本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂及其制备方法。
背景技术：
湿拌砂浆是指将各种原材料(包括水)经合理配制，进行工厂化生产后，由运输工具(通常用密闭罐车)运送到工地。由于其从配制到使用存在一定的时间差，因此，需要保证湿拌砂浆具有一定的可操作时间，即砂浆在加水拌合后，在初凝以前要具有足够好的和易性、能进行正常施工、操作，且硬化后要满足工程结构对力学性能以及耐久性等方面的要求。
为了确保湿拌砂浆在配制后一定时间内仍具有可操作性，人们研发出了一些专用于湿拌砂浆的改性剂。目前，建筑市场上也已经有一些改善湿拌砂浆性能的改性剂在出售，然而这些改性剂的使用却带来了湿拌砂浆的收缩率大的问题，从而大大限制了其应用范围。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种兼顾可操作性和高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣38-43％、菊糖0.07-0.10％、甘油1.05-1.50％、聚羧酸盐高效减水剂2.3-2.7％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.006-0.009％，余量为水；其中，菊糖与甘油的用量比为1：15；所述的改性豆渣的制备步骤为：将豆渣加入至其质量的2.5-3.0倍的pH值为2-3的硝酸铁溶液中，浸泡处理1-2h；接着将浸泡处理后的溶液加热至65-72℃，利用功率为340-370W、频率为32-35kHz的超声波处理20-30min，过滤得滤渣，备用；用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于80-85℃温度下烘干，得到。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣40-42％、菊糖0.08-0.09％、甘油1.20-1.35％、聚羧酸盐高效减水剂2.4-2.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.007-0.008％，余量为水。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣41％、菊糖0.084％、甘油1.26％、聚羧酸盐高效减水剂2.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.0072％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的2.5-3.0倍的pH值为2-3的硝酸铁溶液中，浸泡处理1-2h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至65-72℃，利用功率为340-370W、频率为32-35kHz的超声波处理20-30min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于80-85℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以80-100r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以120-140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以150-160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以110-120r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂在湿拌砂浆中的用量为34-37kg/m3。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂在制备湿拌砂浆用改性剂方面的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明改性剂是在改性豆渣以及质量比为1：15的菊糖与甘油的共同作用下，达到的提高砂浆抗收缩性能的效果，掺有该改性剂的砂浆的28d收缩率仅为0.0638-0.0702％，同时，本发明改性剂还显著的改善了砂浆的保水性、粘聚性、柔软度等工作性能以及抗压强度，使之满足了施工要求。
具体实施方式
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。
实施例1
本发明实施例中，一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣38％、菊糖0.10％、甘油1.50％、聚羧酸盐高效减水剂2.3％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.009％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的2.5倍的pH值为2的硝酸铁溶液中，浸泡处理1h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至65℃，利用功率为340W、频率为32kHz的超声波处理30min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于80℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以80r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以120r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以150r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以110r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
实施例2
本发明实施例中，一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣43％、菊糖0.07％、甘油1.05、聚羧酸盐高效减水剂2.7％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.006％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的3.0倍的pH值为3的硝酸铁溶液中，浸泡处理2h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至72℃，利用功率为370W、频率为35kHz的超声波处理20min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于85℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以100r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以120r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
实施例3
本发明实施例中，一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣40％、菊糖0.09％、甘油1.35％、聚羧酸盐高效减水剂2.4％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.008％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的2.5倍的pH值为2的硝酸铁溶液中，浸泡处理1h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至65℃，利用功率为340W、频率为32kHz的超声波处理30min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于80℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以80r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以120r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以150r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以110r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
实施例4
本发明实施例中，一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣42％、菊糖0.08％、甘油1.20％、聚羧酸盐高效减水剂2.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.007％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的3.0倍的pH值为3的硝酸铁溶液中，浸泡处理2h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至72℃，利用功率为370W、频率为35kHz的超声波处理20min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于85℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以100r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以120r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
实施例5
本发明实施例中，一种高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性豆渣41％、菊糖0.084％、甘油1.26％、聚羧酸盐高效减水剂2.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.0072％，余量为水。
所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性豆渣的制备，包括以下步骤：
1)将豆渣加入至其质量的2.8倍的pH值为2的硝酸铁溶液中，浸泡处理1.5h；
2)接着将浸泡处理后的溶液加热至70℃，利用功率为350W、频率为34kHz的超声波处理25min，过滤得滤渣，备用；
3)用蒸馏水将滤渣反复冲洗干净后，再于85℃温度下烘干，得到改性豆渣，备用；
(2)将菊糖、甘油与水混合，以90r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入聚羧酸盐高效减水剂，以130r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加改性豆渣，以160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物C；
(5)最后往混合物C中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以120r/min的速度搅拌均匀，得到所述的高抗收缩的湿拌砂浆用改性剂。
对比例1
在实施例5的基础上，以普通豆渣取代改性豆渣，其余与实施例5完全相同。
对比例2
在实施例5的基础上，以甘油取代菊糖，其余与实施例5完全相同。
对比例3
在实施例5的基础上，以菊糖取代甘油，其余与实施例5完全相同。
称取等质量的湿拌砌筑砂浆八份，每份湿拌砌筑砂浆中的水泥：粉煤灰：砂：水的质量比为260：120：1390：245；接着按照改性剂在湿拌砌筑砂浆中的用量为36kg/m3，分别将实施例1-5、对比例1-3所制得的改性剂掺入对应的湿拌砌筑砂浆中，搅拌均匀后，对其性能进行检测，测得结果列于表1。
由表1可以看出：掺有本发明实施例1-5制得的改性剂的砂浆具有优异的抗收缩性能，其28d收缩率仅为0.0638-0.0702％，同时，砂浆的保水性、粘聚性、柔软度等工作性能均得到较显著的改善，该砂浆完全满足了施工要求，此外，该砂浆还具有较好的抗压强度；对比实施例5和对比例1-3，可以看出本发明是在改性豆渣以及质量比为1：15的菊糖与甘油的共同作用下，才具有如此优异的可操作性能。
表1各例制得的改性剂对砂浆的性能影响
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。