本發(fā)明公開了一種綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑的制備方法，屬于化工工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水泥混凝土是世界上用量最大的建筑材料，但水泥混凝土存在自重大、強(qiáng)度較低和脆性等弱點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)，其強(qiáng)度和流動(dòng)性能與拌制混凝土?xí)r加入的水量密切相關(guān)，加水量多，流動(dòng)性好，對(duì)施工有利，但水量越多，混凝上強(qiáng)度越低，因此水泥混凝土的減水和增強(qiáng)劑的研究一直是一熱門的實(shí)用性課題。而在建筑領(lǐng)域，目前使用的減水劑主要有兩大類，一類為木質(zhì)素磺酸鹽，這種產(chǎn)品只對(duì)水泥有減水作用，沒有明顯的增強(qiáng)作用。一類為高檔三聚氰胺或木質(zhì)素萘磺酸鹽，性能優(yōu)良，但價(jià)格昂貴，因此建筑領(lǐng)域急需價(jià)格低廉，性能優(yōu)良，同時(shí)具有減水和增強(qiáng)作用的處理劑。

然而，這些水泥減水劑從原料組成到合成成型均無(wú)法回避能耗高、污染大的現(xiàn)實(shí)，例如萘系減水劑、磺化密胺樹脂類減水劑，脂肪族減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑，在合成過程中大多采用刺激性氣味的甲醛為原料進(jìn)行縮聚反應(yīng)，磺化過程一般也都采用強(qiáng)腐蝕性的發(fā)煙硫酸或濃硫酸進(jìn)行，這會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員和周圍環(huán)境造成不利影響，并會(huì)產(chǎn)生大量廢渣、排放大量廢液。相比上述減水劑產(chǎn)品與技術(shù)，木質(zhì)素磺酸鈉鹽減水劑呈現(xiàn)出綠色環(huán)保的特點(diǎn)，可其減水效率不足，一般只有5～10%左右。水泥減水劑的制備工藝過程至少包括磺化、調(diào)縮合、水解、攪拌等基本過程。在目前制備水泥減水劑的制備過程方法中，工藝流程不易于實(shí)施，生成的水泥減水劑的純度低，反應(yīng)物單程轉(zhuǎn)化率低，制作工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率低而且成本造價(jià)高。會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員和周圍環(huán)境造成不利影響，并會(huì)產(chǎn)生大量廢渣、排放大量廢液，難降解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前傳統(tǒng)水泥減水劑在制備和使用過程中存在環(huán)境污染大，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，使用后易產(chǎn)生大量的廢渣、廢液且難于降解的缺陷，本發(fā)明取新鮮雞血加入檸檬酸三鈉溶液離心分離，將下層沉淀物用氯化鈉溶液洗滌后加入抗壞血酸和氨水進(jìn)行恒溫?cái)嚢?，抽濾，濾液置于冰醋酸中，冷藏結(jié)晶后再抽濾，將濾餅洗滌后烘干，與桐油、糯米蒸煮所得糯米汁混合并高速攪拌，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。本發(fā)明所用原料廉價(jià)環(huán)保，制備過程中未使用發(fā)煙硫酸和甲醛等有害物質(zhì)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境好，產(chǎn)生的廢液均可經(jīng)微生物完全降解后排放，對(duì)周圍環(huán)境污染小。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）量取新鮮雞血100～150mL，加入燒杯中，再加入10～15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6～0.8%檸檬酸三鈉溶液，用玻璃棒攪拌混合2～4min后，將燒杯中物料轉(zhuǎn)入離心機(jī)，以3000～3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離20～30min，收集下層沉淀物，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%氯化鈉溶液洗滌沉淀物3～5次，得雞血沉淀物；

（2）將上述所得雞血沉淀物加入盛有200～300mL去離子水的燒杯中，再加入3～5g抗壞血酸，再將燒杯置于數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器中，設(shè)定水浴溫度為40～45℃，轉(zhuǎn)速為300～400r/min，在恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，滴加30～40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12～15%氨水，控制在3～5min內(nèi)滴完，待滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)30～45min，抽濾，除去濾渣，得濾液；

（3）量取150～200mL上述所得濾液，加入盛有300～400mL冰醋酸的燒杯中，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入冰箱中，于2～4℃條件下冷藏6～8h，過濾，除去濾液，收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液呈中性，再將濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于75～80℃條件下干燥6～8h，得雞血提取物，備用；

（4）稱取120～150g糯米，經(jīng)人工用去離子水反復(fù)淘洗3～5次后，倒入鐵鍋中，再加入1000～1200mL清水，浸泡30～45min后，于溫度為90～95℃條件下，蒸煮60～90min，靜置，自然冷卻至室溫后，用注射器吸取200～300mL表層白色漿液，得糯米汁；

（5）按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入60～80份上述所得糯米汁，30～40份桐油，15～20份步驟（3）備用雞血提取物，以1500～1800r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌混合20～30min，出料，灌裝，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：按重量份數(shù)計(jì)，在水泥攪拌機(jī)中，依次加入200～250份水泥，160～180份黃沙，200～300份水，于60～80r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合45～60min，再將本發(fā)明所得的水泥減水劑按水泥質(zhì)量2～4%摻入水泥攪拌機(jī)中，于轉(zhuǎn)速為60～80r/min條件下，攪拌15～20min，經(jīng)檢測(cè)，使用本發(fā)明所得的水泥減水劑后的水泥較傳統(tǒng)水泥用水量減少30～40%，坍落度損失可控性好，強(qiáng)度增強(qiáng)25～30%。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明所得的水泥減水劑解決了傳統(tǒng)合成減水劑成本高、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣的問題，提高了產(chǎn)品性能，合成的產(chǎn)品減水率高；

（2）所得減水劑的摻入，減少了水用量，水泥流動(dòng)性大，和易性好，改善和提高了混凝土力學(xué)性能和耐久性，可大規(guī)模適用于工業(yè)與民用建筑、道路工程、水電工程、預(yù)制構(gòu)件和水泥制品等混凝土工程領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

首先量取新鮮雞血100～150mL，加入燒杯中，再加入10～15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6～0.8%檸檬酸三鈉溶液，用玻璃棒攪拌混合2～4min后，將燒杯中物料轉(zhuǎn)入離心機(jī)，以3000～3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離20～30min，收集下層沉淀物，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%氯化鈉溶液洗滌沉淀物3～5次，得雞血沉淀物；將上述所得雞血沉淀物加入盛有200～300mL去離子水的燒杯中，再加入3～5g抗壞血酸，再將燒杯置于數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器中，設(shè)定水浴溫度為40～45℃，轉(zhuǎn)速為300～400r/min，在恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，滴加30～40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12～15%氨水，控制在3～5min內(nèi)滴完，待滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)30～45min，抽濾，除去濾渣，得濾液；量取150～200mL上述所得濾液，加入盛有300～400mL冰醋酸的燒杯中，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入冰箱中，于2～4℃條件下冷藏6～8h，過濾，除去濾液，收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液呈中性，再將濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于75～80℃條件下干燥6～8h，得雞血提取物，備用；稱取120～150g糯米，經(jīng)人工用去離子水反復(fù)淘洗3～5次后，倒入鐵鍋中，再加入1000～1200mL清水，浸泡30～45min后，于溫度為90～95℃條件下，蒸煮60～90min，靜置，自然冷卻至室溫后，用注射器吸取200～300mL表層白色漿液，得糯米汁；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入60～80份上述所得糯米汁，30～40份桐油，15～20份備用雞血提取物，以1500～1800r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌混合20～30min，出料，灌裝，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。

實(shí)例1

首先量取新鮮雞血100mL，加入燒杯中，再加入10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%檸檬酸三鈉溶液，用玻璃棒攪拌混合2min后，將燒杯中物料轉(zhuǎn)入離心機(jī)，以3000r/min轉(zhuǎn)速離心分離20min，收集下層沉淀物，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%氯化鈉溶液洗滌沉淀物3次，得雞血沉淀物；將上述所得雞血沉淀物加入盛有200mL去離子水的燒杯中，再加入3g抗壞血酸，再將燒杯置于數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器中，設(shè)定水浴溫度為40℃，轉(zhuǎn)速為300r/min，在恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，滴加30mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%氨水，控制在3min內(nèi)滴完，待滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)30min，抽濾，除去濾渣，得濾液；量取150mL上述所得濾液，加入盛有300mL冰醋酸的燒杯中，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入冰箱中，于2℃條件下冷藏6h，過濾，除去濾液，收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液呈中性，再將濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于75℃條件下干燥6h，得雞血提取物，備用；稱取120g糯米，經(jīng)人工用去離子水反復(fù)淘洗3次后，倒入鐵鍋中，再加入1000mL清水，浸泡30min后，于溫度為90℃條件下，蒸煮60min，靜置，自然冷卻至室溫后，用注射器吸取200mL表層白色漿液，得糯米汁；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入60份上述所得糯米汁，30份桐油，15份備用雞血提取物，以1500r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌混合20min，出料，灌裝，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：按重量份數(shù)計(jì)，在水泥攪拌機(jī)中，依次加入200份水泥，160份黃沙，200份水，于60r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合45min，再將本發(fā)明所得的水泥減水劑按水泥質(zhì)量2%摻入水泥攪拌機(jī)中，于轉(zhuǎn)速為60r/min條件下，攪拌15min，經(jīng)檢測(cè)，使用本發(fā)明所得的水泥減水劑后的水泥較傳統(tǒng)水泥用水量減少30%，坍落度損失可控性好，強(qiáng)度增強(qiáng)25%。

實(shí)例2

首先量取新鮮雞血130mL，加入燒杯中，再加入13mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%檸檬酸三鈉溶液，用玻璃棒攪拌混合3min后，將燒杯中物料轉(zhuǎn)入離心機(jī)，以3300r/min轉(zhuǎn)速離心分離25min，收集下層沉淀物，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%氯化鈉溶液洗滌沉淀物4次，得雞血沉淀物；將上述所得雞血沉淀物加入盛有250mL去離子水的燒杯中，再加入4g抗壞血酸，再將燒杯置于數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器中，設(shè)定水浴溫度為43℃，轉(zhuǎn)速為350r/min，在恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，滴加35mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%氨水，控制在4min內(nèi)滴完，待滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)37min，抽濾，除去濾渣，得濾液；量取170mL上述所得濾液，加入盛有350mL冰醋酸的燒杯中，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入冰箱中，于3℃條件下冷藏7h，過濾，除去濾液，收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液呈中性，再將濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于77℃條件下干燥7h，得雞血提取物，備用；稱取130g糯米，經(jīng)人工用去離子水反復(fù)淘洗4次后，倒入鐵鍋中，再加入1100mL清水，浸泡37min后，于溫度為93℃條件下，蒸煮70min，靜置，自然冷卻至室溫后，用注射器吸取250mL表層白色漿液，得糯米汁；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入70份上述所得糯米汁，35份桐油，17份備用雞血提取物，以1700r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌混合25min，出料，灌裝，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：按重量份數(shù)計(jì)，在水泥攪拌機(jī)中，依次加入220份水泥，170份黃沙，250份水，于70r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合55min，再將本發(fā)明所得的水泥減水劑按水泥質(zhì)量3%摻入水泥攪拌機(jī)中，于轉(zhuǎn)速為70r/min條件下，攪拌18min，經(jīng)檢測(cè)，使用本發(fā)明所得的水泥減水劑后的水泥較傳統(tǒng)水泥用水量減少35%，坍落度損失可控性好，強(qiáng)度增強(qiáng)28%。

實(shí)例3

首先量取新鮮雞血150mL，加入燒杯中，再加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%檸檬酸三鈉溶液，用玻璃棒攪拌混合4min后，將燒杯中物料轉(zhuǎn)入離心機(jī)，以3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離30min，收集下層沉淀物，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%氯化鈉溶液洗滌沉淀物5次，得雞血沉淀物；將上述所得雞血沉淀物加入盛有300mL去離子水的燒杯中，在加入5g抗壞血酸，再將燒杯置于數(shù)顯測(cè)速恒溫磁力攪拌器中，設(shè)定水浴溫度為45℃，轉(zhuǎn)速為400r/min，在恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，滴加40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%氨水，控制在5min內(nèi)滴完，待滴加完畢，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)45min，抽濾，除去濾渣，得濾液；量取200mL上述所得濾液，加入盛有400mL冰醋酸的燒杯中，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入冰箱中，于4℃條件下冷藏8h，過濾，除去濾液，收集濾餅，用去離子水洗滌濾餅直至洗滌液呈中性，再將濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于80℃條件下干燥8h，得雞血提取物，備用；稱取150g糯米，經(jīng)人工用去離子水反復(fù)淘洗5次后，倒入鐵鍋中，再加入1200mL清水，浸泡45min后，于溫度為95℃條件下，蒸煮90min，靜置，自然冷卻至室溫后，用注射器吸取300mL表層白色漿液，得糯米汁；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入80份上述所得糯米汁，40份桐油，20份備用雞血提取物，以1800r/min轉(zhuǎn)速高速攪拌混合30min，出料，灌裝，即得綠色無(wú)毒生物基天然水泥減水劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：按重量份數(shù)計(jì)，在水泥攪拌機(jī)中，依次加入250份水泥，180份黃沙，300份水，于80r/min轉(zhuǎn)速下攪拌混合60min，再將本發(fā)明所得的水泥減水劑按水泥質(zhì)量4%摻入水泥攪拌機(jī)中，于轉(zhuǎn)速為80r/min條件下，攪拌20min，經(jīng)檢測(cè)，使用本發(fā)明所得的水泥減水劑后的水泥較傳統(tǒng)水泥用水量減少40%，坍落度損失可控性好，強(qiáng)度增強(qiáng)30%。