三丙二醇甲醚廢液在混凝土中的應(yīng)用研究

蔣臨生，方勇，胡拓平，李雪

（1. 徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100；2. 宿遷市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司，江蘇 宿遷 223800）

三丙二醇甲醚廢液在混凝土中的應(yīng)用研究

蔣臨生1，方勇2，胡拓平2，李雪1

（1. 徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100；2. 宿遷市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司，江蘇 宿遷 223800）

三丙二醇甲醚廢液可適度引氣，并含有一定的鈉鹽，將三丙二醇甲醚廢液應(yīng)用于水泥膠砂及混凝土中可提高水泥膠砂的流動度和抗壓強度及混凝土的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能，可以作為引氣劑應(yīng)用于混凝土的生產(chǎn)中。

三丙二醇甲醚；廢液；混凝土

0 前言

三丙二醇甲醚由于具有毒性低、揮發(fā)性小、水溶性好且可與眾多極性與非極性溶劑互溶等優(yōu)點，在化工行業(yè)是一種使用安全、性能優(yōu)異的分散劑，可作為油漆、樹脂、油墨、染料等的溶劑和清洗劑。在制備三丙二醇甲醚的過程中，會產(chǎn)生一定數(shù)量的廢液，由于廢液中含有較多的混合醚及各種醚對應(yīng)的鈉鹽，難以作為精細化工的生產(chǎn)原料，其廢液的無害化排放及資源化處理是三丙二醇甲醚生產(chǎn)時必須面對的問題。

水泥混凝土行業(yè)對工業(yè)廢棄物吸納的能力較強，多種工業(yè)廢渣及廢液都在水泥混凝土的生產(chǎn)過程中得到了很好的利用[1-3]。三丙二醇甲醚廢液中醚類及醚鹽的含量超過 98%，在混凝土中應(yīng)用時可提升混凝土的含氣量。本文通過大量的試驗，確定了三丙二醇甲醚在混凝土中的應(yīng)用方式。

1 原材料

（1）水泥：淮海中聯(lián) P·O42.5，3d 抗壓強度為27.8MPa，28d 抗壓強度為 52.1MPa。

（2）礦粉：徐州中誠 S95，比表面積 420m2/kg，28d 活性 101%。

（3）粉煤灰：國華粉煤灰 F 類 I 級，45μm 篩余8.2%，需水量比 98%。

（4）減水劑：安徽佳源 JW-I，摻量 2.6%，減水率18%。

（5）天然砂：江西贛江，細度模數(shù) 2.7，含泥量0.5%。

（6）碎石：5～25mm 淮海中聯(lián)碎石。

（7）三丙二醇甲醚廢液：黑色液體，密度為1030kg/m3，粘度 550cp，具體成分如表 1 所示。

2 試驗方法

由于引氣劑在混凝土中的用量普遍偏低，為提高計量準確性，將三丙二醇甲醚廢液稀釋 100 倍后使用，將稀釋后的三丙二醇甲醚按照一定摻量摻入水泥膠砂及C30 商品混凝土中，測試水泥膠砂的流動度及 3d、28d強度，C30 商品混凝土的含氣量、坍落度及 7d、28d 抗壓強度及抗凍融循環(huán)次數(shù)，C30 商品混凝土的基準配合比如表 2 所示。

表 1 三丙二醇甲醚廢液成分

表 2 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 三丙二醇甲醚廢液對膠砂性能的影響

將稀釋后三丙二醇甲醚廢液按照水泥用量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和 1.0% 摻入膠砂中，測試水泥膠砂的流動度和 3d、28d 抗壓強度，結(jié)果如表 3 所示。

試驗結(jié)果表明，隨著三丙二醇甲醚廢液摻量的提高，水泥膠砂的流動度隨之提高。與基準強度相比，當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量低于十萬分之四時（即稀釋后摻量 0.4%），水泥膠砂的強度有所增加，這是由于此時引入的氣量還不足以影響水泥膠砂的強度，且由于三丙二醇甲醚中存在一定量的鈉鹽，對水泥的水化有一定的促進作用，因此水泥膠砂的強度有所上升；當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量超過十萬分之六時（即稀釋后摻量0.6%），此時引入的氣量已對水泥膠砂強度產(chǎn)生負面影響，水泥膠砂的強度開始下降。當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達到十萬分之八時（即稀釋后摻量 0.8%），膠砂在振實過程中，可見明顯的氣泡逸出。

表 3 三丙二醇甲醚廢液對膠砂性能的影響

3.2 三丙二醇甲醚廢液對混凝土工作性能的影響

參照水泥膠砂的試驗結(jié)果，將稀釋后三丙二醇甲醚廢液按照膠凝材料用量的 0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和1.0% 摻入 C30 商品混凝土中，測試混凝土的含氣量、坍落度及坍落度經(jīng)時損失，結(jié)果如表 4 所示。

表 4 三丙二醇甲醚廢液對混凝土工作性能的影響

試驗結(jié)果表明，隨著三丙二醇甲醚廢液摻量的提高，混凝土的含氣量隨之上升，坍落度和坍落度經(jīng)時損失也有著明顯的改善。當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達到萬分之一時（即稀釋后摻量 1.0%），混凝土拌合物中可見明顯的氣泡逸出，混凝土的流動性能開始降低，說明對于 C30 商品混凝土的工作性能而言，三丙二醇甲醚廢液的合適摻量在十萬分之八時（即稀釋后摻量0.8%）以內(nèi)。

3.3 三丙二醇甲醚廢液對混凝土力學(xué)及耐久性能的影響

將稀釋后三丙二醇甲醚廢液按照膠凝材料用量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 和 1.0% 摻入 C30 商品混凝土中，測試混凝土的 7d、28d 抗壓強度及抗凍融循環(huán)次數(shù)，結(jié)果如表 5 所示。

表 5 混凝土力學(xué)及耐久性能試驗結(jié)果

試驗結(jié)果表明，當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量低于十萬分之八時（即稀釋后摻量 0.8%），混凝土的抗壓強度相較于基準都有一定程度的提升，這與水泥膠砂的力學(xué)性能測試結(jié)果有所差異，可能是由于在混凝土中顆粒體系更為復(fù)雜，適度引氣對混凝土力學(xué)性能的影響低于水泥膠砂，抗凍融循環(huán)次數(shù)隨著三丙二醇甲醚廢液摻量的提高而提高，當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達到十萬分之四時（即稀釋后摻量 0.4%），混凝土的抗凍等級即由 F150 提升到 F200；當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達到十萬分之八時（即稀釋后摻量 0.8%），凍融循環(huán)次數(shù)可以達到 220 次。綜合三丙二醇甲醚廢液對 C30 商品混凝土的工作性能、力學(xué)性能及耐久性能影響的試驗結(jié)果，三丙二醇甲醚廢液的合適摻量在十萬分之八時（即稀釋后摻量 0.8%）以內(nèi)。

4 結(jié)論

（1）三丙二醇甲醚廢液可提高膠砂的流動度，當(dāng)摻量低于十萬分之四時（即稀釋后摻量 0.4%），在廢液中鈉鹽的促進下還可提高水泥膠砂的抗壓強度。

（2）三丙二醇甲醚廢液摻量在十萬分之八時（即稀釋后摻量 0.8%）以內(nèi)時，C30 商品混凝土的工作性能、力學(xué)性能及耐久性能影響均有一定幅度的提高，該廢液可以作為混凝土引氣劑應(yīng)用于混凝土的生產(chǎn)中。

[1]黃弘，唐明亮，沈曉冬，等．工業(yè)廢渣資源化及其可持續(xù)發(fā)展（Ⅱ）與水泥混凝土工業(yè)向結(jié)合走可持續(xù)發(fā)展之路[J]．材料導(dǎo)報，2006,20(5): 455～458．

[2]Ai H M，Bai J Y. Development of eco-friendly green concrete. Concrete, 2012(12): 93-95.

[3]姚燕，韓素芳，王鐵夢，等．商品混凝土[M]．南京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．

蔣臨生（1981—），男，本科，工程師，從事商品混凝土的生產(chǎn)和研究工作。

［通訊地址］徐州市銅山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)第三工業(yè)園盛寶路西首 徐州中聯(lián)混凝土有限公司（221100）