一種用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及建筑材料水泥砂漿的制備領(lǐng)域，具體設(shè)及一種建筑保溫用砂漿的外加 劑及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 商品砂漿外加劑是近些年發(fā)展的一種新型建材外加劑。隨著建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展 和社會環(huán)保意識的增強(qiáng)，商品濕拌砂漿已經(jīng)成為砂漿發(fā)展的必然要求。據(jù)中國建筑報報道， 2014年上半年中國有17個省生產(chǎn)濕拌（普通）砂漿，產(chǎn)量為179. 06萬立方米，比上年同期 增加31. 33萬立方米，同比增長21. 21%。與商品混凝±不同，濕拌砂漿主要運(yùn)用于建筑物 外墻的抹面與擱筑，W達(dá)到外墻保溫的效果，故要求良好的和易性、保水性W粘結(jié)強(qiáng)度等性 能。開發(fā)優(yōu)良的砂漿外加劑是提高商品濕拌砂漿性能的常用方法。
[0003] 目前，為了達(dá)到建筑節(jié)能的要求，對外墻保溫系統(tǒng)的質(zhì)量要求越來越高。根據(jù)《水 利水電施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，有抗凍要求的水泥基材料必須添加引氣劑，因此對 于可作為外墻保溫系統(tǒng)的粘結(jié)砂漿，使用的砂漿外加劑多為引氣型。商品化引氣砂漿外加 劑的主要成分是引氣型表面活性劑，一般由松香皂、烷基橫酸鹽和烷基苯橫酸鹽、飽和和不 飽和脂肪酸鋼、烷基聚氧乙締酸等中的一種或幾種復(fù)合而成。引氣砂漿外加劑最大的缺陷 是普遍降低硬化砂漿后期強(qiáng)度，運(yùn)給建筑外墻保溫工程的質(zhì)量和安全帶來了巨大的負(fù)面影 響。究其原因，主要是因為此類外加劑作用機(jī)理在于通過引氣提高砂漿的保水率，降低稠度 損失，W延長新拌砂漿的工作性能和硬化砂漿的耐久性能，但片面追求引氣必然導(dǎo)致容重 的降低，進(jìn)而影響硬化砂漿的強(qiáng)度性能。而且，運(yùn)些引氣組分主要來源于石油工業(yè)副產(chǎn)品， 多數(shù)價格昂貴，有毒有害污染大。另外，我國外加劑產(chǎn)品品牌有300多種，但引氣型外加劑 產(chǎn)品卻寥寥無幾，可選擇范圍窄。因此，開發(fā)出一種無毒、廉價又不犧牲強(qiáng)度的商品砂漿外 加劑成為整個外加劑市場的當(dāng)務(wù)之急。
[0004] 在堿法制漿過程中，造紙黑液約占造紙廢水的90%，是造紙廢水的主要污染源。在 造紙黑液中，堿木質(zhì)素約占固形物的50%。黑液中的堿木質(zhì)素分子量小，反應(yīng)活性低，作為 一種引氣型表面活性劑，其發(fā)泡能力好，但是泡徑大，泡沫不均勻。目前黑液中堿木質(zhì)素的 回收利用率不超過5%，大部分被直接燃燒，運(yùn)僅僅是低值利用，嚴(yán)重浪費(fèi)寶貴的自然資源。 研究表明，造紙黑液中除了堿木質(zhì)素外，還含有未降解的半纖維素、糖分、無機(jī)鹽等。纖維 在砂漿中可W提高其抗裂抗?jié)B性能；糖分具有緩凝作用，可延長水泥的水化時間?；痙if發(fā) 現(xiàn)，從堿法制漿黑液中酸析出的木質(zhì)素能夠改善新拌砂漿的流動性。Samar指出稻草黑液可 W使砂漿的凝結(jié)時間延長地左右，能較長時間保持砂漿的工作性能。運(yùn)些研究表明，W造 紙黑液為原料研發(fā)砂漿外加劑，具有一定的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有商品引氣砂漿外加劑普遍降低后期強(qiáng)度的缺陷，提供一種砂漿的 抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均有明顯提高的用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑及其 制備方法。
[0006] 本發(fā)明另一目的在于提供該用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑在配制粘結(jié)砂漿中 的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明W造紙黑液為原料，采用造紙黑液-消泡劑-減水劑-增稠劑-緩凝劑五 元復(fù)合產(chǎn)品，將其運(yùn)用于水泥砂漿中，選用的助劑主要含有酪徑基和橫酸根，W及具有化學(xué) 惰性的娃氧鍵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過利用分子間氨鍵和降低表面張力，使溶液氣泡細(xì)膩均勻，富 有彈性不易破滅，W保證新拌砂漿具有較高的初期容重和保水能力；通過酪徑基能與水化 產(chǎn)物結(jié)合，降低了水化速率，W減少稠度損失，延長凝結(jié)時間，從而有效緩解了稠度保持、容 重和保水率=者之間的矛盾。更為關(guān)鍵的是，通過合適比例的復(fù)配，可W改善硬化砂漿內(nèi)部 的孔徑分布；而酪徑基的縮合、分子締合和相容性大分子的纏繞包裹增大了分子量，可W在 砂漿內(nèi)部形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；橫酸根的引入可形成=維氨鍵，有利于含巧水化產(chǎn)物晶體 的形成，最終使強(qiáng)度增長。本發(fā)明拌合料達(dá)到抹面砂漿的建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，并表現(xiàn)出優(yōu)異的粘 結(jié)強(qiáng)度性能。
[0008] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用如下技術(shù)方案：
[0009] 一種用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑，W質(zhì)量份數(shù)計，其原料組成為：
[0010] 造紙黑液：100份 亞硫酸鐵；〇.5~2份 減水劑： 2~5份 消泡劑： 2-4份 增稠劑： 6~10份 緩凝劑： 15~巧份
[0011] 所述消泡劑為有機(jī)娃消泡劑或聚酸消泡劑；
[0012] 所述增稠劑為簇甲基纖維素、徑丙基甲基纖維素、瓜爾膠和聚乙締醇中的一種或 多種；
[0013] 所述緩凝劑為葡萄糖酸鋼、葡萄糖酸巧和巧樣酸中的一種或多種；
[0014] 制備時，調(diào)節(jié)造紙黑液的抑值至9~11，邊攬拌邊加熱至55°C~65°C，加入催化 劑亞硫酸鐵和木質(zhì)素減水劑，冷卻后，加入消泡劑、增稠劑和緩凝劑，攬拌均勻即得用于粘 結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑。
[0015] 為進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述黑液為松木-按木黑液、竹漿黑液、甘薦渣 黑液和麥草黑液中的一種或多種；所述的造紙黑液的質(zhì)量百分比濃度為20~50%。
[0016] 優(yōu)選地，所述水泥減水劑為木質(zhì)素基減水劑，由俄羅斯木鋼、橫化堿木質(zhì)素、橫化 酶解木質(zhì)素中的一種或多種復(fù)合而成。
[0017] 優(yōu)選地，所述有機(jī)娃消泡劑為二甲基硅油和/或聚二甲基硅氧烷。
[001引優(yōu)選地，W質(zhì)量份數(shù)計，所述增稠劑用量為7 - 9份。
[0019] 所述的用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑的制備方法，調(diào)節(jié)造紙黑液的抑值至9~ 11，邊攬拌邊加熱至55°C~65°C，加入催化劑亞硫酸鐵和木質(zhì)素減水劑，冷卻后，加入消泡 劑、增稠劑和緩凝劑，攬拌均勻即得用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑。
[0020] 所述的用于粘結(jié)砂漿的木質(zhì)素基外加劑在配制粘結(jié)砂漿中的應(yīng)用，其特征在于， 施工時，W質(zhì)量份數(shù)計，將普通娃酸鹽水泥35~50份、II級粉煤灰40~45份、普通河沙 385~400份與1~3份所述木質(zhì)素基外加劑倒入干凈的攬拌器中，邊攬拌邊加水，按照 JGJ/T70 -2009建筑砂漿基本性能試驗方法控制稠度為（90±5)mm，600 -800r/min攬拌4~ 6分鐘得到濕拌砂漿，于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)至指定齡期，得到硬化砂漿。
[0021] 優(yōu)選地，所述木質(zhì)素基外加劑的干基滲量為凝膠材料普通娃酸鹽水泥和II級粉 煤灰質(zhì)量的0.2~0.5%。
[0022] 發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0023] (1)本發(fā)明的砂漿外加劑主要W物理復(fù)配為手段，操作簡單，能耗小，產(chǎn)品綠色無 污染。通過調(diào)節(jié)黑液-消泡劑-減水劑-增稠劑-緩凝劑之間的比例，并優(yōu)選了具有酪徑 基、橫酸基和娃氧結(jié)構(gòu)的助劑，不僅克服了單一引氣砂漿外加劑在新拌砂漿的稠度保持、容 重和保水率=者之間的矛盾，使各指標(biāo)符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍，而且硬化砂漿表現(xiàn) 出優(yōu)異的強(qiáng)度性能，可W作為外墻保溫系統(tǒng)中的粘結(jié)砂漿使用。
[0024] (2)本發(fā)明的砂漿外加劑W制漿造紙廢液為主要原料，原料來源豐富，價格低廉。 開發(fā)造紙黑液砂漿外加劑，不僅起到環(huán)境保護(hù)的作用，還可W拓寬黑液的資源化利用途徑。 [00對做本發(fā)明的砂漿外加劑為水溶液，易拌合，使用方便，相對于粉劑，不溶物和粉塵 少，對環(huán)境污染小。 具體實施例
[00%] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局 限于實施例表述的范圍。
[0027] 下面實施例有關(guān)檢測方法如下：