一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法，屬于建筑添加劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)制得的減縮劑在加入混凝土漿料之后，由于雞毛蛋白中二硫鍵數(shù)量多、柔性好，蛋白膠體黏度較高，部分肽鏈會在氣液界面上伸展，這些封閉的氣泡有緩沖、卸壓的作用，也降低了混凝土的干燥收縮值，具有明顯的減縮作用；本發(fā)明專利技術(shù)減縮劑的雞毛蛋白和酶解產(chǎn)物中的大豆磷脂都具有兩親性功能，可以吸附在空氣與混凝土孔溶液接觸的氣?液界面上，酶解產(chǎn)物中還富含親水性酶解產(chǎn)物，它的存在可以將混凝土毛細(xì)管中的水分子牢固的固著在混凝土內(nèi)部，提高減縮效果；本發(fā)明專利技術(shù)制得的混凝土減縮劑是以生物質(zhì)原料為基礎(chǔ)，不含有機(jī)溶劑，不易揮發(fā)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

Preparation method of a shrinkage reducing agent for biomass concrete

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法
本專利技術(shù)涉及一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法，屬于建筑添加劑制備

技術(shù)介紹
混凝土減縮劑，采用聚羧酸系原料配制，不會對混凝土干縮產(chǎn)生負(fù)影響。在隧道工程中棄用UEA類膨脹劑而代之以聚羧酸系原料的可行性和合理性。用聚羧酸系原料、UEA膨脹劑和鎂質(zhì)膨脹劑，相繼對自由收縮試件和兩端受限混凝土試件的干縮進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了不同膠凝材料用量下聚羧酸系高效減水劑和UEA膨脹劑對混凝土干縮的試驗。結(jié)果表明，與膨脹劑相比，聚羧酸系高效減水劑不會對混凝土干縮性能帶來負(fù)影響，還可能有一定程度的改善作用。在隧道工程實踐中，用聚羧酸系原料代替UEA類膨脹劑是合理可行的，對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有利。近年來混凝土的裂縫問題一直困擾著建筑工程界。產(chǎn)生裂縫的原因很多，其中最主要的是由塑性收縮、干燥收縮等引起的非荷載裂縫。這些裂縫為空氣和水進(jìn)入混凝土提供了通道，加快了混凝土劣化、造成鋼筋銹蝕，在寒冷地區(qū)還會發(fā)生凍融破壞，進(jìn)一步加劇了這一過程。這些都會降低混凝土的耐久性，影響工程的使用壽命，嚴(yán)重者將會威脅到人身及財產(chǎn)安全。因此，通過何種途徑來減小混凝土的收縮、提高混凝土耐久性以及阻止鋼筋銹蝕已成為當(dāng)前研究的熱點。目前解決的方法有在混凝土攪拌時加入減縮劑、膨脹劑、纖維或改善養(yǎng)護(hù)條件等。我國關(guān)于減縮劑的研究和報導(dǎo)始于20世紀(jì)90年代，由于減縮劑的成本較高，功能單一、且影響混凝土后期強(qiáng)度，一直沒有得到推廣應(yīng)用。在我國，定型的混凝土減縮劑產(chǎn)品極少。減縮劑的顯著特點之一是其作用效果不受施工養(yǎng)護(hù)條件的影響，適用于各種養(yǎng)護(hù)條件的施工工程。但是，目前現(xiàn)有的減縮劑主要為液體產(chǎn)品，有機(jī)溶劑含量大、易揮發(fā)、同時具有刺激性氣味，影響施工人員身體健康，而且液體產(chǎn)品也無法作為抗裂材料應(yīng)用于干混砂漿的制備，并且對混凝土的減縮效果不理想。鋼筋銹蝕是導(dǎo)致鋼筋混凝土破壞的主要因素，使用鋼筋阻銹劑是延長鋼筋混凝土耐久壽命的有效方法之一，已廣泛應(yīng)用于新建和已建混凝土工程中，用于抵御鋼筋銹蝕。目前使用最多的是無機(jī)阻銹劑，如鉻酸鹽和鉬酸鹽等可減少鈍化膜活性點數(shù)目，但該類物質(zhì)對混凝土的凝結(jié)時間和早期強(qiáng)度有較大的負(fù)面影響。上世紀(jì)七十年代，Ca(NO2)2已被證明能有效提升鋼筋銹蝕的臨界Cl-濃度和[Cl-]/[OH-]比，而且不會引起堿集料反應(yīng)和混凝土強(qiáng)度變化，并成為了一種廣泛使用的鋼筋緩蝕劑。然而近年來，由于對環(huán)境污染嚴(yán)重，許多國家已逐步禁用。近年來高分子阻銹劑和復(fù)合型阻銹劑成為國內(nèi)外的研究熱點，然而與國外相比，國內(nèi)對這兩種類型阻銹劑的研究仍存在較大差距。因此，專利技術(shù)一種不含有機(jī)溶劑，不易揮發(fā)，減縮效果好的生物質(zhì)混凝土減縮劑對建筑添加劑制備
具有積極意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問題，針對目前常見的減縮劑有機(jī)溶劑含量大、易揮發(fā)、同時具有刺激性氣味，影響施工人員身體健康，并且對混凝土的減縮效果不理想的缺陷，提供了一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法為：（1）將反應(yīng)濾液和酶解產(chǎn)物混合后裝入反應(yīng)釜中，在溫度為30～40℃的條件下以200～300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合10～15min，得到混合液；（2）將所得混合液放入真空濃縮罐中，減壓濃縮40～50min，得到濃縮液即為生物質(zhì)混凝土減縮劑；反應(yīng)濾液的制備方法為：（1）將廢棄雞毛和濃度為0.6mol/L的鹽酸混合后在70～80℃條件下浸泡3～4h，過濾分離得到濾渣，將濾渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的亞硫酸氫鈉溶液混合后在60～70℃條件下繼續(xù)浸泡3～4h，過濾分離得到濾餅；（2）將得到的濾餅和濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液混合后放入微波振蕩儀中，在50～65℃條件下以200～300W的功率微波振蕩反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后過濾分離去除反應(yīng)濾渣，得到反應(yīng)濾液；酶解產(chǎn)物的制備方法為：（1）稱取大豆放入粉碎機(jī)中粉碎得到大豆粉碎物，將大豆粉碎物和水混合后裝入燒杯中得到混合液，再向燒杯中加入堿性蛋白酶，在30～35℃下酶解3～4h；（2）待上述酶解結(jié)束后，過濾分離得到濾液，將濾液放入燒杯，加熱升溫至50～55℃，用濃度為1mol/L檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH至5.0～6.0，攪拌10～15min后向燒杯中加入羧酸水解酶，在50～55℃下酶解6～8h，酶解結(jié)束后得到酶解產(chǎn)物。生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法中，反應(yīng)濾液和酶解產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:1。生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法中，真空濃縮罐減壓濃縮的壓力為900～1000Pa。反應(yīng)濾液的制備方法中，廢棄雞毛和濃度為0.6mol/L的鹽酸的質(zhì)量比為1:20。反應(yīng)濾液的制備方法中，濾渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的亞硫酸氫鈉溶液的質(zhì)量比為1:15。反應(yīng)濾液的制備方法中，濾餅和濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:5。酶解產(chǎn)物的制備方法中，大豆粉碎物和水的質(zhì)量比為1:5。酶解產(chǎn)物的制備方法中，堿性蛋白酶的加入量為混合液質(zhì)量的5%。酶解產(chǎn)物的制備方法中，羧酸水解酶的加入量為濾液質(zhì)量的3%。本專利技術(shù)的有益效果是：（1）本專利技術(shù)以雞毛為原料，通過酸浸和亞硫酸鈉溶液浸泡處理，使得雞毛蛋白中雙硫鍵部分打開，提高雞毛蛋白的溶解性，接著再用堿液溶解雞毛蛋白，得到富含雞毛蛋白的反應(yīng)濾液，接著以大豆為原料，通過水酶法制得富含大豆磷脂和親水酶解產(chǎn)物的酶解產(chǎn)物，最后將富含雞毛蛋白的反應(yīng)濾液和酶解產(chǎn)物混合并減壓濃縮，最終制得生物質(zhì)混凝土減縮劑，本專利技術(shù)制得的減縮劑在加入混凝土漿料之后，由于雞毛蛋白中二硫鍵數(shù)量多、柔性好，具有明顯的兩親性，因此在混凝土漿中具有良好的起泡能力，另一方面，蛋白膠體黏度較高，部分肽鏈會在氣液界面上伸展，形成一個二維保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，使得泡沫界面膜的機(jī)械強(qiáng)度增加，并且這些封閉的氣泡有緩沖、卸壓的作用，也降低了混凝土的干燥收縮值，具有明顯的減縮作用；（2）本專利技術(shù)減縮劑的雞毛蛋白和酶解產(chǎn)物中的大豆磷脂都具有兩親性功能，可以吸附在空氣與混凝土孔溶液接觸的氣-液界面上，可以顯著降低氣-液界面的表面張力，從而降低毛細(xì)孔壁受到的毛細(xì)孔張力，對減小收縮具有極佳的效果，同時酶解產(chǎn)物中還富含親水性酶解產(chǎn)物，它的存在可以將混凝土毛細(xì)管中的水分子牢固的固著在混凝土內(nèi)部，減少水分的蒸發(fā)，從而提高減縮效果；（3）本專利技術(shù)制得的混凝土減縮劑是以生物質(zhì)原料為基礎(chǔ)，安全環(huán)保，不含有機(jī)溶劑，不易揮發(fā)，對施工人員健康不產(chǎn)生任何影響，具有廣闊的應(yīng)用前景。具體實施方式按質(zhì)量比為1:20將廢棄雞毛和濃度為0.6mol/L的鹽酸混合后在70～80℃條件下浸泡3～4h，過濾分離得到濾渣，將濾渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的亞硫酸氫鈉溶液按質(zhì)量比為1:15混合后在60～70℃條件下繼續(xù)浸泡3～4h，過濾分離得到濾餅；將得到的濾餅和濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比為1:5混合后放入微波振蕩儀中，在50～65℃條件下以200～300W的功率微波振蕩反應(yīng)1～2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：/n（1）將反應(yīng)濾液和酶解產(chǎn)物混合后裝入反應(yīng)釜中，在溫度為30～40℃的條件下以200～300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合10～15min，得到混合液；/n（2）將所得混合液放入真空濃縮罐中，減壓濃縮40～50min，得到濃縮液即為生物質(zhì)混凝土減縮劑；/n所述反應(yīng)濾液的制備步驟為：/n（1）將廢棄雞毛和濃度為0.6mol/L的鹽酸混合后在70～80℃條件下浸泡3～4h，過濾分離得到濾渣，將濾渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的亞硫酸氫鈉溶液混合后在60～70℃條件下繼續(xù)浸泡3～4h，過濾分離得到濾餅；/n（2）將得到的濾餅和濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液混合后放入微波振蕩儀中，在50～65℃條件下以200～300W的功率微波振蕩反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后過濾分離去除反應(yīng)濾渣，得到反應(yīng)濾液；/n所述酶解產(chǎn)物的制備步驟為：/n（1）稱取大豆放入粉碎機(jī)中粉碎得到大豆粉碎物，將大豆粉碎物和水混合后裝入燒杯中得到混合液，再向燒杯中加入堿性蛋白酶，在30～35℃下酶解3～4h；/n（2）待上述酶解結(jié)束后，過濾分離得到濾液，將濾液放入燒杯，加熱升溫至50～55℃，用濃度為1mol/L檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH至5.0～6.0，攪拌10～15min后向燒杯中加入羧酸水解酶，在50～55℃下酶解6～8h，酶解結(jié)束后得到酶解產(chǎn)物。/n...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：
（1）將反應(yīng)濾液和酶解產(chǎn)物混合后裝入反應(yīng)釜中，在溫度為30～40℃的條件下以200～300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合10～15min，得到混合液；
（2）將所得混合液放入真空濃縮罐中，減壓濃縮40～50min，得到濃縮液即為生物質(zhì)混凝土減縮劑；
所述反應(yīng)濾液的制備步驟為：
（1）將廢棄雞毛和濃度為0.6mol/L的鹽酸混合后在70～80℃條件下浸泡3～4h，過濾分離得到濾渣，將濾渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的亞硫酸氫鈉溶液混合后在60～70℃條件下繼續(xù)浸泡3～4h，過濾分離得到濾餅；
（2）將得到的濾餅和濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液混合后放入微波振蕩儀中，在50～65℃條件下以200～300W的功率微波振蕩反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后過濾分離去除反應(yīng)濾渣，得到反應(yīng)濾液；
所述酶解產(chǎn)物的制備步驟為：
（1）稱取大豆放入粉碎機(jī)中粉碎得到大豆粉碎物，將大豆粉碎物和水混合后裝入燒杯中得到混合液，再向燒杯中加入堿性蛋白酶，在30～35℃下酶解3～4h；
（2）待上述酶解結(jié)束后，過濾分離得到濾液，將濾液放入燒杯，加熱升溫至50～55℃，用濃度為1mol/L檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH至5.0～6.0，攪拌10～15min后向燒杯中加入羧酸水解酶，在50～55℃下酶解6～8h，酶解結(jié)束后得到酶解產(chǎn)物。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)混凝土減縮劑的制備方法，其特征在于：所述生...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃金華，
申請(專利權(quán))人：黃金華，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42