Способ получения пластификатора бетона

 

Изобретение относится к производству бетонов, в частности к получению пластификаторов бетона на основе сульфированных ароматических соединений. Цель - повышение качества пластифицированного бетона. Процесс ведут обработкой кислого гудрона сначала отходами нефтепереработки - смесью углеводородов с т кип 190- 325°С и содержанием ароматических углеводородов 23-60 мас.% при 95-125°С, а затем формалином (массовое соотношение 4 2-4,5:1) при той же температуре с последующей нейтрализацией водным гидроксидом натрия Бетон, пластифицированный полученным пластификатором, имеет выше расплав конуса на 15-20% и прочность - на 32-43%, чем с известным пластификатором. 2 табл

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СО(!ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСГ!УВЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННВ(Й KOMNT ЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИÇO6PETEНИЯi

| д

IQl Э (с

1() СНг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4437547/04 (22) 06,06.88 (46) 07.09.91. Бюл. ¹ 33 (72) С.M.Àëèåâ, Н.И.Гусейнов, В.А.Нагиев, Г.И,Вилков, Л.Л.Маньковская, А.О.Гендельман, В,Н.Копосов. М.В.Гакен, Н.И.Сытник, Г.С.Андрианова и И.В.Крупина (53) 547.119.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1068462, кл, С 10 G 17/06, 1983, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА БЕТОНА (57) Изобретение относится к производству

i бетонов, в частности к получению пластификаторов бетона на основе сульфированИзобретение относится к производству бетонов, в частности к способам получения пластификаторов бетонов на основе сульфированных ароматических соединений, используемых для повышения эксплуатационных качеств бетонов.

Цель изобретения — повышение качества пластифицированного бетона.

Получаемые пластификаторы содержат сульфат натрия, воду и сульфонат натрия общей формулы где Р! и В2 — низший алкил со средней мол,м.

1530.

В качестве сырья в примерах 1-6 используют отход производств парафинов— денормализат, представляющий собой смесь углеводородов с т,кип. 200-325 С и содержанием ароматических углеводородов 23-46 мас.%, или легкий гаэойль — смесь

„.,QU 1675260 А1

С 04 В 24/22, С 10 G 17/06 ных ароматических соединений. Цель — повышение качества пластифицированного бетона. Процесс ведут обработкой кислого гудрона сначала отходами нефтепереработки — смесью углеводородов с т.кип. 190325"С и содержанием ароматических углеводородов 23-60 мас.% при 95-125 С, а затем формалином (массовое соотношение

4,2-4,5:1) при той же температуре с последующей нейтрализацией водным гидроксидом натрия. Бетон, плас-ифицированнь и полученным пластификатором, имеет выше расплав конуса на 15-20% и прочность — на

32-43%, чем с известным пластификатором, 2 табл. углеводородов с г. к и и. 190-300" С и соде ржанием ароматических углеводородов 45-60 мас.%.

Пример 1. 300 г денормализата— побочного продукта получения высокочистых н-парафинов, содержа цего 23 мыс % ароматических углеводородов, сульфируют

53 г кислого гудрона, состоящего иэ 80 мас.% серной кислоты, 12 мас.% 5ОЗ и 8 мас.% сульфокислот, при 95 С в течение 2,5 ч. По завершении |сульфирования реакционную смесь отстаивают и непрореагированный денормализат в количестве 265 г отделяют от 86 г сульфомассы. Непрореагировавший денормализат после промь вки водой используют как дизельное топливо.

Сульфомассу смешивают с 43 r промывной воды и подвергают конденсации с 19 г 37%ного водного раствора формальдегида (формалином), (массовое соотношение сульфомассы и формалина в опыте составляет 4,5), при 95 С в течение 10 ч. Продукт реакции поликонденсации нефтрализуют

43,7 г 42%-ного водного раствора гидрокси1675260 да натрия при R0 С и получают 191 г 49 ного водного раствора олигомерного сульфоната. Потери 2.7 г. Конверсия ароматических углеводородов 50,7; . Полученный раствор применяется в качестве пластификатора бетонных смесей.

Пример 2. 300 r денормализата, содержащего 46 мас. ароматических углеводородов, сульфируют 106 r кислого гудрона, содержащего 80 мас. серной кислоты, 5 мас. 50з и 15 мас.;(, сульфокислот, при

125 С в течение 1 ч и получают 220 г непрореагировавшего денормалиэата, содержащего 24 мас. ароматических углеводородов и 180 г сульфомассы. Полученную сульфомассу после удаления денормалиэата разбавляют 45 г воды, добавляют 40 г формалина (соотношение массы сульфомассы и формалина составляет 4,5) и конденсируют при 125 С в течение

3,5 ч). Полученный конденсат нейтрализуют

80 г 42 -ного раствора гидроксида натрия при 60 С и получают 380 г 54),-ного водного раствора сульфоната натрия. Потери 6 г.

Конверсия ароматических углеводородов

58 .

Пример 3. 300 г легкого газойля— побочного продукта каталитического крекинга, содержащего 45 мас. ароматических углеводородов, сульфируют 100 г кислого гудрона, содержащего 80 мас. серной кислоты, 5 мас. ЯОз и 15 мас. сульфокислот, при 125 С в течение 1 ч и получают 210 г непрореагировавшего легкого газойля и 190 г сульфомассы. Полученную сульфомассу после удаления легкого газойля разбавляют 45 г воды, добавляют 45 г формалина (соотношение массы сульфомассы и формалина 4,2) и конденсируют при

125 С в течение 3,5 ч. Полученный конденсат нейтрализуют 82 г 42 -ного раствора гидроксида натрия при 60 С и получают 390 г 56 -ного водного раствора сульфоната натрия. Потери 6 r. Конверсия ароматических углеводородов 58 .

Пример 4. 300 г легкого гаэойля, содержащего 60 мас. ароматических углеводородов, сульфируют 139 г кислого гудрона, содержащего 80 мас. серной кислоты, 5 мас. ЯОз и 15 мас. сульфокислот, при

125 С в течение 1 ч и получают 192 г непрореагировавшего легкого гаэойля и 241 г сульфомассы. Полученную сульфомассу после удаления легкого гаэойля разбавляют 50 г воды, добавляют 56 г формалина (массовое соотношенйе сульфомассы и формалина

4,3) и конденсируют при 120 С в течение 3,5 ч, Полученный конденсат нейтрализуют 107 г 42 -ного раствора гидроксида натрия при

60 С и гполучают 476 г 53 " -ного водного

55 раствора сульфоната натрия. Потери 7 г.

Конверсия ароматических углеводородов

60 .

Пример 5. 300 г денормалиэата, содержащего 46 мас. ароматических углеводородов, сульфируют 106 г кислого гудрона. содержащего 80 мас.7, серной кислоты, 5 мас. ЗОз и 15 мас. сульфокислот, при

135 С в течение 1 ч и получают 225 г непрореагировавшего денормализата, 162 г сульфомассы и 13 г сернистого газа, который поглощается щелочью с образованием отхода — сульфита натрия.

Получен ную массу разбавляют 40 г воды и конденсируют 36 г формалина (массовое соотношение сульфомассы и формалина 4,5) при 125 С в течение 3,5 ч, нейтрализуют 72

r 42 -ного раствора гидроксида натрия при

60 С. Получают 310 г 58ф,-ного водного раствора сульфоната натрия. Потери 6 г. Конверсия ароматических углеводородов

54 4 .

Пример 6. 300 г денормализата, содержащего 23 мас. ароматических углеводородов, сульфируют 53 г кислого гудрона при 85 С и получают 275 r непрореагировавшего денормалиэата и 76 г сульфомассы, которую конденсируют (масcosoe соотношение сульфомассы и формалина составляет 4) и нейтрализуют согласно примеру 1 и получают 181 г водного раствора суперпластификатора, содержащего 84 г сухого вещества. Конверсия ароматических углеводороодов денормалиэата составляет

36,2 .

Как видно из примеров 5 и 6, повышение температуры обработки кислого гудрона денормализата выше 125 С приводит к образованию отходов в виде сульфита натрия, а снижение температуры ниже 95 С приводит к уменьшению конверсии ароматических углеводородов денормалиэата.

Количественный состав пластификатора по примерам 1-6 приведен в табл. 1.

Оценку эффекта пластификации проводят следующим образом. На стеклянную пластинку с нанесенными концентрическими окружностями ставят усеченный металлический конус, заполненный цементным раствором, После того, как конус снимут, цементный раствор расплывается по стеклу.

Чем больше расплав конуса по пластине, тем выше пластичность раствора. Это значит, что при введении полученной добавки может быть снижен расход воды и, как следствие этого, сокращение энергозатрат эа счет повышения пластичности бетонной смеси (без снижения прочности бетона), сокращается трудоемкость укладывания бето1675260 на и повышается качество изделий сложной конструкции.

Как видно иэ табл. 2, предлагаемый способ обеспечивает повышение расплыва конуса и прочности бетона после 5 тепловлажностной обработки, т,е. существенное повышение качества пластифицированного бетона. Дополнительным преимуществом является обеспечение охраны окружающей среды эа счет утилиза- 10 ции токсичных отходов — кислого гудрона.

Испытания полученного суперпластификатора проводят путем его введения в цементный раствор, состоящий иэ 1 ч цемента марки 300, 3 ч. песка и 0,4 ч, воды 15 (водно-цементное соотношение составляет

0,4). Результаты испытаний получ"..нных суперпластификэторов приведены в табл, 2.

Формула изобретения

Способ получения пластификатора бе- 20 тона путем обработки кислого гудрона оргаТаблица 1

Таблица 2

Цементный раствор, содержащий предлагаемый пласти икато

Цементный раствор, содержащий известный пластификатор

Цемент- 1 ный раствор без пластификатора

Показатели

П име

3.0

0,9

200

0,75

235

0,75

230

0.75

240

0,75

230

19,0

29,0

20,0

30,8

15,0

20,0

20,5

29.5

19,8

30,3

21.5

31,7

Количество добавки в расчете на сухое вещество. отнесенное к массе цемента, мас.

Расплыв конуса, мм

Прочность образцов, МПа, после тепловлажностной обработки через время, сут:

28 ническими отходами нефтепереработки, 06 работки полученной сульфомассы кислородсодержащим органическим реагентом и нейтрализации водным гидроксидом натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пластифицированного бетона. в качестве органических отходов нефтепереработки используют побочный продукт производства высокочистых н-парафинов — денормализат — смесь углеводородов, с температурой кипения 200-325 С и содержанием ароматических углеводородов 23-46 мас.7ь или крекинга — легкий гаэойль — смесь углеводородов с температурой кипения в пределах 190-300

С и содержанием ароматических углеводородов 45-60 мас.$, в качестве кислородсодержащего соединения используют формалин в массовом отношении к сульфомассе 1:4,2-4,5 и обработку ведут при 95125 С.