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(cè)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(cè)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(dòng)度和抗壓強(qiáng)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(diǎn)，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(shù)脂、油墨、染料等的溶劑和清洗劑。在制備三丙二醇甲醚的過(guò)程中，會(huì)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(duì)應(yīng)的鈉鹽，難以作為精細(xì)化工的生產(chǎn)原料，其廢液的無(wú)害化排放及資源化處理是三丙二醇甲醚生產(chǎn)時(shí)必須面對(duì)的問(wèn)題。

水泥混凝土行業(yè)對(duì)工業(yè)廢棄物吸納的能力較強(qiáng)，多種工業(yè)廢渣及廢液都在水泥混凝土的生產(chǎn)過(guò)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(guò) 98%，在混凝土中應(yīng)用時(shí)可提升混凝土的含氣量。本文通過(guò)大量的試驗(yàn)，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(qiáng)度為27.8MPa，28d 抗壓強(qiáng)度為 52.1MPa。

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

（3）粉煤灰：國(guó)華粉煤灰 F 類 I 級(jí)，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(xì)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(yàn)方法

由于引氣劑在混凝土中的用量普遍偏低，為提高計(jì)量準(zhǔn)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(cè)試水泥膠砂的流動(dòng)度及 3d、28d強(qiáng)度，C30 商品混凝土的含氣量、坍落度及 7d、28d 抗壓強(qiáng)度及抗凍融循環(huán)次數(shù)，C30 商品混凝土的基準(zhǔn)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(yàn)結(jié)果及分析

3.1 三丙二醇甲醚廢液對(duì)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(cè)試水泥膠砂的流動(dòng)度和 3d、28d 抗壓強(qiáng)度，結(jié)果如表 3 所示。

試驗(yàn)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(dòng)度隨之提高。與基準(zhǔn)強(qiáng)度相比，當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量低于十萬(wàn)分之四時(shí)（即稀釋后摻量 0.4%），水泥膠砂的強(qiáng)度有所增加，這是由于此時(shí)引入的氣量還不足以影響水泥膠砂的強(qiáng)度，且由于三丙二醇甲醚中存在一定量的鈉鹽，對(duì)水泥的水化有一定的促進(jìn)作用，因此水泥膠砂的強(qiáng)度有所上升；當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量超過(guò)十萬(wàn)分之六時(shí)（即稀釋后摻量0.6%），此時(shí)引入的氣量已對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響，水泥膠砂的強(qiáng)度開(kāi)始下降。當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達(dá)到十萬(wàn)分之八時(shí)（即稀釋后摻量 0.8%），膠砂在振實(shí)過(guò)程中，可見(jiàn)明顯的氣泡逸出。

表 3 三丙二醇甲醚廢液對(duì)膠砂性能的影響

3.2 三丙二醇甲醚廢液對(duì)混凝土工作性能的影響

參照水泥膠砂的試驗(yàn)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(cè)試混凝土的含氣量、坍落度及坍落度經(jīng)時(shí)損失，結(jié)果如表 4 所示。

表 4 三丙二醇甲醚廢液對(duì)混凝土工作性能的影響

試驗(yàn)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(shí)損失也有著明顯的改善。當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達(dá)到萬(wàn)分之一時(shí)（即稀釋后摻量 1.0%），混凝土拌合物中可見(jiàn)明顯的氣泡逸出，混凝土的流動(dòng)性能開(kāi)始降低，說(shuō)明對(duì)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(wàn)分之八時(shí)（即稀釋后摻量0.8%）以內(nèi)。

3.3 三丙二醇甲醚廢液對(duì)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(cè)試混凝土的 7d、28d 抗壓強(qiáng)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(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量低于十萬(wàn)分之八時(shí)（即稀釋后摻量 0.8%），混凝土的抗壓強(qiáng)度相較于基準(zhǔn)都有一定程度的提升，這與水泥膠砂的力學(xué)性能測(cè)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(duì)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(dá)到十萬(wàn)分之四時(shí)（即稀釋后摻量 0.4%），混凝土的抗凍等級(jí)即由 F150 提升到 F200；當(dāng)三丙二醇甲醚廢液的摻量達(dá)到十萬(wàn)分之八時(shí)（即稀釋后摻量 0.8%），凍融循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到 220 次。綜合三丙二醇甲醚廢液對(duì) 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(yàn)結(jié)果，三丙二醇甲醚廢液的合適摻量在十萬(wàn)分之八時(shí)（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(dòng)度，當(dāng)摻量低于十萬(wàn)分之四時(shí)（即稀釋后摻量 0.4%），在廢液中鈉鹽的促進(jìn)下還可提高水泥膠砂的抗壓強(qiáng)度。

（2）三丙二醇甲醚廢液摻量在十萬(wàn)分之八時(shí)（即稀釋后摻量 0.8%）以內(nèi)時(shí)，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(bào)，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(mèng)，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(jì)開(kāi)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）