本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高强防冻双组分砂浆添加剂及其制备方法。
背景技术：
湿拌砂浆是预拌砂浆的一种,主要由水泥、细骨料、矿物掺合料、添加剂和水等材料按一定比例拌制后,运送至使用地点,并在规定时间内使用完的拌合物。近年来,随着施工现场禁止搅拌砂浆政策的落实,质量稳定、黏结性好、可施工时间长等优势的湿拌砂浆在南方地区得到了长足的发展。然而,与南方地区不同的是,北方地区冬季寒冷,湿拌砂浆在施工过程中势必受到低温环境的影响。
由于湿拌砂浆的施工方式是先储存再使用的过程,因此,其受冻主要分为两个阶段：第一阶段是在砂浆拌合后至使用前的储存阶段,此时砂浆中自由水份充足,呈现出流动性；第二阶段是在砂浆硬化后期,砂浆中的游离水受冻产生膨胀与冰晶压力,进而导致砂浆结构破坏。本发明就针对这种现象研发了一种可以用于冬季施工的砂浆添加剂。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种高强防冻双组分砂浆添加剂及其制备方法，采用科学合理的配比，将制得的防冻剂、稳塑剂按一定配比量添加到砂浆中大大提高了砂浆的抗冻性能和硬化强度，显著改善了传统砂浆在低温环境下的综合性能。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙12-13.5％、丙酸钙2.5-3％、亚硝酸钾3-4.5％、缓凝剂4-8％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂15-20％、引气剂0.4-0.8％、稳泡剂0.2-0.5％、保水剂2-4％，余量为水。
优选的，高强防冻双组分砂浆添加剂包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙12-13％、丙酸钙2.5-2.8％、亚硝酸钾3-4％、缓凝剂4-7％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂15-17％、引气剂0.4-0.6％、脂肪酰二乙醇胺0.2-0.4％、保水剂2-3％，余量为水。
优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、白糖、柠檬酸钠、六偏磷酸钠中的至少两种复合组合物。
优选的，所述聚羧酸型减水剂合成单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚。
优选的，所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三萜皂苷中的一种或多种组合物。
优选的，所述稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺。
优选的，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的5-15％。
优选的，高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与70-80％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌15-20min后加入缓凝剂，搅拌10-15min，再加入剩余的水，搅拌5-10min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中70-80％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5-10min，再将体系温度升温至45-55℃，加入保水剂，搅拌10-15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10-15min后加入稳泡剂，搅拌5-10min，最后加入剩余量的水，搅拌5-10min即可得到稳塑剂成品。
优选的，所述防冻剂成品按照砂浆配比中胶材总量的2.5％-3.5％掺入，所述稳塑剂成品按照砂浆配比中胶材总量的2％-3％掺入。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用科学合理的配方组成，制备工艺简单，制得的防冻剂、稳塑剂按一定配比量用于砂浆中可大大提高砂浆的抗冻性能和硬化强度，显著改善了传统砂浆在低温环境下的综合性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例1：
高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙13％、丙酸钙2.5％、亚硝酸钾4.5％、缓凝剂6％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂20％、引气剂0.5％、稳泡剂0.4％、保水剂3％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比2:1:2的葡萄糖酸钠、白糖、六偏磷酸钠的组合物；引气剂为质量比1:3的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的10％。
高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与70％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌15min后加入缓凝剂，搅拌10min，再加入剩余的水，搅拌5min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中75％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至45℃，加入保水剂，搅拌15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌15min后加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
实施例2：
高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙12％、丙酸钙3％、亚硝酸钾4％、缓凝剂8％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂15％、引气剂0.4％、稳泡剂0.2％、保水剂4％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比4:3:1的葡萄糖酸钠、六偏磷酸钠、白糖的组合物；引气剂为三萜皂苷；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的15％。
高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与80％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌20min后加入缓凝剂，搅拌10min，再加入剩余的水，搅拌10min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中80％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至50℃，加入保水剂，搅拌15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
实施例3：
高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙12％、丙酸钙2.5％、亚硝酸钾3％、缓凝剂4.5％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂17％、引气剂0.6％、稳泡剂0.3％、保水剂3.2％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比2:1的葡萄糖酸钠、白糖的组合物；引气剂为质量比1:1的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的5％。
高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与80％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌20min后加入缓凝剂，搅拌10min，再加入剩余的水，搅拌10min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中80％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5min，再将体系温度升温至50℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌10min即可得到稳塑剂成品。
实施例4：
高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙13.5％、丙酸钙3％、亚硝酸钾4.5％、缓凝剂7％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂18.5％、引气剂0.7％、稳泡剂0.4％、保水剂3.3％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比8:3:3的葡萄糖酸钠、白糖、六偏磷酸钠的组合物；引气剂为质量比3:4的十二烷基硫酸钠、三萜皂苷的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的5％。
高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与80％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌20min后加入缓凝剂，搅拌15min，再加入剩余的水，搅拌5min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中80％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5min，再将体系温度升温至55℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌15min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌10min即可得到稳塑剂成品。
实施例5：
高强防冻双组分砂浆添加剂，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙12.5％、丙酸钙2.8％、亚硝酸钾3.5％、缓凝剂4％、余量为水；所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸型减水剂16％、引气剂0.8％、稳泡剂0.5％、保水剂2％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比2:3的葡萄糖酸钠、六偏磷酸钠的组合物；引气剂为十二烷基苯磺酸钠；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的12％。
高强防冻双组分砂浆添加剂的制备方法，步骤如下：
1)防冻剂的制备
将硝酸钙、丙酸钙、亚硝酸钾与70％用量的水加入四口烧瓶中，搅拌15min后加入缓凝剂，搅拌15min，再加入剩余的水，搅拌5min即可得到防冻剂成品。
2)稳塑剂的制备
先将配方中70％的水与聚羧酸型减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至55℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
将本发明实施例制得的添加剂添加入砂浆中配合作为实验组与未添加添加剂的砂浆作为空白组进行对比试验：
砂浆配合比如下：
测试结果如下：
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。