损失，硬化初期的早期强度较差，导致混凝土质量较低，影响施工进度的问题，提供了一种以风化煤水煤浆与沼气液混合发酵提取物浓缩液，复配植物组织发霉降解产物，再加入硅酸钠及硅烷偶联剂，制得绿色早强型混凝土减水剂的方法。本发明首先将风化煤湿法球磨粉碎后与沼气液混合发酵，与氢氧化钠溶液反应后将滤液浓缩，制得浓缩液，再将稗草根和南瓜粉碎后发霉降解，经离心分离后收集上层液，最后与硅酸钠和硅烷偶联剂复配，经喷雾干燥制得绿色早强型混凝土减水剂。本发明利用风化煤及稗草和南瓜降解产物中的有效成分，在硅烷偶联剂的作用下可与混凝土颗粒产生较强的吸附作用，增大混凝土颗粒的负电性，使其与减水剂中钠离子构成扩散双电层，从而有效增加胶体的稳定性，提高早期强度，并且使用后可降低混凝土粘度，增加混凝土流动性，并使颗粒充分分散，多余的自由水被释放，减少用水量，方便水泥拌和作业，有效解决了传统混凝土减水剂使用后早期强度差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）称取300～500g风化煤，倒入球磨罐中，再加入400～600mL水，按球料质量比为10：1～20：1加入氧化锆球磨珠，球磨45～60min后出料，过80～100目筛，得水煤浆，随后将所得水煤浆与沼气液按体积比为2：1～4：1倒入发酵罐中，于温度为30～35℃，转速为200～300r/min条件下，恒温密闭发酵5～7天；