用木質(zhì)素磺酸鹽替代混凝土外加劑的研究

　　摘要：作為造紙副產(chǎn)品的木質(zhì)素磺酸鹽可作為減水劑、緩凝劑、泵送劑等建筑混凝土外加劑由于其具有性能較好和價格低廉的特點(diǎn)，在建筑行業(yè)有著不可替代的優(yōu)勢。
　　1 前言江門甘蔗化工廠(集團(tuán))股份有限公司以蔗渣、竹子作為主要原料，采用亞硫酸氫鎂法制漿。紅液經(jīng)分離、提取、蒸發(fā)、噴霧干燥等生產(chǎn)工序后，得到木質(zhì)素磺酸鎂產(chǎn)品。作為造紙副產(chǎn)品的木質(zhì)素磺酸鹽主要可用作建筑混凝土外加劑和冶煉行業(yè)的粘合劑，由于其具有性能較好和價格低廉的特點(diǎn)，在建筑行業(yè)有著不可替代的優(yōu) 勢。混凝土外加劑是水泥混凝土組分中除水泥、水、砂、石、混合材料(摻合料)以外的第六組分，是一種分學(xué)建材，摻人外加劑后的混凝土性能指標(biāo)如：緩凝時間、強(qiáng)度、用水量等有較大的改善。外加劑的發(fā)展雖然只有70多年的歷史，但目前已成為混凝土向高科技領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?！　? 木質(zhì)素磺酸鹽的生產(chǎn)和特性　　2．1 生產(chǎn) 紙漿紅液提取出來后，進(jìn)入五體四效噴膜蒸發(fā)系統(tǒng)中蒸發(fā)，蒸發(fā)至50%濃度，進(jìn)入濃紅液貯存槽貯存并改性。再用加熱器將濃紅液預(yù)熱至70OC一80OC，再通過高速離心霧化裝置噴灑在干燥塔內(nèi)，與經(jīng)蒸汽換熱后的熱空氣(≥195OC)在干燥塔內(nèi)，進(jìn)行順流閃急干燥。得到木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品。木質(zhì)素磺酸鹽生產(chǎn)流程如下：纖維原料一>蒸煮一>噴放鍋一>篩選回收一>四段逆流置換一>紙漿一>五體四效逆流蒸發(fā)一>化學(xué)改性一>噴霧干燥一>木質(zhì)素磺酸鎂產(chǎn)品　　2．2 特性木質(zhì)素磺酸鹽是一種綠色環(huán)保化工產(chǎn)品，由于其分子結(jié)構(gòu)中存在著大量的芳香基、酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、羧基、共軛雙鍵等活性基團(tuán)，因此木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品可以進(jìn)行縮聚或接枝共聚、氧化、還原、磺化、烷基化、鹵化、硝化、等許多化學(xué)反應(yīng)，木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品的上述性質(zhì)為其應(yīng)用提供了廣闊的市場空間。
以下是我公司與南京林業(yè)大學(xué)所做的木質(zhì)素磺酸鹽產(chǎn)品主要官能團(tuán)含量檢測結(jié)果：

　　3 木質(zhì)素磺酸鹽在混凝土外加劑中的應(yīng)用木質(zhì)素磺酸鹽用作混凝土外加劑已有70余年的歷史，而我國20世紀(jì)50年代開始已有小規(guī)模的應(yīng)用。木質(zhì)素磺酸鹽是一種陰離子表面活性劑，它吸附在固液表面上形成界面吸附層，此吸附膜厚度為20*10-10M，使界面層上的分子與內(nèi)部分子具有不同能量。由于木質(zhì)素磺酸鹽的表面張力小于純水的表面張力(1%的水溶液為57 * 10-3N/m，純水為71 * 10-3N/m)，因而能起分散和起泡作用。木質(zhì)素磺酸鹽在水溶液中離解成有機(jī)大分子陰離子和金屬陽離子，有機(jī)大分子陰離子吸附在水泥固體顆粒表面，使水泥粒子帶上負(fù)電，電性斥力使水泥分子分散開來。水膜還能減小粒子間的摩擦力起到潤滑作用，表面張力的降低使木質(zhì)素磺酸鹽減水劑具有一定的引氣性，氣泡的滾動和平共處托浮作用也會改進(jìn)固液分散體系的和易性。另外由于木質(zhì)素磺酸鹽
分子中存在羥基(一OH)和醚基(一O一)因而有緩凝作用，由于緩凝在水泥水化初期可減少結(jié)合水消耗而增加易和性?？傊?，由于木質(zhì)素磺酸鹽的分散性、引氣性和緩凝性能在混凝土中起到改善作用，這些都是用于混凝土外加劑中優(yōu)良特點(diǎn)。
以下簡介幾個木質(zhì)素磺酸鹽應(yīng)用于建筑混凝土外加劑的方面?！　?．1 減水劑減水劑是混凝土外加劑中應(yīng)用最廣，使用量也最大的一種。適量(0．2% 一2．5%)的木質(zhì)素磺酸鹽減少劑摻入混凝土中，由于吸附作用、分散作用，電性作用和表面自由能降低等因素的共同影響，使存在于水泥漿體絮凝結(jié)構(gòu)中的游離水釋放出來。對新拌混凝土的影響大致有以下幾種：