混凝土外加劑是在攪拌混凝土過程中摻入,占水泥質(zhì)量5%以下的,能顯著改善混凝土性能的化學(xué)物質(zhì),在混凝土中摻入外加劑,具有投資少、見效快、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,外加劑已越來越多地得到應(yīng)用,外加劑已成為混凝土除4種基本組分以外的第5種重要組分。
根據(jù)減水劑的發(fā)展歷程,一般把減水劑的發(fā)展分為三個階段:*代是以木鈣、木鈉為代表的普通減水劑,減水率在6%~12%,該系列產(chǎn)品已不能滿足高性能混凝土的發(fā)展要求;第二代是以萘系和三聚氰胺為代表的減水劑,減水率在15%~25%,在生產(chǎn)過程中有的工藝中由于**、工業(yè)萘和三聚氰胺等原材料的使用會造成嚴(yán)重環(huán)境污染問題,不符合環(huán)境友好型**發(fā)展要求;第三代是以聚羧酸鹽為代表的高性能減水劑,其具有減水率高(可達(dá)30%),摻量少(0.2%~0.4%),所配制混凝土具有強(qiáng)度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點,是目前外加劑行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品和發(fā)展方向。
外加劑的主要原料有:母液+調(diào)氣組分+調(diào)凝組分+小料組分+水。具體的配方根據(jù)混凝土的材料的不同確定,一般就是母液+調(diào)節(jié)凝結(jié)時間的。母液自身適應(yīng)性好,不需要加很多材料。
聚羧酸系減水劑傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中由于加熱會產(chǎn)生少量有機(jī)廢氣,常溫合成工藝基本實現(xiàn)了有機(jī)廢氣有組織*。聚羧酸減水劑常溫合成工藝由于減少了加熱或降溫負(fù)荷,則減少了蒸汽循環(huán)用水以及冷卻水的使用,基本實現(xiàn)生產(chǎn)工藝廢水*。此外,常溫合成工藝較傳統(tǒng)工藝節(jié)約能耗高達(dá)90%以上,并有助于減少粉塵排放,實現(xiàn)全面清潔生產(chǎn)。
外加劑合成設(shè)備、聚羧酸常溫生產(chǎn)設(shè)備設(shè)備功能介紹
1、設(shè)備外觀:
設(shè)備整體外形:由多個罐子利用管道連接組成,占地面積10平方到20平方左右
設(shè)備一體化,不涉及設(shè)備安裝問題。廠家調(diào)試組裝后,拆卸發(fā)貨更安全,收貨后自己簡單組裝接線就可以直接生產(chǎn)了。
2、主反應(yīng)釜:
主反應(yīng)釜采用PE滾塑而成的加厚耐酸堿儲罐,采用第四代新型滾塑儲罐,“梯壓設(shè)計”、“纏繞式加強(qiáng)筋“使用壽命更長,呈半透明狀。并可直接觀察釜內(nèi)物料反應(yīng)情況;武漢諾順PE儲罐可用于承裝外加劑成品,和承裝外加劑母液或者當(dāng)做外加劑攪拌罐、外加劑復(fù)配罐使用,武漢諾順外加劑儲罐重量輕、抗沖擊、耐腐蝕,環(huán)狀加強(qiáng)筋提高剛性強(qiáng)度等特點,安裝方便可適用于各種外部惡劣的安裝環(huán)境。
主反應(yīng)釜采用大功率減速機(jī),電機(jī)采用碳鋼襯塑槳葉,實現(xiàn)攪拌生產(chǎn)無腐蝕無反應(yīng)的效果,試生產(chǎn)的減水劑純度更高,配備兩層到三次折返式槳葉,使攪拌復(fù)配更加均勻。
3、 小料加料方式
丙烯酸、雙氧水、催化劑統(tǒng)稱小料,采用恒流泵方式送料,過程,生產(chǎn)穩(wěn)定
4、卸料采用循環(huán)管道泵
齒輪采用銅或不銹鋼材質(zhì),無腐蝕;
40%的成品聚羧酸減水劑成品粘度較大,采用循環(huán)管道泵可快速出料。
5、根據(jù)客戶需求可加裝加溫系統(tǒng),采用法蘭盤加加溫棒裝在罐體進(jìn)行加熱。解決冬天生產(chǎn)的麻煩。
生產(chǎn)工藝簡介
1、原材料準(zhǔn)備
生產(chǎn)前準(zhǔn)備好原材料:大單體、丙烯酸、雙氧水、催化劑、火堿;
2、投料
向反應(yīng)釜中投入一定量水,開始攪拌,然后投入大單體,保持?jǐn)嚢?
分別向計量罐中加入催化劑、丙烯酸、雙氧水、火堿,開啟循環(huán)泵,準(zhǔn)用;
開啟恒流泵,將計量罐中物料向反應(yīng)釜中加入,1小時加完,生產(chǎn)完畢
3、檢驗
摻量0.25%時,水泥凈漿大于240mm,并穩(wěn)定,產(chǎn)品視為合格;
同時復(fù)配泵送劑,進(jìn)行混凝土試驗,每次固定配合比,砂含泥4%時,摻量1.8%,混凝土坍落度220mm以上,擴(kuò)展度550mm以上,視為合格。
優(yōu)點:
采用本公司的生產(chǎn)設(shè)備,則突顯三大優(yōu)勢,一是生產(chǎn)設(shè)備大程度簡易化,便于使用和維護(hù),一人就可操作,二是生產(chǎn)周期短,兩小時可生產(chǎn)一釜,三是產(chǎn)品成本低,性能*,適應(yīng)性廣泛.
聚羧酸減水劑生產(chǎn)過程更不能和鐵接觸;使用鐵罐儲存會導(dǎo)致聚羧酸減水劑液體變黑,但是不影響減水劑的性能。長期儲存減水劑建議使用PE塑料外加劑儲罐。因為金屬鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,聚羧酸分子中的憎水基(也就是親油基)會和鐵離子產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)。所以會導(dǎo)致聚羧酸變色。武漢諾順PE儲罐原料滾塑成型,產(chǎn)品耐磨耐酸堿,良好的抗沖擊特性延長了PE儲罐的使用壽命, 使用性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的玻璃鋼容器、塑料焊接容器、鋼襯玻璃鋼容器、鋼襯橡膠容器,是一種耐酸堿防腐蝕大型塑膠容器,可用于儲存各種聚羧酸母液、減水劑、混凝土外加劑、水泥添加劑;目前已經(jīng)廣泛用于聚羧酸減水劑生產(chǎn)合成/外加劑復(fù)配;聚羧酸減水劑合成工藝配置的塑料反應(yīng)釜、塑料攪拌罐、聚合反應(yīng)罐、純水罐、去離子水水罐、原水罐、母液罐、儲料罐、雙氧水儲罐、液堿罐、原料罐、計量罐、滴加罐、配料罐、復(fù)配罐、成品儲罐都可以采用這種PE材質(zhì)塑料儲罐。
綠色環(huán)保無污染
聚羧酸減水劑常溫制備工藝綠色環(huán)保、整個生產(chǎn)過程無“三廢”排放,是一種綠色環(huán)保的合成方法,積極響應(yīng)了國家清潔生產(chǎn)的號召。
簡化生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)效率
聚羧酸減水劑常溫合成設(shè)備可以簡化現(xiàn)有生產(chǎn)工藝、精簡合成過程所需機(jī)械設(shè)備、縮短減水劑合成周期、提高原材料反應(yīng)效率,并且顯著降低投資和運營成本。
首先,聚羧酸減水劑常溫合成設(shè)備生產(chǎn)過程中不需要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度,減少了加熱及冷卻步驟,降低了反應(yīng)溫度波動帶來的產(chǎn)品穩(wěn)定性問題;其次,當(dāng)合成過程中引發(fā)體系及活性單體采用一次性加入方式時,減少了滴加速度控制裝置,簡化了操作,并節(jié)省了人力、物力,且對于投資建廠而言節(jié)省投資成本,可以實現(xiàn)聚羧酸減水劑工廠的小型化發(fā)展。
實際運營過程中,液體聚羧酸液體減水劑中水的含量通常在60%左右,如果在工廠中生產(chǎn)聚羧酸減水劑后,再將聚羧酸減水劑運送至施工現(xiàn)場,勢必會造成運輸成本大大增加;此外,大型建設(shè)工程,比如高速公路、鐵路等項目施工場地經(jīng)常轉(zhuǎn)移,施工線路很長,沿線建廠可能面臨工程結(jié)束后難以運營的狀態(tài)。聚羧酸減水劑常溫合成工藝的突破可以有效解決以上難題。聚羧酸減水劑常溫合成工藝降低了對生產(chǎn)設(shè)備的要求,減少建廠投資成本,降低企業(yè)運營成本,使在工程沿線投資建設(shè)小規(guī)模聚羧酸減水劑臨時生產(chǎn)工廠成為可能,也使現(xiàn)有聚羧酸減水劑生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大更加容易。
簡化生產(chǎn)工藝的同時,聚羧酸減水劑常溫合成工藝大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。采用聚羧酸減水劑常溫合成工藝可將聚羧酸合成時間從6~10小時縮短至2~4小時,在不增加工人數(shù)量,不增加設(shè)備的情況下,生產(chǎn)效率和產(chǎn)量顯著提高。以中巖科技山東中巖生產(chǎn)基地為例,傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝日產(chǎn)量為150噸,采用常溫合成工藝后日產(chǎn)量提高至300~450噸。
聚羧酸減水劑聚合過程中氧化-還原體系產(chǎn)生的自由基數(shù)量可能較氧化劑單獨熱分解產(chǎn)生少,但氧化劑單獨熱引發(fā)產(chǎn)生自由基存在引發(fā)效率的問題,所以常溫合成工藝自由基引發(fā)效率較傳統(tǒng)工藝更高,充分節(jié)約原材料,有效提高生產(chǎn)效率。
聚羧酸減水劑常溫工藝的展望
聚羧酸減水劑常溫合成工藝出現(xiàn)以來已取得長足發(fā)展,未來在常溫合成工藝基礎(chǔ)上開發(fā)功能型或功能復(fù)合型聚羧酸減水劑、嚴(yán)寒地區(qū)超低溫聚羧酸減水劑合成工藝及聚羧酸減水劑小型生產(chǎn)設(shè)備將成為新的研究方向。