本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑及其制備方法。

背景技術：

商品砂漿有干混和濕拌兩種形式。干混砂漿，是由膠凝材料、礦物摻和料、細骨料、外加劑等固體材料組合而成，按照一定配比通過干混工藝進行預拌而成的一種干粉建筑材料。但是，由于干混砂漿在運送過程中容易離析，且原料砂需要經(jīng)過烘干后進行多級篩分，能耗大；干混過程中所產(chǎn)生粉塵大，除塵難度大，污染環(huán)境，并且為保證干混砂漿的質(zhì)量，國家規(guī)定：制備干混砂漿時將砂子烘干后再與膠凝材料混合，而施工時又必須加水攪拌形成濕拌砂漿，增大了生產(chǎn)的負擔。濕拌砂漿主要由水泥、細骨料、礦物摻合料、外加劑和水等材料按一定比例拌制后，運送至使用地點，并在規(guī)定時間內(nèi)使用完的拌合物。近年來，隨著施工現(xiàn)場禁止攪拌砂漿政策的落實，質(zhì)量穩(wěn)定、黏結(jié)性好、可施工時間長等優(yōu)勢的濕拌砂漿在南方地區(qū)得到了長足的發(fā)展。然而，與南方地區(qū)不同的是，北方地區(qū)冬季寒冷，濕拌砂漿在施工過程中勢必受到低溫環(huán)境的影響。

由于濕拌砂漿的施工方式是先儲存再使用的過程，因此，其受凍主要分為兩個階段：第一階段是在砂漿拌合后至使用前的儲存階段，此時砂漿中自由水份充足，呈現(xiàn)出流動性；第二階段是在砂漿硬化后期，砂漿中的游離水受凍產(chǎn)生膨脹與冰晶壓力，進而導致砂漿結(jié)構破壞。本發(fā)明就針對這種現(xiàn)象研發(fā)了一種可以用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，所述外加劑可以有效提高濕拌砂漿的抗凍性、保證濕拌砂漿的硬化強度，同時還可以提供很好的施工性。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，其中穩(wěn)塑劑主要起到降低體系水膠比和提高砂漿施工性、保水性的作用，早強防凍調(diào)節(jié)劑主要起到防凍早強和延長砂漿的開放時間的作用。

其中，穩(wěn)塑劑由以下重量百分比的組分組成：減水劑15-20％、引氣劑0.4-0.8％、穩(wěn)泡劑0.2-0.5％、保水劑2-4％、水74.7-82.4％；早強防凍調(diào)節(jié)劑由以下重量百分比的組分組成：緩凝劑4-8％、早強防凍劑10-25％、水67-86％。

其中減水劑是以異戊烯醇聚氧乙烯醚大單體合成得到的聚羧酸系高性能減水劑，它的減水率高、保塑性好；引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三萜皂苷中的至少一種；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠，羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的5-15％。

其中緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉中的至少兩種；早強防凍劑為以硝酸鈣做為主要早強防凍劑并復合有機早強防凍劑或其他無機早強防凍劑而成；本發(fā)明中涉及的早強防凍劑為硝酸鈣、甲酸鈣、硝酸鈉三者的混合物，其中甲酸鈣用量為硝酸鈣用量的20-30％、硝酸鈉用量為硝酸鈣用量的30-45％。

作為優(yōu)選方案，所述早強防凍調(diào)節(jié)劑由以下重量百分比的組分組成：緩凝劑4.5-7％、早強防凍劑15-21.5％、水71.5-80.5％；早強防凍劑為硝酸鈣、甲酸鈣、硝酸鈉三者的混合物，其中甲酸鈣用量為硝酸鈣用量的23-28％、硝酸鈉用量為硝酸鈣用量的39-42％。

本發(fā)明還提供了上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)穩(wěn)塑劑的制備：先將配方中70-80％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，再加入減水劑，攪拌5-10min；再將體系溫度升溫至45-55℃，然后加入保水劑，攪拌10-15min；再將體系溫度降至室溫，然后加入引氣劑，攪拌10-15min；加入穩(wěn)泡劑，攪拌5-10min，最后加入剩余的水，攪拌5-10min即可得到成品。

(2)早強防凍調(diào)節(jié)劑的制備：先將配方中70-80％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，加入早強防凍劑，攪拌15-20min；加入緩凝劑，攪拌10-15min；最后加入剩余的水，攪拌5-10min即可得到成品。

本發(fā)明得到的穩(wěn)塑劑按照砂漿配比中膠材總量的2％-3％摻入，得到的早強防凍調(diào)節(jié)劑按照砂漿配比中膠材總量的2.5％-3.5％摻入。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明濕拌砂漿外加劑通過合理配置各原料組分，所得到的外加劑可以有效提高濕拌砂漿的抗凍性，保證濕拌砂漿的硬化強度，同時使?jié)癜枭皾{保水率高，且具有高拉伸粘結(jié)強度和高抗壓強度，并具有很好的施工性，適用于推廣應用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術解決方案，實施例不能理解為是對技術解決方案的限制。

實施例1：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑170g；保水劑為溫輪膠30g、羥丙基甲基纖維素2g；引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉3g、十二烷基硫酸鈉3g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺3g；水789g；

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉30g、白糖15g；早強防凍組分為硝酸鈣90g、甲酸鈣25g、硝酸鈉35g；水805g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法為：

(1)穩(wěn)塑劑的制備：先將配方中80％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，再加入減水劑，攪拌5min；再將體系溫度升溫至45℃，然后加入保水劑，攪拌15min；再將體系溫度降至室溫，然后加入引氣劑，攪拌15min；加入穩(wěn)泡劑，攪拌5min，最后加入剩余的水，攪拌10min即可得到成品；

(2)早強防凍調(diào)節(jié)劑的制備：先將配方中70％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，加入早強防凍劑，攪拌15min；加入緩凝劑，攪拌15min；最后加入剩余的水，攪拌10min即可得到成品。

實施例2：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑185g；保水劑為溫輪膠30g、羥丙基甲基纖維素3g；引氣劑為十二烷基硫酸鈉3g、三萜皂苷4g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺4g；水771g。

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉40g、白糖15g、六偏磷酸鈉15g；早強防凍組分為硝酸鈣130g、甲酸鈣30g、硝酸鈉55g；水715g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法為：

(1)穩(wěn)塑劑的制備：先將配方中75％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，再加入減水劑，攪拌10min；再將體系溫度升溫至50℃，然后加入保水劑，攪拌10min；再將體系溫度降至室溫，然后加入引氣劑，攪拌10min；加入穩(wěn)泡劑，攪拌10min，最后加入剩余的水，攪拌5min即可得到成品；

(2)早強防凍調(diào)節(jié)劑的制備：先將配方中75％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，加入早強防凍劑，攪拌20min；加入緩凝劑，攪拌10min；最后加入剩余的水，攪拌10min即可得到成品。

實施例3：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑180g；保水劑為溫輪膠27g、羥丙基甲基纖維素3g；引氣劑為十二烷基硫酸鈉3g、三萜皂苷3g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺5g；水779g。

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉30g、檸檬酸鈉30g、六偏磷酸鈉20g；早強防凍組分為硝酸鈣160g、甲酸鈣32g、硝酸鈉58g；水670g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法為：

(1)穩(wěn)塑劑的制備：先將配方中70％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，再加入減水劑，攪拌10min；再將體系溫度升溫至55℃，然后加入保水劑，攪拌15min；再將體系溫度降至室溫，然后加入引氣劑，攪拌10min；加入穩(wěn)泡劑，攪拌10min，最后加入剩余的水，攪拌10min即可得到成品；

(2)早強防凍調(diào)節(jié)劑的制備：先將配方中80％的水倒入裝有攪拌的四口燒瓶中，加入早強防凍劑，攪拌20min；加入緩凝劑，攪拌10min；最后加入剩余的水，攪拌5min即可得到成品。

實施例4：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑160g；保水劑為溫輪膠22g、羥丙基甲基纖維素3g；引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉5g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺4g；水806g。

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉20g、檸檬酸鈉20g；早強防凍組分為硝酸鈣60g、甲酸鈣13g、硝酸鈉27g；水860g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法同實施例1。

實施例5：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑150g；保水劑為溫輪膠19g、羥丙基甲基纖維素1g；引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉2g、三萜皂苷2g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺2g；水824g。

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉25g、檸檬酸鈉20g、六偏磷酸鈉15g；早強防凍組分為硝酸鈣120g、甲酸鈣36g、硝酸鈉44g；水740g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法同實施例2。

實施例6：

一種適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑，由穩(wěn)塑劑和早強防凍調(diào)節(jié)劑兩種外加劑復合而成，具體配方如下：

穩(wěn)塑劑：減水劑為聚羧酸系高性能減水劑200g；保水劑為溫輪膠35g、羥丙基甲基纖維素5g；引氣劑為十二烷基硫酸鈉4g、三萜皂苷4g；穩(wěn)泡劑為脂肪酰二乙醇胺5g；水747g。

早強防凍調(diào)節(jié)劑：緩凝劑為葡萄糖酸鈉40g、白糖30g；早強防凍組分為硝酸鈣120g、甲酸鈣24g、硝酸鈉36g；水750g。

上述適用于冬季施工的濕拌砂漿外加劑的制備方法同實施例3。

實施效果：

按照砂漿強度等級為M10設計砂漿配合比，將實施例1-2制備的濕拌砂漿外加劑加入砂漿中，砂漿具體配合比如表1所示。

表1砂漿配合比

按照JGJ/T223-2010標準中的方法對上述砂漿進行性能測試，其測定結(jié)果如表2所示。

表2測試結(jié)果

由表2可以看出，摻有本發(fā)明提供的濕拌砂漿外加劑的砂漿的各項檢測指標均明顯優(yōu)于空白試驗的砂漿，所得砂漿保水率高，且具有高拉伸粘結(jié)強度和高抗壓強度，抗凍性能強，施工性能好，綜合性能優(yōu)異，適用于推廣應用。