[發(fā)明專利]一種混凝土減水劑的制備方法及其應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106750076B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉明華;張嬋;張玉清;劉以凡;李曉泉
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);福建省博屹環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C08G14/073
• 分類號: C08G14/073;C04B24/22;C04B103/30
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明公開了一種混凝土減水劑的制備方法及其應(yīng)用，通過采用垃圾滲濾液濃縮液和茶葉廢料中提取的單寧酸作為原料，依次經(jīng)過堿化、磺化、曼尼希反應(yīng)后，即可制得混凝土減水劑，將垃圾處理產(chǎn)生的腐植酸和茶葉廢料中的單寧酸進行充分利用，使其變廢為寶，實現(xiàn)二次經(jīng)濟價值，對促進資源的循環(huán)再利用具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及利用垃圾滲濾液和茶葉廢料來制取混凝土減水劑的一種混凝土減水劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

混凝土減水劑是建材產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一，在混凝土拌合物中加入減水劑對水泥顆粒有分散作用，能改善混凝土拌合物的流動性，減少單位水泥用量，節(jié)約水泥，同時保證混凝土的和易性及強度。目前常用的減水劑主要有木質(zhì)素磺酸鹽類、萘系減水劑類和聚羧酸系減水劑類，其中聚羧酸系減水劑具有減水率高、增強效果顯著、混凝土的和易性較好、綠色環(huán)保等優(yōu)點，但是在實際混凝土工程使用中，聚羧酸系減水劑存在與水泥相容性的問題，其使用效果受水泥組成成分影響較大，特別是含有粘土等成分時，由于粘土的層間吸附效應(yīng)，對聚羧酸減水劑的減水分散性能影響嚴(yán)重，使混凝土的工作性能降低，制約了聚羧酸系減水劑的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)成本是決定產(chǎn)品在市場上的競爭力的重要因素之一，若產(chǎn)品的生產(chǎn)成本過高的話，往往無法在價格上取得較好的競爭力。

在中國，茶文化已經(jīng)傳承了幾千年，許多人在走訪親朋好友或生意伙伴之間相聚時，都會泡茶怡情，因此茶葉的需求量也日益上升，而在茶葉加工過程中會產(chǎn)生許多的殘渣或修剪余料，往往企業(yè)都會將其進行焚燒作為燃料使用，這是非常不經(jīng)濟環(huán)保的一種處理方式，由于茶葉桔梗、廢渣中含有的大量單寧酸，而單寧酸屬于聚羧酸類，若能夠?qū)⑵涮崛〕鰜砝迷诨炷翜p水劑中進行使用的話，那將會大大降低混凝土減水劑的生產(chǎn)成本，也能夠給茶葉加工的廢渣處理帶來二次經(jīng)濟效益。

另外，隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快，我國的城市垃圾數(shù)量增長異常迅速，而在眾多的城市生活垃圾處理過程中，大量的垃圾露天堆放或填埋不僅占用大量土地，而且易對土壤、地下水、大氣造成極大的二次污染，成為嚴(yán)重的環(huán)境問題，由于垃圾在進行好氧發(fā)酵過程中會產(chǎn)生豐富的腐殖酸，而腐植酸是一種無定形的有機高分子化合物，目前有研究表面，將腐植酸進行磺化改性后作為混凝土減水劑進行應(yīng)用，能夠?qū)λ囝w粒有不同程度的分散作用，能使水泥遇水后凝聚起來的絮塊破碎，降低水泥漿的粘度、增加流動性，并且可以提高硬化后的水泥強度，使得在固定強度需求的情況下，減少水泥的使用量，因此將垃圾垃圾處理過程中的腐植酸用來進行生產(chǎn)混凝土減水劑，對改善我國的能源利用環(huán)境和能源循環(huán)利用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用茶葉廢渣和垃圾滲濾液作為原料、工藝過程簡單、可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的混凝土減水劑的制備方法及其應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種混凝土減水劑的制備方法，以垃圾滲濾液濃縮液和茶葉廢料中的茶單寧為原料，依次經(jīng)過堿化、磺化、曼尼希反應(yīng)后，即可制得混凝土減水劑。

進一步，其包括以下具體步驟：

(1)將茶葉廢料進行粉碎后經(jīng)過35～50目篩網(wǎng)進行篩分，然后加入到丙酮-水體系的提取液中，采用微波法進行提取茶葉廢料中的茶單寧；

(2)將上述提取到的茶單寧加入到垃圾滲濾液濃縮液中進行混合均勻，并加入pH調(diào)節(jié)劑將混合溶液的pH值調(diào)節(jié)至9～13后，再加入磺化劑，并將反應(yīng)體系的溫度控制在60～90℃，進行反應(yīng)1.5～3h；

(3)往上述反應(yīng)后的混合溶液中依序加入催化劑、醛類化合物、胺類化合物和水進行曼尼希反應(yīng)，并將反應(yīng)體系的溫度調(diào)節(jié)至65～85℃，進行反應(yīng)1～3.5h；

(4)將步驟(3)反應(yīng)后的溶液進行過濾，取固形物用乙醇進行洗滌后，加入到噴霧干燥設(shè)備中進行噴霧干燥，即可制得褐色粉末狀的混凝土減水劑。