三丙二醇甲醚废液在混凝土中的应用研究

2017-12-25蒋临生方勇胡拓平李雪

商品混凝土 2017年12期

关键词：甲醚胶砂丙二醇

蒋临生，方勇，胡拓平，李雪

（1. 徐州中联混凝土有限公司，江苏徐州 221100；2. 宿迁市建设工程质量检测中心有限公司，江苏宿迁 223800）

三丙二醇甲醚废液在混凝土中的应用研究

蒋临生1，方勇2，胡拓平2，李雪1

（1. 徐州中联混凝土有限公司，江苏徐州 221100；2. 宿迁市建设工程质量检测中心有限公司，江苏宿迁 223800）

三丙二醇甲醚废液可适度引气，并含有一定的钠盐，将三丙二醇甲醚废液应用于水泥胶砂及混凝土中可提高水泥胶砂的流动度和抗压强度及混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能，可以作为引气剂应用于混凝土的生产中。

三丙二醇甲醚；废液；混凝土

0 前言

三丙二醇甲醚由于具有毒性低、挥发性小、水溶性好且可与众多极性与非极性溶剂互溶等优点，在化工行业是一种使用安全、性能优异的分散剂，可作为油漆、树脂、油墨、染料等的溶剂和清洗剂。在制备三丙二醇甲醚的过程中，会产生一定数量的废液，由于废液中含有较多的混合醚及各种醚对应的钠盐，难以作为精细化工的生产原料，其废液的无害化排放及资源化处理是三丙二醇甲醚生产时必须面对的问题。

水泥混凝土行业对工业废弃物吸纳的能力较强，多种工业废渣及废液都在水泥混凝土的生产过程中得到了很好的利用[1-3]。三丙二醇甲醚废液中醚类及醚盐的含量超过 98%，在混凝土中应用时可提升混凝土的含气量。本文通过大量的试验，确定了三丙二醇甲醚在混凝土中的应用方式。

1 原材料

（1）水泥：淮海中联 P·O42.5，3d 抗压强度为27.8MPa，28d 抗压强度为 52.1MPa。

（2）矿粉：徐州中诚 S95，比表面积 420m2/kg，28d 活性 101%。

（3）粉煤灰：国华粉煤灰 F 类 I 级，45µm 筛余8.2%，需水量比 98%。

（4）减水剂：安徽佳源 JW-I，掺量 2.6%，减水率18%。

（5）天然砂：江西赣江，细度模数 2.7，含泥量0.5%。

（6）碎石：5～25mm 淮海中联碎石。

（7）三丙二醇甲醚废液：黑色液体，密度为1030kg/m3，粘度 550cp，具体成分如表 1 所示。

2 试验方法

由于引气剂在混凝土中的用量普遍偏低，为提高计量准确性，将三丙二醇甲醚废液稀释 100 倍后使用，将稀释后的三丙二醇甲醚按照一定掺量掺入水泥胶砂及C30 商品混凝土中，测试水泥胶砂的流动度及 3d、28d强度，C30 商品混凝土的含气量、坍落度及 7d、28d 抗压强度及抗冻融循环次数，C30 商品混凝土的基准配合比如表 2 所示。

表 1 三丙二醇甲醚废液成分

表 2 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

3 试验结果及分析

3.1 三丙二醇甲醚废液对胶砂性能的影响

将稀释后三丙二醇甲醚废液按照水泥用量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和 1.0% 掺入胶砂中，测试水泥胶砂的流动度和 3d、28d 抗压强度，结果如表 3 所示。

试验结果表明，随着三丙二醇甲醚废液掺量的提高，水泥胶砂的流动度随之提高。与基准强度相比，当三丙二醇甲醚废液的掺量低于十万分之四时（即稀释后掺量 0.4%），水泥胶砂的强度有所增加，这是由于此时引入的气量还不足以影响水泥胶砂的强度，且由于三丙二醇甲醚中存在一定量的钠盐，对水泥的水化有一定的促进作用，因此水泥胶砂的强度有所上升；当三丙二醇甲醚废液的掺量超过十万分之六时（即稀释后掺量0.6%），此时引入的气量已对水泥胶砂强度产生负面影响，水泥胶砂的强度开始下降。当三丙二醇甲醚废液的掺量达到十万分之八时（即稀释后掺量 0.8%），胶砂在振实过程中，可见明显的气泡逸出。

表 3 三丙二醇甲醚废液对胶砂性能的影响

3.2 三丙二醇甲醚废液对混凝土工作性能的影响

参照水泥胶砂的试验结果，将稀释后三丙二醇甲醚废液按照胶凝材料用量的 0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和1.0% 掺入 C30 商品混凝土中，测试混凝土的含气量、坍落度及坍落度经时损失，结果如表 4 所示。

表 4 三丙二醇甲醚废液对混凝土工作性能的影响

试验结果表明，随着三丙二醇甲醚废液掺量的提高，混凝土的含气量随之上升，坍落度和坍落度经时损失也有着明显的改善。当三丙二醇甲醚废液的掺量达到万分之一时（即稀释后掺量 1.0%），混凝土拌合物中可见明显的气泡逸出，混凝土的流动性能开始降低，说明对于 C30 商品混凝土的工作性能而言，三丙二醇甲醚废液的合适掺量在十万分之八时（即稀释后掺量0.8%）以内。

3.3 三丙二醇甲醚废液对混凝土力学及耐久性能的影响

将稀释后三丙二醇甲醚废液按照胶凝材料用量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和 1.0% 掺入 C30 商品混凝土中，测试混凝土的 7d、28d 抗压强度及抗冻融循环次数，结果如表 5 所示。

表 5 混凝土力学及耐久性能试验结果

试验结果表明，当三丙二醇甲醚废液的掺量低于十万分之八时（即稀释后掺量 0.8%），混凝土的抗压强度相较于基准都有一定程度的提升，这与水泥胶砂的力学性能测试结果有所差异，可能是由于在混凝土中颗粒体系更为复杂，适度引气对混凝土力学性能的影响低于水泥胶砂，抗冻融循环次数随着三丙二醇甲醚废液掺量的提高而提高，当三丙二醇甲醚废液的掺量达到十万分之四时（即稀释后掺量 0.4%），混凝土的抗冻等级即由 F150 提升到 F200；当三丙二醇甲醚废液的掺量达到十万分之八时（即稀释后掺量 0.8%），冻融循环次数可以达到 220 次。综合三丙二醇甲醚废液对 C30 商品混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能影响的试验结果，三丙二醇甲醚废液的合适掺量在十万分之八时（即稀释后掺量 0.8%）以内。