泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用制造技术

本发明专利技术公开了泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌

【技术实现步骤摘要】
泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用
本专利技术属于水泥制造领域，尤其涉及一种泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用。
技术介绍
近年来，随着经济的发展，建筑行业的体量也随之不断的增大，其工程规模和结构形式日益复杂，为满足建筑行业对混凝土的需求，高性能水泥的研发迫在眉睫。改善水泥性能最常见的方法就是使用水泥添加剂，不同的水泥添加剂可以改善水泥不同的特性。三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠等物质一般被用作助磨剂改善水泥粉磨性能；硅烷耦合剂等物质被用作悬浮剂改善水泥基缓凝效果；四乙基氧基硅烷等物质被用作保水剂延迟水泥基的水化进程。但是随着人们环境保护意识逐渐加强，该类化学物质有一定污染，故目前研究者们将目光聚集在以黄原胶、威兰胶等为代表的由微生物发酵所产的生物高分子聚合物的研究与应用上。目前尚未见到将泛菌多糖作为添加剂改善水泥性能。
技术实现思路
骆驼刺泛菌胞外多糖是一种与威兰胶类似的螺旋结构且物理化学性能稳定的多糖类生物聚合物，泛菌胞外多糖的流变性、增稠性、热稳定性以及流动性等性质都较为优良，本专利技术意外地发现了一定量泛菌多糖的加入可以增加水泥浆的抗压强度，从而增强水泥浆的稳定性。因此提出了一种骆驼刺泛菌经发酵法制备得到的泛菌多糖及其在水泥上的应用，将该泛菌多糖作为一种新型的水泥添加剂。进一步地，本专利技术提出了泛菌多糖应用于水泥制造领域，利用其良好的助磨、保水、增稠和悬浮等效果，可有效提高水泥的抗压性、稳定性和耐久性。本专利技术的技术方案如下：泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌Pantoeaalhagi经发酵法制备得到，分子量为10-2000kDa，粘度＞100mPa·s。该多糖是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖等组分聚合而成的高分子物质。所述泛菌多糖增加水泥浆的抗压强度、增强水泥浆的稳定性、抑制水泥早期水化放热。基于泛菌多糖本身的性质，其具有保水、增稠、悬浮和稳定的效果。所述泛菌多糖作为添加剂用于制备水泥，添加量占水泥浆总重的0.01％～2％。所述水泥还包括20wt％-50wt％的硅酸水泥、20％-30％的掺合料、1wt％～10wt％的减水剂和余量的水。在一种实施方式中，所述硅酸水泥为强度等级为P·O·42·5普通硅酸盐水泥。优选地，所述掺和料为粉煤灰、矿渣灰或砂的任意一种或几种的组合。优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：1、本专利技术打破了水泥添加剂里天然高分子种类的局限性，所涉及的泛菌多糖的流动性、保水性、增稠性、悬浮性和稳定性等性质都较为优良，并将上述性质赋予到水泥中，具体地，泛菌多糖为非牛顿假塑性流体，其优良的流变性和稳定性可以赋予水泥材料相同的性质，从而更利于水泥的灌注；其中，泛菌多糖是一种高粘度的天然高分子材料，该多糖加入水泥体系后可以增强水泥的粘度，从而增强水泥基中颗粒物质的附着性；2、本专利技术所制备得基于泛菌多糖的水泥添加剂能够显著提高水泥浆的工作性能和力学性能；3、本专利技术基于泛菌多糖的水泥添加剂对水泥早期的水化放热有明显的抑制效果，从而有力控制水泥结构体的温度裂缝，是一种新型的高效水泥添加剂。附图说明图1为泛菌多糖水泥浆流动性的影响；图2为泛菌多糖对水泥七天水化热的影响。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术名做进一步详细说明。给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例将有助于理解本专利技术，但是本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1泛菌多糖的制备本实施例所用的骆驼刺泛菌菌株号为PantoeaalhagiXK-11，保藏号为CGMCCNO.15526，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2018年3月29日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，按如下操作制备泛菌多糖：1)将纯种XK-11从斜面保藏管接入灭菌后的种子培养基，30℃，200rpm振荡培养12小时，获得种子液；2)将种子液按照10％(v/v)的接种量，接入经灭菌后的发酵培养基，30℃，通气搅拌培养，搅拌转速100-120rpm，通气量0.8-1.0vvm，发酵培养24h；3)发酵完成后，发酵液中加入0.1％(m/v)的硅藻土，搅匀后通过板框过滤机除去菌体，滤液加入3倍体积的乙醇，获得泛菌多糖沉淀物，经烘干后得到泛菌多糖纯品。上述步骤中，种子培养基：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，NaCl10g/L，其余为自来水，pH7.0；发酵培养基：蔗糖40g/L，蛋白胨10g/L，NaCl10g/L，K2HPO42g/L，MnSO40.1g/L，其余为水，pH8.0。通过上述方法制备得到的泛菌多糖分子量为10-2000kDa，粘度＞100mPa·s，其中，分子量和粘度均用现有技术方法进行测定。实施例2：基于泛菌多糖的新型水泥添加剂和水泥的制备。1.配方：泛菌多糖0～0.1％，普通硅酸盐水泥30％、掺和料25％(粉煤灰、矿渣灰和砂的质量比为3:2:20)、聚羧酸减水剂2％，其余成分为水。上述均为质量百分比。2.制备方法：(1)分别称取0、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％的泛菌多糖，加入水溶解搅拌1-2h后即得泛菌多糖水泥添加剂；(2)向(1)中泛菌多糖水泥添加剂中加入25％的掺和料(粉煤灰、矿渣灰和砂的质量比为3:2:20、2％聚羧酸减水剂和30％普通硅酸盐水泥，继续搅拌1-2h，加入剩余水分即得基于泛菌多糖的新型水泥。实施例3：基于泛菌多糖的新型水泥的工作性能和力学性能的评价。1、样品实验组：按照实施例1所制备的基于泛菌多糖的水泥添加剂和水泥。2.基于泛菌多糖的新型水泥的工作性能和力学性能的评价方法。(1)标准稠度用水量：按照水泥标准稠度用水量按照GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行测定。(2)凝结时间：方法同(1)；(3)流动度：参照GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性实验方法》；(4)水泥浆强度：参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行。2.3测定结果1.基于泛菌多糖的新型水泥添加剂对水泥体系的标准稠度的影响表1基于泛菌多糖的新型水泥添加剂对水泥体系的标准稠度的影响试验结果见表1，由表格中数据可知，基于泛菌多糖的新型水泥添加剂对水泥体系都有的较好的增稠作用，并且随着添加剂掺量增加，标准稠度用水量在不断增加。其原因可能是泛菌多糖在水泥体系之中拥有良好的悬浮性，其分散连接成网络状，既提高了水泥浆保水性能又能减少水泥浆的泌水量，使水泥材料中的空间分布更为合理，有效提高了水泥工作性能。由两表可知，基于泛菌多糖的新型水泥添加剂的对水泥体系的标准稠度的影响大于基于威兰胶的水泥添加剂。2.基于泛菌多糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌

【技术特征摘要】
1.泛菌多糖作为添加剂在水泥上的应用，其中，所述泛菌多糖是由骆驼刺泛菌Pantoeaalhagi经发酵法制备得到，分子量为10-2000kDa，粘度＞100mPa·s。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述泛菌多糖用于增加水泥浆的抗压强度、增强水泥浆的稳定性、抑制水泥早期水化放热。


3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述泛菌多糖作为添加剂用于制备水泥，添加量占水泥浆总重的0.01%~2%。


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【专利技术属性】
技术研发人员：殷文锋，詹伊婧，梁金丰，
申请(专利权)人：轩凯生物科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37