本发明涉及一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，属于建筑外加剂技术领域。
背景技术：
干粉砂浆，又称砂浆干粉料，是由烘干筛分处理的细集料与胶凝材料、外加剂、填充料等按一定比例混合而成的干粉状或颗粒状新型建筑材料。其具有产品质量高、生产效率高、生产成本低、使用方便、环境污染小，和便于文明施工等优点，逐渐地取代现场搅制、抗渗性差、收缩值大，和质量不稳定的传统砂浆，并成为建筑业的发展方向。按原料的组成分，干粉砂浆可分为普通水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、特种功能砂浆和快速修补砂浆等。其中，普通水泥砂浆是使用量最大、使用范围最广的砂浆，其是由胶凝材料、骨料(干砂)、矿物掺和料(主要为粉煤灰)、外加剂等材料组成。干粉砂浆的推广与使用，不但大大提高施工速度、建筑质量，而且环境污染少，便于文明施工及管理，从而提高建筑业整体水平。
随着人民生活水平提高和建筑业的不断发展，国家和个人对建筑物的质量提出了越来越高的要求，而提高建筑的质量与水平的关键是提高干粉砂浆的性能。但是随着干粉砂浆的发展，逐渐暴露出一些自身的缺陷：强度等级低、坍落度损失大、和易性很难保证。为了克服强度低的缺陷，人们通常的解决方法是在原料中添加增强剂，而坍落度损失大、和易性差，则是在原料中添加塑化剂。尽管这样的解决方式取得一定的效果，而且也进行了很多的研究，如中国专利CN103819117A、CN102976655A、CN102964077B等，但是干粉砂浆的抗压强度和坍落度方面不是那么理想。这在很大程度上制约了干粉砂浆的发展。因此，继续探索与研究干粉砂浆的抗压强度和坍落度是非常价值的。
技术实现要素：
针对上述现有技术中干粉砂浆的抗压强度和坍落度方面的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种能有效地提高抗压强度和坍落度稳定性的保坍型干粉砂浆塑化增强剂。
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物6～8份、醋酸苯乙烯共聚物5～7份、塑化剂15～20份、蒙脱石20～25份、玻璃微珠10～15份、碳酸钙2～4份、铝酸钙3～5份、硝酸钙2～4份、硫酸钡1～3份、乙酸钙4～6份、改性剑麻纤维5～7份、碳酸钙晶须4～6份、土豆粉15～20份、明胶4～6份、硅藻土6～8份、羧甲基纤维素醚3～5份、有机硅消泡剂0.1～0.3份。
优选地，
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物7份、醋酸苯乙烯共聚物6份、塑化剂18份、蒙脱石22份、玻璃微珠12份、碳酸钙3份、铝酸钙4份、硝酸钙3份、硫酸钡2份、乙酸钙5份、改性剑麻纤维6份、碳酸钙晶须5份、土豆粉18份、明胶5份、硅藻土7份、羧甲基纤维素醚4份、有机硅消泡剂0.2份。
所述的塑化剂是由1～3份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、1～3份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、1～3份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、1～3份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.1～0.3份甲基硅酸钠和0.02～0.04份纳米二氧化硅制成。
优选地，
所述的塑化剂是由2份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、2份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、2份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、2份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.2份甲基硅酸钠和0.03份纳米二氧化硅制成。
所述的改性剑麻纤维为100～150℃水热制备的纳米高岭土/剑麻纤维复合材料。
所述的蒙脱石、土豆粉、硅藻土的目数为120～200目。
在使用时，所述的塑化增强剂占干粉砂浆总重量的0.1～0.3％。
本发明的保坍型干粉砂浆塑化增强剂的原理如下：
首先，在干粉砂浆加上搅拌时，丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、醋酸苯乙烯共聚物能在砂浆颗粒表面自行分散，并形成聚合物膜，膜上部分表面气孔被砂浆颗粒填充，使应力集中降低，从而使砂浆的抗弯强度和抗裂强度得到改善。同时，蒙脱石能提高保水性能、强度和抗渗性，有机硅消泡剂能减少聚合物造成的砂浆气孔，羧甲基纤维素醚能改善干粉砂浆的和易性、抗渗性和抗裂性，这些原料的加入，大大提高干粉砂浆的综合性能；
其次，玻璃微珠，在搅拌时起着滚珠的作用，减少干粉砂浆原料之间的摩擦力，破坏颗粒之间形成的絮凝结构，从而改善了干粉砂浆的流动性和均匀性；
再次，硅藻土作为塑化剂的载体，且明胶包裹在塑化剂表面，将它掺入干粉砂浆中时，可以有效地延长塑化作用的时间，从而起到维持坍落度稳定性的作用。同时，通过不同主链化学结构、侧链种类和长度的塑化剂进行复配组合、有机硅和纳米二氧化硅共同改性，并发生“复配效应”，既能提高干粉砂浆的流动性，也能使其具有良好的坍落度保持能力；
最后，采用无机成分(碳酸钙、铝酸钙、硝酸钙、硫酸钡)和有机成分(乙酸钙)来改善干粉砂浆的强度。同时，还使用改性剑麻纤维、碳酸钙晶须和土豆粉进一步改善干粉砂浆的强度。其中，改性剑麻纤维采用了水热活化和纳米技术改性，使得干粉砂浆的综合性能更加优良；土豆粉具有复杂的树形分支结构，能改善干粉砂浆的显微结构，提高密实性，从而提高干粉砂浆的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、玻璃微珠的滚珠作用，改善了干粉砂浆的流动性和均匀性；
2、硅藻土作为塑化剂的载体，且明胶包裹在塑化剂表面，实现维持坍落度稳定性的目的。同时，通过不同主链化学结构、侧链种类和长度的塑化剂进行复配组合、有机硅和纳米二氧化硅共同改性，并发生“复配效应”，既能提高干粉砂浆的流动性，也能使其具有良好的坍落度保持能力；
3、充分利用了水热活化、纳米技术改性剑麻纤维和具有复杂树形分支结构的土豆粉，能有效地优化干粉砂浆的性能；
4、本发明的塑化增强剂具有低的掺量、高的强度、高的坍落度稳定性等优点，是一种良好的建筑外加剂。
具体实施方式
本发明提供一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物6～8份、醋酸苯乙烯共聚物5～7份、塑化剂15～20份、蒙脱石20～25份、玻璃微珠10～15份、碳酸钙2～4份、铝酸钙3～5份、硝酸钙2～4份、硫酸钡1～3份、乙酸钙4～6份、改性剑麻纤维5～7份、碳酸钙晶须4～6份、土豆粉15～20份、明胶4～6份、硅藻土6～8份、羧甲基纤维素醚3～5份、有机硅消泡剂0.1～0.3份；
所述的塑化剂是由1～3份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、1～3份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、1～3份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、1～3份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.1～0.3份甲基硅酸钠和0.02～0.04份纳米二氧化硅制成；
所述的改性剑麻纤维为100～150℃水热制备的纳米高岭土/剑麻纤维复合材料；
所述的蒙脱石、土豆粉、硅藻土的目数为120～200目；
在使用时，所述的塑化增强剂占干粉砂浆总重量的0.1～0.3％。
实施例1
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物7份、醋酸苯乙烯共聚物6份、塑化剂18份、蒙脱石22份、玻璃微珠12份、碳酸钙3份、铝酸钙4份、硝酸钙3份、硫酸钡2份、乙酸钙5份、改性剑麻纤维6份、碳酸钙晶须5份、土豆粉18份、明胶5份、硅藻土7份、羧甲基纤维素醚4份、有机硅消泡剂0.2份；
所述的塑化剂是由2份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、2份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、2份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、2份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.2份甲基硅酸钠和0.03份纳米二氧化硅制成。
实施例2
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物8份、醋酸苯乙烯共聚物7份、塑化剂20份、蒙脱石25份、玻璃微珠15份、碳酸钙4份、铝酸钙5份、硝酸钙4份、硫酸钡3份、乙酸钙6份、改性剑麻纤维7份、碳酸钙晶须6份、土豆粉20份、明胶6份、硅藻土8份、羧甲基纤维素醚5份、有机硅消泡剂0.3份；
所述的塑化剂是由3份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、3份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、3份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、3份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.3份甲基硅酸钠和0.04份纳米二氧化硅制成；
实施例3
一种保坍型干粉砂浆塑化增强剂，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酰胺-丙烯酸共聚物6份、醋酸苯乙烯共聚物5份、塑化剂15份、蒙脱石20份、玻璃微珠10份、碳酸钙2份、铝酸钙3份、硝酸钙2份、硫酸钡1份、乙酸钙4份、改性剑麻纤维5份、碳酸钙晶须4份、土豆粉15份、明胶4份、硅藻土6份、羧甲基纤维素醚3份、有机硅消泡剂0.1份；
所述的塑化剂是由1份甲基丙烯酸为主链接枝PEO支链聚羧酸、1份丙烯酸为主链接枝EO支链聚羧酸、1份甲基丙烯酸为主链接枝PO支链聚羧酸、1份甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为主链接枝EO支链聚羧酸、0.1份甲基硅酸钠和0.02份纳米二氧化硅制成；
另外，为了说明本发明的性能效果，申请人进行了试验，试验结果如表1所示：
表1干粉砂浆的坍落度和抗压强度
由表1可知，本发明所提供的保坍型干粉砂浆塑化增强剂具有高的抗压强度和坍落度稳定性，这表明本发明所提供的保坍型干粉砂浆塑化增强剂的性能优越，是一种良好的建筑外加剂。
当然，上面只是本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。