一种利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法与流程

1.本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法。


背景技术：

2.混凝土因其来源广泛、易于生产、具有较高的抗压强度，现如今已成为当今公路、铁路、桥梁等的主要材料，然而，由于当前复杂的使用环境和环保的高要求，往往要求混凝土的流动性具有较长时间的保持性，这就需要延长混凝土的凝结时间。混凝土缓凝剂作为混凝土工程常用的外加剂，它可以延长水泥的凝结时间，使混凝土在较长时间保持塑形，适用于需长距离运输的混凝土和大体积混凝土施工等。目前常用的缓凝剂有无机缓凝剂和有机凝缓剂两大类，无机缓凝剂常用的有磷酸盐、偏磷酸盐、硼砂等，有机缓凝剂常用的有糖类、多元醇及其衍生物、膦酸及其盐、羟基羧酸及其盐等。
3.一些水果中含有较为丰富的花青素，花青素含有较多的羟基，应用在混凝土中可起到缓凝作用，且花青素具有防腐作用，因此，利用水果提取物作为混凝土外加剂，具体作为一种缓凝剂和防腐剂具有重要的研究意义。


技术实现要素：

4.本发明提供一种利用水果提取物作为混凝土外加剂的方法，包括以下步骤，且以下步骤中的份数均为质量份：
5.步骤一：将新鲜水果洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用。
6.进一步的，所述水果为桑葚、黑枸杞、葡萄、黑莓中的一种或几种组合。
7.步骤二：将步骤一所述的水果放置在烘箱中，60-65℃烘干24h。
8.步骤三：将步骤二所述的水果干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛。
9.步骤四：将步骤三所得的水果粉末放入温度为5-8℃的有机溶剂-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(ml/g)。
10.进一步的，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、石油醚、乙酸乙酯中的一种或几种组合。
11.步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到水果提取物。
12.步骤六：将5-10份步骤五所得水果提取物与2-5份有机膦酸盐加入至15-35份水中，得到复合液体混凝土外加剂。
13.进一步的，所述有机膦酸盐为：多氨基多醚基亚甲基膦酸(papemp)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸二钠(dtpmp
·
na2)、己二胺四亚甲基膦酸钾盐(hdtmpa
·
k6)、双1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸钠(bhmtph
·
pn)中的一种或几种组合。
14.本发明的有益之处在于：
15.1、桑葚、黑枸杞、葡萄、黑莓是自然界中的常见水果，原料易得，绿色无污染，且它们含有较为丰富的花青素，花青素中含有大量羟基，可以延长水泥的凝结时间。
16.2、花青素除了具有缓凝作用外，还具有防腐作用，这是因为花青素具有较强的抗
氧化性，能阻碍细菌的呼吸作用。
17.3、有机膦酸盐中的膦酸可与水泥水化产物中的ca
2+
生成络合物，控制ca
2+
的浓度，阻止水泥水化相的形成，从而起到了缓凝作用，将有机膦酸盐与本发明的水果提取物进行复配，能协同增强二者的缓凝效果。。
18.4、本发明制备方法简单，成本低，利用水果提取物制备的混凝土安全无毒，对人体和环境无危害。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.步骤一：将葡萄洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用。
22.步骤二：将步骤一所述的葡萄放置在烘箱中，65℃烘干24h。
23.步骤三：将步骤二所述的葡萄干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛。
24.步骤四：将步骤三所得的葡萄粉末放入温度为6℃的乙醇-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(ml/g)。
25.步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到葡萄提取物。
26.步骤六：将5份步骤五所得葡萄水果提取物与2份多氨基多醚基亚甲基膦酸(papemp)加入至16份水中，得到复合液体混凝土外加剂。
27.对比例1
28.与实施例1的不同之处在于，仅加入2份多氨基多醚基亚甲基膦酸(papemp)至16份水中。
29.实施例2
30.步骤一：将桑葚洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用。
31.步骤二：将步骤一所述的桑葚放置在烘箱中，65℃烘干24h。
32.步骤三：将步骤二所述的桑葚干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛。
33.步骤四：将步骤三所得的桑葚粉末放入温度为5℃的甲醇-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(ml/g)。
34.步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到桑葚提取物。
35.步骤六：将6份步骤五所得桑葚水果提取物与2份己二胺四亚甲基膦酸钾盐(hdtmpa
·
k6)加入至18份水中，得到复合液体混凝土外加剂。
36.对比例2
37.与实施例2的不同之处在于，仅加入2份己二胺四亚甲基膦酸钾盐(hdtmpa
·
k6)至18份水中。
38.实施例3
39.步骤一：将黑莓洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用。
40.步骤二：将步骤一所述的黑莓放置在烘箱中，60℃烘干24h。
41.步骤三：将步骤二所述的黑莓干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛。
42.步骤四：将步骤三所得的黑莓粉末放入温度为5℃的乙酸乙酯-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(ml/g)。
43.步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到黑莓提取物。
44.步骤六：将8份步骤五所得黑莓水果提取物与3份双1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸钠(bhmtph
·
pn)加入至26份水中，得到复合液体混凝土外加剂。
45.对比例3
46.与实施例3的不同之处在于，仅加入3份双1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸钠(bhmtph
·
pn)至26份水中。
47.实施例4
48.步骤一：将黑枸杞洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用。
49.步骤二：将步骤一所述的黑枸杞放置在烘箱中，60℃烘干24h。
50.步骤三：将步骤二所述的黑枸杞干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛。
51.步骤四：将步骤三所得的黑枸杞粉末放入温度为8℃的石油醚-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(ml/g)。
52.步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到黑枸杞提取物。
53.步骤六：将6份步骤五所得黑枸杞水果提取物与3份二亚乙基三胺五亚甲基膦酸二钠(dtpmp
·
na2)加入至21份水中，得到复合液体混凝土外加剂。
54.对比例4
55.与实施例4的不同之处在于，仅加入3份二亚乙基三胺五亚甲基膦酸二钠(dtpmp
·
na2)至21份水中。
56.对比例5
57.在水泥中不加入任何缓凝剂，作为空白对照组。
58.实验例1水泥凝结时间测试
59.根据gb/t 1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结世界、安定性检验方法》，使用海螺p.o 42.5水泥，测定水泥的凝结时间，结果如表1所示。
60.实验例2抗菌性能测试
61.将实施例1-4、对比例1-5制作成砂浆试块，试块尺寸为50mm*50mm，厚度为10mm，放置于养护箱中养护30天。实验前用75％的医用酒精对试样进行清洗消毒，再将试样完全浸泡在无菌水中24h，保证试样吸水充分，实验时取出试样用灭菌干纱布将试样表面的水分擦去，然后放入培养皿中备用。用氙灯光源照射试块24h后加入同量的金黄色葡萄球菌，在35℃、相对湿度不小于90％条件下培养24h，将样品加入10ml洗脱液充分洗脱，并接种于平板计数琼脂培养基中，在35℃下培养24h后，计算抗菌率，结果如表1所示。
62.表1凝结时间及抗菌率对比
[0063][0064]
通过表1结果可知，本发明制备的水果提取物(实施例1-4)的初凝时间和终凝时间相对于单独使用有机膦酸盐类(对比例1-4)和空白样(对比例5)有所延长，因此可认为本发明制备的水果提取物具有缓凝作用。
[0065]
通过表1的抗菌率结果可知，本发明的水果提取物具有较为优异的抗菌作用，这是因为水果提取物中的花青素具有较强的抗氧化性，阻碍了细菌的呼吸作用，从而阻止了细菌的滋生。

技术特征：
1.一种利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将新鲜水果洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用；步骤二：将步骤一所述的水果放置在烘箱中，60-65℃烘干24 h；步骤三：将步骤二所述的水果干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛；步骤四：将步骤三所得的水果粉末放入温度为5-8℃的有机溶剂和蒸馏水（体积比为5:1）提取溶液中，液料比50:1ml/g；步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到水果提取物；步骤六：将5-10份步骤五所得水果提取物与2-5份有机膦酸盐加入至15-35份水中，得到复合液体混凝土外加剂。2.根据权利要求1所述的利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的水果为桑葚、黑枸杞、葡萄、黑莓中的一种或几种组合。3.根据权利要求1所述的利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四中有机溶剂为甲醇、乙醇、石油醚、乙酸乙酯中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述有机膦酸盐为多氨基多醚基亚甲基膦酸（papemp）、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸二钠（dtpmp
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na2）、己二胺四亚甲基膦酸钾盐（hdtmpa
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k6）、双1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸钠（bhmtph
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pn）中的一种或几种组合。5.根据权利要求1所述的利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四种机溶剂和蒸馏水的体积比为5:1。

技术总结
本发明公开了一种利用水果提取物作为混凝土外加剂的制备方法，所述混凝土外加剂包括以下原料：新鲜水果、有机溶剂-蒸馏水提取溶液，有机膦酸盐。具体包括以下步骤：步骤一：将新鲜水果洗净，剔除腐烂部分，晾干，用剪刀剪碎备用；步骤二：将步骤一所述的水果放置在烘箱中，60-65℃烘干24h；步骤三：将步骤二所述的水果干通过粉末机进行粉碎并通过40目筛；步骤四：将步骤三所得的水果粉末放入温度为5-8℃的有机溶剂-蒸馏水(体积比为5:1)提取溶液中，液料比50:1(mL/g)；步骤五：将步骤四物质通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到水果提取物；步骤六：将5-10份步骤五所得水果提取物与2-5份有机膦酸盐加入至15-35份水中，得到复合液体混凝土外加剂。本发明利用水果提取物制备的混凝土外加剂具有缓凝和抗菌作用。土外加剂具有缓凝和抗菌作用。


技术研发人员：曾珣 胡勇 陈文龙 陈杰 方世昌 田应兵
受保护的技术使用者：贵州石博士科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/13