机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法及用途与流程

本公开涉及建筑材料，具体涉及一种机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法及用途。

背景技术：

1、砂石骨料是制备混凝土所需的重要原材料之一，其优异的质量是高质量混凝土工程的重要保障。随着我国混凝土消耗量逐步增加，优质的天然骨料如天然河沙等资源严重不足，制约了混凝土行业的进步。近年来，基于破碎岩石筛分、整形、清洗后获得的机制砂逐步在建材领域获得应用，在一定程度上解决了天然河砂供应不足的问题。然而机制砂骨料由于标准规范不完善、生产工艺待提高、检测手段尚不足等问题，在制备高质量混凝土方面仍有欠缺，其中最主要的问题是机制砂中残留的絮凝剂显著降低了混凝土的流动性和坍落度损失。

2、机制砂生产时通常需要将岩石进行清洗、破碎、筛分、整形、再清洗等一系列过程，将消耗大量水资源。然而国家标准gb 51186《机制砂石骨料工厂设计规范》中明确指出：洗矿作业或湿式制砂作业的生产工艺设计,应利用回水；原矿含泥(土)量较高时,应采取除泥(土)工艺。此时砂石料厂为减少成本和提高水循环效率，可能将含有泥沙的污水排入沉淀池中，利用絮凝剂快速絮凝沉淀泥沙等物质，再抽取上清液清洗机制砂。由于机制砂厂在生产过程对絮凝剂的添加比较随意，导致机制砂中残留着不同含量的絮凝剂，影响混凝土的流动性。通过大量实验得出结论，聚丙烯酰胺类絮凝剂在机制砂中残余量达到砂子质量的0.003%后（依据拌和用水量，折合为水溶液浓度为0.018%），砂浆流动性即显著降低；当聚丙烯酰胺类絮凝剂在机制砂中残余量达到砂子质量的0.009%（依据拌和用水量，折合为水溶液浓度为0.054%）后，即可使最佳掺量的聚羧酸类减水剂失效；当聚丙烯酰胺类絮凝剂在机制砂中的残余量进一步增加时，砂浆流动性进一步变差，将严重影响混凝土的可泵送性。此外，聚丙烯酰胺类絮凝剂尽管在机制砂制备领域较为常用，但部分机制砂厂家基于控制成本、加速絮凝和提高产能的目的，还可能使用其他类型的絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。然而这不仅会引起混凝土流动性下降，还会引发其他问题，如聚合氯化铝中含有大量氯离子，可能诱导钢筋锈蚀；聚合硫酸铁中含有大量硫酸根，可能加速混凝土凝结硬化，导致混凝土强度不足。

3、机制砂上附着的絮凝剂不仅含量未知，更重要的是种类未知，不同种类絮凝剂的分子结构和性能存在显著差异，且其对混凝土性能的影响十分复杂，仅针对某种单一絮凝剂开发检测方法，会忽视其他种类絮凝剂的影响，更重要的是需要明确机制砂中絮凝剂种类，由此才能采取针对性的解决措施。若能实现，则能更好的评估机制砂质量，不仅能保障混凝土工程质量，更能帮助完善机制砂检测领域的相关标准规范。

4、因此，亟需开发一种低成本、高效率、普适性的机制砂中残留絮凝剂种类的检测方法，用于快速确定施工现场机制砂中是否有絮凝剂残留，同时确定残留的絮凝剂种类，帮助现场技术人员给出针对性解决措施。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开第一方面提供了一种机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，包括：s1，将待测机制砂与蒸馏水充分混合，得到混合溶液；s2，将混合溶液通过不锈钢筛网进行过滤，得到待测样品溶液；s3，制备一定浓度的第一类标准液、第二类标准液、第三类标准液和第四类标准液共四类标准液；s4，将待测样品溶液分别加入至四类标准液中，分别观察反应现象；s5，根据反应现象，快速确定待测机制砂中残留絮凝剂种类。

2、根据本公开的实施例，s5中确定待测机制砂中残留絮凝剂种类包括：若加有待测样品溶液的第一类标准液中生成絮状沉淀，则确定待测机制砂中残留絮凝剂种类包括阴离子聚丙烯酰胺；若加有待测样品溶液的第二类标准液中产生脱色现象，则确定待测机制砂中残留絮凝剂种类包括阳离子聚丙烯酰胺；若加有待测样品溶液的第三类标准液中生成白色沉淀，则确定待测机制砂中残留絮凝剂种类包括聚合氯化铝；若加有待测样品溶液的第四类标准液中生成沉淀并伴随脱色现象，则确定待测机制砂中残留絮凝剂种类包括聚合硫酸铁。

3、根据本公开的实施例，s5中确定待测机制砂中残留絮凝剂种类还包括：若加有待测样品溶液的四类标准液均无明显反应现象，则确定待测机制砂中不含有阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和聚合硫酸铁絮凝剂。

4、根据本公开的实施例，s1中待测机制砂与蒸馏水的质量比为1:2~1:4。

5、根据本公开的实施例，s2中通过不锈钢筛网进行过滤包括：将混合溶液依次通过至少两种不同孔径的不锈钢筛网进行过滤，至少两种不同孔径的不锈钢筛网的孔径依次减小。

6、根据本公开的实施例，s2中通过不锈钢筛网进行过滤包括：将混合溶液依次通过200目、300目、500目和1000目的不锈钢筛网进行过滤，得到待测样品溶液。

7、根据本公开的实施例，s3中四类标准液的浓度为1g/l~5g/l。

8、根据本公开的实施例，s3中所述第一类标准液选自硫酸铜、氯化铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸镍铵溶液中的一种；所述第一类标准液的浓度为3.5g/l~5g/l；

9、所述第二类标准液选自弱酸性艳蓝、弱酸性大红、酞青蓝溶液中的一种；所述第二类标准液的浓度为1g/l~2g/l；

10、所述第三类标准液选自硝酸银、硫酸铜、氯化铁、edta溶液中的一种；所述第三类标准液的浓度为3g/l~4.5g/l；

11、所述第四类标准液选自氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体、碘化银胶体、淀粉胶体、偏高岭土胶体中的一种；所述第四类标准液的浓度为1g/l~1.5g/l。

12、根据本公开的实施例，s4中待测样品溶液加入的质量占四类标准液质量的百分比为20%~50%。

13、本公开第二方面提供了一种根据前述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法的用途，为用于根据确定的待测机制砂中残留絮凝剂种类，调整混凝土的添加剂或其使用范围。

技术特征：

1.一种机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s5中确定所述待测机制砂中残留絮凝剂种类包括：

3.根据权利要求2所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s5中确定所述待测机制砂中残留絮凝剂种类还包括：

4.根据权利要求1所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s1中所述待测机制砂与蒸馏水的质量比为1:2~1:4。

5.根据权利要求1所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s2中通过所述不锈钢筛网进行过滤包括：

6.根据权利要求5所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s2中通过所述不锈钢筛网进行过滤包括：

7.根据权利要求1所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s3中所述四类标准液的浓度为1g/l~5g/l。

8.根据权利要求7所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s3中所述第一类标准液选自硫酸铜、氯化铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸镍铵溶液中的一种；所述第一类标准液的浓度为3.5g/l~5g/l；

9.根据权利要求1所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法，其特征在于，s4中所述待测样品溶液加入的质量占所述四类标准液质量的百分比为20%~50%。

10.一种根据权利要求1至9中任意一项所述的机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法的用途，为用于根据确定的待测机制砂中残留絮凝剂种类，调整混凝土的添加剂或其使用范围。

技术总结本公开提供了一种机制砂中残留絮凝剂种类的快速检测方法及用途，该方法包括：S1，将待测机制砂与蒸馏水充分混合，得到混合溶液；S2，将混合溶液通过不锈钢筛网进行过滤，得到待测样品溶液；S3，制备一定浓度的第一类标准液、第二类标准液、第三类标准液和第四类标准液共四类标准液；S4，将待测样品溶液分别加入至四类标准液中，分别观察反应现象；S5，根据反应现象，快速确定待测机制砂中残留絮凝剂种类。本公开的方法可以低成本、高效率、普适性地快速检测机制砂中残留絮凝剂种类，帮助现场技术人员给出针对性解决措施。技术研发人员：冯良平,高志浩,任京华,高原受保护的技术使用者：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2