本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于改善和提高砂漿和混凝土性能的堿渣保水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：堿渣是氨堿法生產(chǎn)純堿而產(chǎn)生的廢渣，我國(guó)目前是世界上最大的純堿生產(chǎn)國(guó)，每年因生產(chǎn)純堿而產(chǎn)生的堿渣高達(dá)300萬噸，如此大量的堿渣早已引起了許多環(huán)境污染問題。但堿渣氯離子含量很高，在絕干狀態(tài)下，氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到10％，這給堿渣的綜合治理帶來了極大的困難，目前我國(guó)堿渣利用率只有3～4％，主要還是堆存或填海處理，這也造成了很大的環(huán)境問題。通過對(duì)堿渣微觀結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)堿渣中有大量微小孔隙，因此考慮將堿渣除氯后，用作砂漿和混凝土的保水劑。目前砂漿和混凝土保水劑領(lǐng)域研究較多的是有機(jī)保水劑。(1)砂漿中主要采用纖維素醚類保水劑改善砂漿保水性和粘結(jié)性能。近年來，各類新型墻體材料被廣泛應(yīng)用，其表面粗糙多孔，涂抹在其上的砂漿中的拌合水會(huì)很快被墻體材料吸走，這對(duì)砂漿性能，特別是粘結(jié)強(qiáng)度和抗裂性能均提出了更高的要求。摻入纖維素醚類保水劑能夠有效解決這一問題，但這種保水劑也存在價(jià)格高的問題，急需開發(fā)低價(jià)的無機(jī)保水劑。(2)混凝土中主要采用高吸水性樹脂(SAP)改善混凝土性能?；炷恋淖允湛s一直是水泥基膠凝材料難以避免的問題。尤其是高性能混凝土水灰比低，自收縮較大，更易于產(chǎn)生裂縫，影響結(jié)構(gòu)耐久性。國(guó)內(nèi)外研究主要借助SAP的高吸水性，實(shí)現(xiàn)混凝土的內(nèi)養(yǎng)護(hù)，改善混凝土的收縮。但SAP同樣存在價(jià)格較高的問題，而且SAP具有吸水膨脹性，摻合到混凝土中，當(dāng)SAP釋放其儲(chǔ)藏的水分時(shí)，SAP體積縮小，易引起混凝土空隙率大等一系列問題。目前我國(guó)正在大力推廣高性能混凝土，急需能夠低成本解決高性能混凝土的自干燥收縮問題的技術(shù)。為提高砂漿的保水率，前期申請(qǐng)人進(jìn)行了用除氯堿渣作為砂漿保水劑的研究，并取得良好效果，但除氯堿渣經(jīng)過脫水-干燥處理后，會(huì)粘結(jié)成團(tuán)，難以分散，因此前期均采用在使用前將除氯堿渣加水制漿的方式進(jìn)行應(yīng)用，但這種方式存在實(shí)際施工操作不便的問題。有鑒于此，提出將除氯堿渣直接制粉，使用時(shí)作為保水劑加入砂漿和混凝土中的思路。但堿渣很細(xì)，若直接采用粉磨設(shè)備如球磨機(jī)處理除氯堿渣，由于堿渣粒徑極小，粘球現(xiàn)象非常嚴(yán)重，難以實(shí)際生產(chǎn)，需要研究新工藝來制備得到粉狀的無機(jī)保水劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：使用除氯堿渣制備一種新型的粉體保水劑，應(yīng)用在建筑材料領(lǐng)域，既解決砂漿和混凝土的性能問題，又利用大量的堿渣，有效緩解堿渣的污染問題，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。同時(shí)，無機(jī)保水劑的價(jià)格低廉，也提高了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下。一種堿渣保水劑，由以下物質(zhì)按如下質(zhì)量百分比組成：除氯堿渣60～80混合材料20～40。進(jìn)一步地，所述混合材料為粉煤灰、?；郀t礦渣微粉和石灰石粉中的一種以上。進(jìn)一步地，所述除氯堿渣由如下步驟制備而得：1)將堿渣和水混合均勻后，進(jìn)行脫水處理，得到氯離子含量低于混合物中固體總質(zhì)量1.5wt％的除氯堿渣；2)將氯離子含量低于混合物中固體總質(zhì)量1.5wt％的除氯堿渣進(jìn)行干燥處理，得到所述除氯堿渣。所述堿渣保水劑的制備方法包括如下步驟：將所述除氯堿渣和混合材料按所述質(zhì)量百分比混合后，加入粉磨設(shè)備中，經(jīng)粉磨處理至0.30mm篩余小于10wt％的混合粉體，得到所述堿渣保水劑。所述堿渣保水劑在砂漿中的使用方法是取代砂漿中的膠凝材料，取代量為總的膠凝材料的量的5wt％～20wt％。所述堿渣保水劑在混凝土中的使用方法是取代混凝土中的膠凝材料，取代量為總的膠凝材料的量的2wt％～15wt％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明所使用的原材料和設(shè)備易于得到，實(shí)施方便，且生產(chǎn)能耗低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。(2)本發(fā)明制備的堿渣粉體保水劑使用方便，能均勻摻入到砂漿和混凝土當(dāng)中。(3)本發(fā)明制備的堿渣粉體保水劑主要成分是堿渣，具有很高保水性能，能有效提高砂漿保水性和顯著改善混凝土收縮性能，且較現(xiàn)有有機(jī)保水劑具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。(4)本發(fā)明制備的堿渣粉體保水劑，不僅能利用大量堿渣，有效緩解堿渣的環(huán)境污染問題，還能減少水泥用量，具有較高環(huán)保價(jià)值。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例11)將堿渣和水混合均勻后得到堿渣與水的混合物，將堿渣與水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為96％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量1.3wt％的除氯堿渣；2)將所述氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量1.3wt％的除氯堿渣進(jìn)行干燥處理，得到所述除氯堿渣；3)將制得的除氯堿渣與粒化高爐礦渣微粉按80wt％：20wt％的比例混合均勻后，加入球磨機(jī)中，經(jīng)粉磨處理至0.30mm篩余為9wt％的混合粉體，得到堿渣保水劑。實(shí)施例21)將堿渣和水混合均勻后得到堿渣與水的混合物，將堿渣與水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為94％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.9wt％的除氯堿渣；2)將所述氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.9wt％的除氯堿渣進(jìn)行干燥處理，得到所述除氯堿渣；3)將制得的除氯堿渣與石灰石粉按60wt％：40wt％的比例混合均勻后，加入球磨機(jī)中，經(jīng)粉磨處理至0.30mm篩余為7wt％的混合粉體，得到堿渣保水劑。實(shí)施例31)將堿渣和水混合均勻后得到堿渣與水的混合物，將堿渣與水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為95％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.5wt％的除氯堿渣；2)將所述氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.5wt％的除氯堿渣進(jìn)行干燥處理，得到所述除氯堿渣；3)將制得的除氯堿渣與粉煤灰按70wt％：30wt％的比例混合均勻后，加入球磨機(jī)中，經(jīng)粉磨處理至0.30mm篩余為6wt％的混合粉體，得到堿渣保水劑。實(shí)施例41)將堿渣和水混合均勻后得到堿渣與水的混合物，將堿渣與水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為97％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.3wt％的除氯堿渣；2)將所述氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.3wt％的除氯堿渣進(jìn)行干燥處理，得到所述除氯堿渣；3)將制得的除氯堿渣與粉煤灰及?；郀t礦渣微粉按70wt％：20wt％:10wt％的比例混合均勻后，加入球磨機(jī)中，經(jīng)粉磨處理至0.30mm篩余為7wt％的混合粉體，得到堿渣保水劑。將實(shí)施例1～4中制得的堿渣保水劑分別摻入配合比如表1的砂漿中。表1砂漿配合比其中，當(dāng)堿渣保水劑摻入配合比如表1的砂漿中時(shí)，摻入的堿渣保水劑的摻量平均分為兩部分，分別取代粉煤灰和粒化高爐礦渣微粉。摻入堿渣保水劑的砂漿的保水性如表2。表2摻入堿渣保水劑的砂漿保水性實(shí)施例編號(hào)摻量(wt％)保水性(％)空白樣—87.311095.222097.23591.641596.5由表2可知，摻加所述堿渣保水劑后，砂漿的保水性較空白組的保水性有明顯提高，均達(dá)到91％以上。將實(shí)施例1～4中得到的堿渣保水劑分別摻入配合比如表3的混凝土中。表3混凝土配合比其中，當(dāng)堿渣保水劑摻入配合比如表3的混凝土中時(shí)，摻入的堿渣保水劑的摻量平均分為兩部分，分別取代粉煤灰和粒化高爐礦渣微粉。摻入堿渣保水劑的混凝土的24h自收縮率和28d抗壓強(qiáng)度如表4所示。表4摻入堿渣保水劑的混凝土24h自收縮率實(shí)施例編號(hào)摻量(wt％)24h自收縮(×10-6)空白樣—56.31245.22538.331028.141523.5由表4可知，摻加所述堿渣保水劑后，混凝土的自收縮性明顯下降，摻量越大收縮率越小。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、取代、組合及簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3