Способ получения пластифицирующей добавки для бетонной смеси

 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам получения пластифицирующих добавок, используемых при приготовлении бетонных и железобетонных изделий. Способ получения пластифицирующей добавки для бетонной смеси включает сульфирование ароматических углеводородов, в качестве которых используют концентраты бициклических ароматических углеводородов, выделенных из жидких продуктов пиролиза или риформинга бензина, серной кислотой, конденсацию полученных сульфокислот с формальдегидом, смешение продукта конденсации с техническим лигносульфонатом и нейтрализацию полученной смеси щелочью. Предпочтительное соотношение компонентов при смешении продукта конденсации с техническим лигносульфонатом следующее, %: продукт конденсации сульфокислот ароматических углеводородов с формальдегидом 78-94, 50%-ный водный раствор технического лигносульфоната 6-22. Достигается упрощение технологии получения пластифицирующей добавки с одновременным повышением ее качества. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам получения пластифицирующих добавок, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Известен способ получения пластифицирующей добавки для бетонных смесей из метилнафталиновой фракции 240-265^oС путем ее сульфирования серной кислотой при температуре 100-180^oС, последующей конденсации полученной сульфомассы с формальдегидом при температуре 100^oС и нейтрализации продукта конденсации щелочью (Патент ЧССР 236116, С 04 В 13/30, С 08 К 5/01, 1987).

Недостаток этого способа - его сложное аппаратурное оформление из-за высокой температуры на стадии сульфирования и интенсивного протекания коррозионных процессов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ получения пластифицирующей добавки, включающий сульфирование ароматических углеводородов серной кислотой, конденсацию полученных сульфокислот формальдегидом, нейтрализацию продукта конденсации сульфокислот щелочью, компаундирование продукта конденсации с техническим лигносульфонатом (Пат. РФ 2100305 С1, кл. С 04 В 24/18, 27.12.1997).

Однако бетонные смеси, полученные при использовании этой добавки,имеют неудовлетворительные показатели расслаиваемости - высокие водоотделение и раствороотделение.

Изобретение направлено на улучшение качества пластифицирующей добавки.

Это достигается тем, что в способе получения пластифицирующей добавки для бетона, включающем сульфирование ароматических углеводородов серной кислотой, конденсацию полученных сульфокислот формальдегидом, нейтрализацию продукта конденсации сульфокислот щелочью, компаундирование продукта конденсации с техническим лигносульфонатом, нейтрализацию продукта конденсации сульфокислот щелочью осуществляют после его смешения с техническим лигносульфонатом, а в качестве ароматических углеводородов используют концентраты бициклических ароматических углеводородов, выделенных из жидких продуктов пиролиза или риформинга бензина. При этом предпочтительное соотношение компонентов составляет,%: Продукт конденсации сульфокислот ароматических углеводородов с формальдегидом - 78-94 50%-ный водный раствор технического лигносульфоната - 6-22 Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В качестве сырья для получения сульфомассы использовалась дистиллятная фракция тяжелой смолы пиролиза, выкипающая в пределах 230-260^oС, плотность 993 кг/м³, показателем преломления 1,5520 и содержащая 72% метилнафталинов, 11,5% производных тетралина, 9% производных аценафтена, 4% производных дефенила.

Сульфирование сырья вели при температуре 40-60^oС путем обработки концентрированной серной кислоты (содержание моногидрата 92-98%). Продукт сульфирования разбавляли водой, обрабатывали при температуре 70-80^oС водным раствором формальдегида (концентрация 35-37%). К продукту конденсации, взятому в количестве 94 г, добавляли 6 г 50%-го водного раствора лигносульфоната, перемешивали обычной мешалкой и полученную смесь подвергали нейтрализации водным раствором NaОН до значения рН раствора 8-10.

ПРИМЕР 2.

То же сырье сульфировали и конденсировали в тех же условиях. К продукту конденсации, взятому в количестве 86 г, добавляли 14 г 50%-го водного раствора лингосульфоната, далее смесь перемешивали и нейтрализовавали щелочью, как это описано в примере 1.

ПРИМЕР 3.

То же сырье сульфировали, конденсировали в тех же условиях. К продукту конденсации, взятому в количестве 78г. добавляли 22г. 50%-го водного раствора лигносульфоната, далее смесь перемешивали и нейтрализовали щелочью, как это описано в примере 1.

ПРИМЕР 4. В качестве сырья использовали дистиллятную фракцию продукта риформинга бензина (230-360^oС), плотностью 975 кг/м³, показателем преломления 1,5675, содержащую 59% метилнафталинов, 17,5% производных дифенила, 7,7% производных антрацена.

Сульфирование сырья, конденсацию сульфомассы с формальдегидом проводили в тех же условиях. К продукту конденсации, взятому в количестве 94 г, добавляли 6 г 50%-го водного раствора лигносульфоната, смесь перемешивали и нейтрализовали щелочью, как это описано в примере 1.

ПРИМЕР 5.

Сырье, взятое в примере 4, сульфировали, конденсировали в тех же условиях. К продукту конденсации, взятому в количестве 86 г, добавляли 14 г 50%-ного водного раствора лигносульфоната, далее смесь перемешивали, нейтрализовали, как это описано в примере 1.

ПРИМЕР 6.

Сырье, взятое в примере 4, сульфировали, конденсировали в тех же условиях, к продукту конденсации, взятому в количестве 78 г, добавляли 22 г 50%-ного водного раствора лигносульфоната, далее смесь перемешивали, как это описано в примере 1.

Испытания продуктов, полученных по примерам 1-6, проводились путем их использования для приготовления бетонных смесей по ГОСТ 30459 "Добавки для бетонов. Методы определения эффективности"; ГОСТ 10184.4 "Смеси бетонные. Методы определения расслаиваемости"; ГОСТ 10181.1 "Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости"; ГОСТ 10180 "Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам". Состав бетонных смесей приведен в табл. 1. Там же приведен состав контрольной смеси, не содержащей добавки. В табл.2 приведены характеристики бетонов, полученных из бетонных смесей, содержащих добавки, и из контрольной смеси.

Результаты испытаний показали, что при равных значениях соотношения "вода затворения-цемент", равных 0,5, и одной и той же дозировке добавок по сухому веществу качественные показатели бетонов и бетонных смесей с использованием предлагаемой добавки (примеры 1-6) намного выше, чем у добавки, полученной по способу, описанному в прототипе.

В частности, величина прказателя осадка конуса увеличилась по сравнению с прототипом в 1,5-2,5 раза, прочность бетона при сжатии возросла на 15,7-38,0%.

Кроме того, показатели, характеризующие степень расслаивания бетонных смесей, также улучшились в наших примерах по сравнению с прототипом.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит получить более эффективные пластифицирующие добавки, намного в большей степени улучшающие качество бетонных изделий, чем пластифицирующее добавки, получаемые по способу, описанному в прототипе.

Формула изобретения

1. Способ получения пластифицирующей добавки для бетонной смеси, включающий сульфирование ароматических углеводородов серной кислотой, конденсацию полученных сульфокислот с формальдегидом, нейтрализацию продукта конденсации сульфокислот щелочью, компаундирование продукта конденсации с лигносульфонатом, отличающийся тем, что нейтрализацию продукта конденсации сульфокислот щелочью осуществляют после его смешения с техническим лигносульфонатом, а в качестве ароматических углеводородов используют концентраты бициклических ароматических углеводородов, выделенные из жидких продуктов пиролиза или риформинга бензина.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешивание компонентов осуществляют предпочтительно при следующем соотношении компонентов, %: Продукт конденсации сульфокислот ароматических углеводородов с формальдегидом - 78-94 50%-ный водный раствор технического лигносульфоната - 6-22т

РИСУНКИ

Рисунок 1