混凝土用水洗砂絮凝剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种混凝土用水洗砂絮凝剂及其制备方法和应用，该制备方法包括：1)A液的制备：将火山灰粉、水混合后调节pH至3

【技术实现步骤摘要】
混凝土用水洗砂絮凝剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及絮凝剂，具体地，涉及一种混凝土用水洗砂絮凝剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近几年，随着建筑业蓬勃发展，砂石紧张，混凝土的制备过程中所用砂石的质量在逐年下降，含泥高的各类山砂、机砂也不得已使用，其标志是砂石的含泥量逐年增加，对混凝土的主要影响是流动性降低，导致减水剂的作用效果降低。砂子作为混凝土重要组成部分的细骨料占混凝土体积的30％左右，其各项性能的好坏直接影响到混凝土的早期工作性能及硬化后的力学性能等。砂子中的含泥量对混凝土的影响是很大的，从混凝土工作性来说，它影响了混凝土的坍落度及坍落度损失，从混凝土的力学性能来说，当砂子含泥量超过3重量％就会对混凝土强度有影响。
[0003]为了改善砂子的质量，有些砂厂使用水洗砂来降低砂子中的含泥量，造成了大量污水外排，从2018年1月起，多部环境法与环境保护方案开始实行，明确要求砂石厂废水严禁外排，须循环利用，故大量砂石厂在污水处理工艺中采用絮凝剂(以聚丙烯酰胺和聚合氯化铝絮凝剂为主)去加速污水中悬浊物的沉降，使其能够快速、有效地将洗砂后的污水沉淀处理进行循环利用，这样导致出厂砂中残留一定的絮凝剂，有机絮凝剂能够形成大分子的网络结构，对水泥粒子有包被絮凝作用，影响其分散性，这将对混凝土拌合物工作性能造成不利影响，聚合氯化铝中的氯离子会对钢筋混凝土中的钢筋产生锈蚀作用，影响钢筋混凝土耐久性。
[0004]目前，外加剂技术服务人员在做混凝土适配时发现混凝土坍落度损失很快，新拌的混凝土出机10分钟之后就失去了流动性，即使提高外加剂掺量、提高保坍剂和缓凝剂用量也得不到有效改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种混凝土用水洗砂絮凝剂及其制备方法和应用，该混凝土用水洗砂絮凝剂不仅能对泥水快速沉降，还能保证混凝土的性能，同时该制备方法原料易得，工序简单，从而使得该絮凝剂及其制备方法能够得到广泛应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种混凝土用水洗砂絮凝剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0007]1)A液的制备：将火山灰粉、水混合后调节pH至3
‑
5，接着加入司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇进行熟化，得到A液；
[0008]2)B液的制备：将铝盐、铁盐和溶剂混合，接着加入吐温60，得到B液，得到B液；
[0009]3)将所述A液加入至所述B液中，接着进行乳化，然后调节pH至6
‑
7，最后干燥以制得所述混凝土用水洗砂絮凝剂；
[0010]其中，B液中，Al
3+
/Fe
3+
摩尔比为1：0.5
‑
2。
[0011]本专利技术还提供了一种混凝土用水洗砂絮凝剂，所述混凝土用水洗砂絮凝剂通过上述的制备方法制备而得。
[0012]本专利技术进一步提供了一种如上述的混凝土用水洗砂絮凝剂在混凝土用水洗砂的洗后泥水中的应用。
[0013]在上述技术方案中，本专利技术在步骤1)中通过对火山灰粉进行改性，其中，司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇的作用分别为乳化、相转移增溶和增溶润湿；在步骤2)中，聚合铝铁盐由铝盐、铁盐聚合而成，其中吐温60起到乳化作用；在步骤3)中，A液、B液乳化即改性火山灰粉和聚合铝铁盐经乳化形成纳米级别的无机絮凝剂。
[0014]本专利技术提供的絮凝剂，火山灰经乳化出来形成纳米级的颗粒，表面积急剧增加，具有优异的吸附性，聚合铝铁盐分子结构吸附火山灰表面，具有更好的分散性，加入水洗砂后的水中，能够形成良好的小分子立体网状结构，压缩泥土结构扩散双电层结构，产生优异的絮凝能力，使泥水中的固体颗粒快速沉降下来，处理后的上层的清水可以用来回用。
[0015]该絮凝剂是无机类絮凝剂，分子量小，水中残留量少，立体网状结构较有机类絮凝剂弱，对水泥没有明显的包被絮凝作用，主要成分与水泥中的硅酸盐和铁铝酸盐成分相似，使用该絮凝剂的砂厂生产的水洗砂用于混凝土试配中，对混凝土的工作性和强度以及耐久性没有影响。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0017]以下对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
[0018]本专利技术提供了一种混凝土用水洗砂絮凝剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0019]1)A液的制备：将火山灰粉、水混合后调节pH至3
‑
5，接着加入司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇进行熟化，得到A液；
[0020]2)B液的制备：将铝盐、铁盐和溶剂混合，接着加入吐温60，得到B液，得到B液；
[0021]3)将所述A液加入至所述B液中，接着进行乳化，然后调节pH至6
‑
7，最后干燥以制得所述混凝土用水洗砂絮凝剂；
[0022]其中，B液中，Al
3+
/Fe
3+
摩尔比为1：0.5
‑
2。
[0023]在本专利技术的B液中，Al
3+
/Fe
3+
摩尔比为可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高絮凝剂的絮凝效果以及降低絮凝剂对混凝土的性能的影响，优选地，B液中，Al
3+
/Fe
3+
摩尔比为1：0.8
‑
1.2。
[0024]在本专利技术中，所述火山灰粉的平均粒径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高絮凝剂的絮凝效果以及降低絮凝剂对混凝土的性能的影响，优选地，在步骤1)中，所述火山灰粉的平均粒径为20
‑
45μm。
[0025]在步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高絮凝剂的絮凝效果以及降低絮凝剂对混凝土的性能的影响，优选地，在步骤1)中，所述火山灰粉、水、司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇的重量比为60：150
‑
250：4
‑
8：1
‑
2：1
‑
3。
[0026]在步骤1)中，熟化的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高絮凝剂的
絮凝效果以及降低絮凝剂对混凝土的性能的影响，优选地，在步骤1)中，所述熟化至少满足以下条件：熟化温度为15
‑
35℃，熟化时间为10
‑
20min。
[0027]在步骤1)中，pH的调节方式也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高絮凝剂的絮凝效果以及降低絮凝剂对混凝土的性能的影响，优选地，在步骤1)中，pH的调节通过无机酸调节，优选通过0.8
‑
1.2wt％H2SO4调节pH至3.8
‑
4.2。
[0028]在步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用水洗砂絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)A液的制备：将火山灰粉、水混合后调节pH至3
‑
5，接着加入司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇进行熟化，得到A液；2)B液的制备：将铝盐、铁盐和溶剂混合，接着加入吐温60，得到B液，得到B液；3)将所述A液加入至所述B液中，接着进行乳化，然后调节pH至6
‑
7，最后干燥以制得所述混凝土用水洗砂絮凝剂；其中，B液中，Al
3+
/Fe
3+
摩尔比为1：0.5
‑
2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述火山灰粉的平均粒径为20
‑
45μm；优选地，在步骤1)中，所述火山灰粉、水、司盘80、四甲基溴化铵和聚乙二醇的重量比为60：150
‑
250：4
‑
8：1
‑
2：1
‑
3；优选地，在步骤1)中，所述熟化至少满足以下条件：熟化温度为15
‑
35℃，熟化时间为10
‑
20min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，pH的调节通过无机酸调节，优选通过0.8
‑
1.2wt％H2SO4调节pH至3.8
‑
4.2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，B液中，Al
3+
/Fe
3+<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟民，李涛，赵葵，邹君，夏牧原，王书华，索喜梅，
申请(专利权)人：襄阳海螺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：