一种新型医药副产物在聚羧酸外加剂中的应用探索

2017-12-25周银泉周兴舟周波励周兴华

商品混凝土 2017年12期

关键词：净浆副产物羧酸

周银泉，周兴舟，周波励，周兴华

（广东乐尔康生物科技股份有限公司，广东广州 510000）

一种新型医药副产物在聚羧酸外加剂中的应用探索

周银泉，周兴舟，周波励，周兴华

（广东乐尔康生物科技股份有限公司，广东广州 510000）

本文重点研究了一种新型医药副产物在聚羧酸外加剂中的应用，发现这种新型医药副产物通过技术处理后能够部分取代聚羧酸外加剂中经常使用的缓凝材料葡萄糖酸钠，从而达到医药副产物回收利用、节约资源、保护环境等好的目的。

聚羧酸外加剂；医药；副产物；葡萄糖酸钠；应用探索

0 前言

葡萄糖酸钠作为一种重要的化工原料，其应用范围十分广泛。用作水质稳定剂、钢铁表面清洗剂、玻璃瓶专用清洗剂、水泥外掺料、混凝土外加剂等。混凝土是一种组合物料，由水泥、集料、掺合料、外加剂和水制成。在混凝土中最具活性的成分是水泥浆，混凝土的性能主要取决于水泥浆的性质。混凝土中外加剂能提供一些有益的作用如加速凝固、延缓凝固、使空气泡状存在、减少用水量和增加塑性等等。通常在混凝土中同时掺用多种不同外加剂在一些应用中能互相强化。葡萄糖酸钠可以作为外加剂用在混凝土中，在混凝土中起到微量减水剂和缓凝剂的功能，比如在减水剂中添加一定数量的葡萄糖酸钠，可以增加减水剂的减水率，改善减水剂的塑化性，提高混凝土强度。利用葡萄糖酸钠对水泥混凝土的缓凝作用，在不添加其他缓凝剂的情况下，混凝土中掺加少量葡萄糖酸钠，可以解决在高温炎热季节施工或大体积混凝土施工困难等问题，而且不影响混凝土的强度。葡萄糖酸钠单独使用或与其他类型外加剂复合生产缓凝减水剂和泵送剂等产品，能改善混凝土性能、降低成本，具有显着的经济效益。

1 试验

1.1 试验用原材料与试验和检测用仪器

（1）聚羧酸外加剂：广东乐尔康生物科技股份有限公司自制。

（2）医药副产物：通过分离提纯等技术处理得到含固量约 50%（另外约 50% 为水）的医药副产物，主要含固量中葡萄糖占约 40%，蔗糖占约 60%。

（3）葡萄糖酸钠：山东西王糖业有限公司，含固量约 99%。

（4）水泥：广东华润、海螺水泥有限公司，P·O 42.5R 级水泥。

（5）机制砂和碎石：广州市周边供货给商品搅拌站的大型砂石基地。

（6）粉煤灰和矿粉：广州市周边供货给搅拌站的Ⅱ级粉煤灰和 S95 矿粉。

（7）水：实验室用去离子水，生产用自来水。

JJ-1 电动搅拌器；电子天平；四口烧瓶；NJ-160 水泥净浆搅拌机；实验室混凝土搅拌机；压力试验机。

1.2 试验方法和试验用配方

聚羧酸外加剂统一按照 1000g 总量复配，其中第一组中复配加入 20g 葡萄糖酸钠，第二组中复配加入 40g医药副产物（相当于同等含固量的 20g 葡萄糖酸钠），第三组中复配加入 12g 葡萄糖酸钠和 16g 医药副产物（相当于同等含固量的 20g 葡萄糖酸钠，也相当于医药副产物替代总葡萄糖酸钠用量的 40%）。

1.3 水泥净浆流动度测试

水泥净浆流动度参照 GB/T 8077—2012《混凝土外加剂均质性试验方法》中的水泥净浆流动度的相关标准进行测试。

1.4 混凝土测试

混凝土性能测定按照 GB/T 8076—2008《混凝土外加剂》、GB 50119—2013《混凝土外加剂应用技术规范》、GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能测试方法标准》及 JC 473—2001《混凝土泵送剂》进行试验。

2 试验结果与讨论

2.1 水泥净浆流动度测试和水泥静浆凝结时间测试

选取广东市场普遍使用的 2 种主流水泥，广东华润、海螺水泥有限公司的 P·O42.5R 级水泥，同时自制了聚羧酸外加剂，配方如 1.2。用水泥 300g，水 87g，聚羧酸外加剂 5.4g（1.8% 掺量）分别做水泥净浆流动度测试和水泥净浆凝结时间测试结果见表 1 和 2。

表 1 水泥净浆流动度测试结果 mm

从表 1 中可以看出，配制的聚羧酸外加剂中，加入纯医药副产物比加入纯葡萄糖酸钠的 1h 后的水泥净浆流动度损失小，说明第二组具有优异的水泥净浆流动度缓凝效果。第一组和第三组的水泥净浆流动度损失接近，且第三组略优，华润和海螺两种水泥都出现类似的效果。

表 2 水泥净浆凝结时间测试结果 h:min

从表 2 中可以看出，配制的聚羧酸外加剂中，加入纯医药副产物比加入纯葡萄糖酸钠的水泥净浆凝结时间初凝延长了 2 小时以上，终凝时间延长了 3.5 小时以上，凝结时间延长太多是否可控，特别是对混凝土的终凝时间是否可控值得探讨。第一组和第三组的水泥净浆凝结时间接近，初凝和终凝时间都比较接近，华润和海螺两种水泥都出现类似的效果。

2.2 混凝土的性能测试

选取广东市场普遍使用的 2 种主流水泥，广东华润、海螺水泥有限公司的 P·O42.5R 级水泥，同时自制聚羧酸外加剂，配方如 1.2。选取了广州市周边供货给搅拌站的Ⅱ级粉煤灰和 S95 矿粉，细骨料为机制砂，掺量为凝胶材料的 2.0%。混凝土配合比如表 3，混凝土性能测试结果见表 4 和表 5。

表 3 C30 机制砂混凝土配合比 kg/m3

表 4 混凝土工作性能和力学性能测试结果

从表 4 可以看出，配制的聚羧酸外加剂中，加入纯医药副产物比加入纯葡萄糖酸钠 1h 后的混凝土坍落度和扩展度损失都小，说明第二组具有优异的混凝土工作性能。第一组和第三组的混凝土坍落度和扩展度都具有良好的混凝土工作性能并且损失接近，综合比较第三组比第一组略优，华润和海螺两种水泥都出现类似的效果。从抗压强度的数据来看，配制的聚羧酸外加剂中，加入纯医药副产物的第二组 7d、28d 强度都明显低于第一组和第三组，且特别注意 28d 强度仅仅勉强达标，强度值非常危险，值得警惕。从抗压强度来看，第一组和第三组的强度数据都较为接近，综合比较第三组比第一组略优，华润和海螺两种水泥都出现类似的效果。

表 5 混凝土凝结时间测试结果 h:min

从表 5 中可以看出，配制的聚羧酸外加剂中，加入纯医药副产物第二组的混凝土凝结时间初凝和终凝凝结时间都延长了太多，如果是工地现场施工会带来很多不便和麻烦，所以针对第二组的混凝土的初凝和终凝时间是否可控值得探讨。第一组和第三组的混凝土凝结时间初凝和终凝凝结时间都比较接近而且相对合理，有利于工地现场施工，华润和海螺两种水泥都出现类似的效果。