一种减少混凝土混合物含水量的外加剂，其包括大约３０％－４５％（以所说木质素溶液中固体重量为基准）的木质素碱性溶液。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
通过将固体成分与数量大于水泥成分水化所要求的数量的水相混合而使水泥组合物产生和易性。将混合的矿物胶结组合物浇注在模板上并在大气温度下硬化。在硬化过程中，残留了一些过量的水，在成形的结构部件中留下了空穴。这样，就减少了成品部件的机械强度。众所周知，最终结构的抗压强度与起始混合物的水灰比成反比关系。新拌混合物所要求的流动度和和易性限制了所用水的最小需求量。在结构性的水泥组合物中，人们非常希望保持很低的含水量以便在成品中达到较高的强度。然而，由于水泥适当的和易性所需要的含水量超过养护的化学反应所要求的含水量，结果这些过量的水导致混凝土变弱。混凝土外加剂是指加入到混凝土混合物中以改善它们性能的化合物或组合物。减水剂用作混凝土外加剂。它们通常用于改善和易性，同时减少加水量以便获得更强和更耐用的混凝土。减水剂按其减少能力可分为超塑化剂或高效减水剂和塑化剂或普通减水剂。用具有表面活性特性的化学物质制备塑化剂和超塑化剂。制造混凝土减水剂的常规来源之一是纸浆工业的废物。即木质素及其衍生物。一般，硫酸盐纸浆废液是木质素磺酸盐的主要来源，木质素磺酸盐在严格提纯后作为混凝土普通减水剂和缓凝剂。在现有技术中已知木质素甲基磺酸盐试用于减水剂。如‘Effect of Chemical Characteristics ofAlcelllignin-Based methylsulphonates on their performance asWater-Reducing Admixtures’,Superplasticizers and Other ChemicalAdmixtures in Concrete(J.Zhor,T.W.Bremner and J.H.Lora,1994,)所示，这些文献在此引入作为参考。减水剂的化学结构和组成影响它们的表面活性，而表面活性又决定了它们对水泥-水混合物的效用。已知木质素型减水剂用于制备混凝土混合物。该减水剂用于减少制备可浇注混合物通常所要求的含水量。然而却不影响混合物其它有益的大多数性能。作为一般规律，混凝土中每增加1％(体积)的空气，就损失5％的强度。因此，增加5％的空气就意味着损失25％的强度。然而，在某些应用中希望引入空气，如生产混凝土砌块。已知木质素磺酸盐延缓了混凝土的养护，这在现有技术中知道是由缓凝所致。当木质素磺酸盐含有杂质、如木糖时，缓凝将明显增加。将木质素归为阴离子表面活性剂，因为与有机聚合物相连的亲水基团是磺酸盐。有报告说当其吸附在水泥颗粒上时，这些表面活性剂产生强烈的负电性，从而降低了颗粒周围的水的表面张力并大大提高了系统的流动性。木质素磺酸盐也表现出缓凝特性。当木质素磺酸盐以足以提供混合物所希望的减水量而使用时，通常引入比所希望的更高的空气，并延缓了混凝土的凝固时间，从而使其大大超出高效减水剂的范围。木质素磺酸盐基混凝土减水剂通常从亚硫酸盐纸浆生产所产生的废液中制备。通过对该废液中和，沉淀，发酵，形成纯度、组成、和分子量分布在一定范围内变化的木质素磺酸盐。很多深入细致的研究人员报道说试图改善木质素磺酸盐以便使它们能满足作为高效减水剂的超塑化剂的要求。但至今为止，在市场上还没有纯木质素磺酸盐基混凝土超塑化剂。例如，在US4,239,550中公开了一种混凝土和砂浆流化剂，它以木质素磺酸盐和环-磺酸盐化的物质或磺甲基羟配聚化的芳族物质为基础。按照该专利技术，该流化剂赋于混凝土和砂浆较高的流动性，而没有导致凝结时间不希望的延长。US4,460,720公开了一种用于波特兰水泥的超塑化剂。它以低分子量的碱金属聚丙烯酸酯与碱金属或碱土金属聚萘磺酸盐-甲醛缩合物或碱土金属木质素磺酸盐或其混合物相结合而形成的组合物为基础。US4,623,682公开了一种具有很高和易性的水泥混合物，当该混合物含有与萘磺酸盐-甲醛缩合物和分馏的木质素磺酸盐，如超滤木质素磺酸盐相结合的一种外加剂时，其硬化速度并没有明显降低。US4,351,671公开了一种减少混凝土混合物引气量的木质素型减水剂，而US4,376,094公开了一种阻止砂浆、混凝土塌落度损失的外加剂，它含有木质素磺酸盐作为主要成分。在纸浆工艺的发展中环境方面的考虑是一个重要的方面。由于在过去三十年间增加了环境保护的要求，传统的亚硫酸盐纸浆工艺几乎完全被硫酸盐纸浆工艺所代替。需要说明亚硫酸盐和硫酸盐纸浆工艺都可能污染空气和水。从而要求昂贵的污染控制设备以便使硫酸盐和亚硫酸盐工艺操作符合环保要求。现在对环境更加有益的工艺可经济地代替这些纸浆工艺。其中的一种工艺就是对环境影响最小并产生作为纸浆联产品之一的纯木质素的有机溶剂(organosolv)纸浆工艺。不像传统亚硫酸盐工艺，新的有机溶剂纸浆工艺可对纯的非磺化的木质素进行回收。该有机溶剂木质素适合作为制备混凝土超塑化剂即减水外加剂的原料。本专利技术方法提供了一种对环境有益的有机溶剂木质素基的超塑化和减水的外加剂组合物。本专利技术超塑化剂组合物可赋于水泥组合物较高的流动度，并在较长的时间内保持该流动度，而且以较低的掺量就可达到这些目的。通过控制该外加剂的生产条件，可获得对凝固延缓没有负作用的产品。不像木质素磺酸盐，本专利技术木质素基外加剂纯度较高并且没有糖污染物。专利技术概括本专利技术提供了一种由衍生的有机溶剂木质素生产的新型木质素基外加剂。该木质素基外加剂使用来自于对环境有益的工艺的联产品，同时可满足建筑业的需要。通过在磺甲基羟配聚化作用的步骤中处理木质素而衍生有机溶剂木质素来生产该新型木质素基外加剂。该衍生的木质素可与消泡剂一起联用，当所得到的外加剂加入到混凝土混合物中时，其可有效地用作超塑化剂和高效减水剂。下面从优选技术方案更加具体的描述中可较容易地判断出本专利技术新型特征和方面，及其它优点。优选技术方案的描述本专利技术可使用的木质素是较纯的木质素，特别是有机溶剂木质素。本专利技术中木质素的纯度为85％-100％。将木质素作为纸浆的副产品和用有机溶剂、如乙醇对植物生物进行化学去木质素的副产品而分离。有机溶剂木质素是无毒的非流动性的粉末。它溶于碱性水溶液中和所选择的有机溶剂中。其通常以亲水，高纯，熔流，和碳水化合物及无机污染物含量较低为特征。适合完成本专利技术目的的木质素的实例是有机溶剂木质素，如普通的ALCELL木质素。该普通的ALCELL木质素以平均分子量大约为700-1500g/mol为特征，而低分子量的ALCELL木质素则以平均分子量大约少于600g/mol为特征。除有机溶剂木质素之外，人们相信高纯木质素、如汽爆或苏打木质素适合于完成本专利技术目的。本专利技术有机溶剂木质素可用磺甲基羟配聚作用的过程来衍生。在进行下述磺甲基羟配聚作用之前，将木质素溶在碱性溶液中，碱的用量可随木质素的类型和反应条件而变化。例如，使用ALCELL木质素或低分子量的ALCELL木质素，可使用大约8％-大约20％(以木质素固体为基准)的苛性碱。将水的用量调整到使最终的外加剂含固量为大约30％-大约45％。在磺甲基羟配聚作用之前，通过交联反应可增加木质素的分子量。这可通过在碱性溶液中在大约60℃-95℃下加热木质素大约1小时-4小时来完成。另一种交联方法是将木质素放入碱溶液中并使其与一种醛反应。当使用甲醛时，木质素和甲醛之间的反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：T·布里姆纳，J·卓，G·C·格亚尔，J·H·洛拉，A·克雷默，
申请(专利权)人：阿尔塞尔技术公司，T·布里姆纳，J·卓，G·C·格亚尔，J·H·洛拉，A·克雷默，
类型：发明
国别省市：
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