本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种环保的湿拌砂浆改性剂及其制备方法。
背景技术：
湿拌砂浆是一种新型绿色建筑材料，是在专业生产厂内将水泥、水、砂、矿物掺合料和各种功能性添加剂按照一定的比例(为达到一定稠度)混合而成的混合物，其在节约资源、保护环境、提高工程质量等方面发挥着显著的作用。推广使用湿拌砂浆是一次建材业、建筑业的技术革命，也是一个国家、一个城市物质文明和精神文明建设水平的重要标志。在我国大力发展湿拌砂浆是建设节约型社会的具体体现。
实际工程应用中，湿拌砂浆从生产点运输到现场使用，如同预拌混凝土一样，对其工作性能的要求较高，要保证一定的可操作时间，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。因此，性能良好，兼具保水、增稠、缓凝等效果的改性剂是保证湿拌砂浆各方面性能的技术关键。
目前，国内建筑市场上也有一些改善湿拌砂浆性能的改性剂，但都难以兼顾保水、增稠、缓凝、抗收缩、保强度等性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种环保的、兼顾保水、增稠、缓凝、抗收缩、保强度等性能的湿拌砂浆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：
一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣40-44％、葡萄糖酸钠0.40-0.55％、萘磺酸盐甲醛缩合物2.5-4.0％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0030-0.0045％、烷基糖苷0.002-0.003％，余量为水；其中，脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐与烷基糖苷的质量比为3：2；所述的改性甘蔗渣的制备步骤为：将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过120-150目筛，得到甘蔗渣粉；将甘蔗渣粉与其质量的1-1.5倍量的摩尔体积浓度为0.22-0.26mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的5-6倍量的质量分数为7-8％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为380-400W的微波条件下进行微波处理4-5min，经过滤、清洗、烘干后得到。
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：改性甘蔗渣42-44％、葡萄糖酸钠0.47-0.50％、萘磺酸盐甲醛缩合物2.8-3.2％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0036-0.0042％、烷基糖苷0.0024-0.0028％，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：改性甘蔗渣43％、葡萄糖酸钠0.48％、萘磺酸盐甲醛缩合物3.0％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0039％、烷基糖苷0.0026％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过120-150目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1-1.5倍量的摩尔体积浓度为0.22-0.26mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的5-6倍量的质量分数为7-8％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为380-400W的微波条件下进行微波处理4-5min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以120-140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以140-160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以130-150r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂在湿拌砂浆中的用量为40-42kg/m3。
所述的环保的湿拌砂浆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：
本发明在改性甘蔗渣以及质量比为3：2的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐与烷基糖苷的共同作用下，具有优异的可操作性能，其中，分层度为10-15mm，初始稠度为112-118mm，6h稠度为83-98mm，可操作时间为8.5-10.0h，14d粘结强度为0.38-0.44MPa，28d抗压强度为25.4-26.8MPa，28d收缩率为0.0784-0.0850％。
本发明中的主要原料——改性甘蔗渣是由甘蔗渣改性而来，充分利用了环境中的废弃物，在实现甘蔗渣的经济效益最大化的同时，节省了资源，降低了成本，对环境保护具有积极的意义。
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，一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣40％、葡萄糖酸钠0.55％、萘磺酸盐甲醛缩合物2.5％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0045％、烷基糖苷0.003％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过120目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1倍量的摩尔体积浓度为0.26mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的6倍量的质量分数为7％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为380W的微波条件下进行微波处理5min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以120r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以130r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
实施例2
本发明实施例中，一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣44％、葡萄糖酸钠0.40％、萘磺酸盐甲醛缩合物4.0％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0030％、烷基糖苷0.002％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过150目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1.5倍量的摩尔体积浓度为0.22mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的5倍量的质量分数为8％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为400W的微波条件下进行微波处理4min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以150r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
实施例3
本发明实施例中，一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣42％、葡萄糖酸钠0.50％、萘磺酸盐甲醛缩合物2.8％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0042％、烷基糖苷0.0028％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过120目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1倍量的摩尔体积浓度为0.26mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的6倍量的质量分数为7％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为380W的微波条件下进行微波处理5min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以120r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以130r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
实施例4
本发明实施例中，一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣44％、葡萄糖酸钠0.47％、萘磺酸盐甲醛缩合物3.2％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0036％、烷基糖苷0.0024％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过150目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1.5倍量的摩尔体积浓度为0.22mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的5倍量的质量分数为8％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为400W的微波条件下进行微波处理4min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以140r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以160r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以150r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
实施例5
本发明实施例中，一种环保的湿拌砂浆改性剂，按照质量百分比计，由以下原料组成：改性甘蔗渣43％、葡萄糖酸钠0.48％、萘磺酸盐甲醛缩合物3.0％、脂肪聚氧乙烯醚硫酸盐0.0039％、烷基糖苷0.0026％，余量为水。
所述的环保的湿拌砂浆改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性甘蔗渣的制备，包括以下步骤：
1)将甘蔗渣洗净，烘干，粉碎，过150目筛，得到甘蔗渣粉；
2)将甘蔗渣粉与其质量的1.5倍量的摩尔体积浓度为0.25mol/L的高锰酸钾溶液混合均匀，再加入甘蔗渣粉质量的6倍量的质量分数为7.5％的硝酸钴溶液混合均匀后，在功率为400W的微波条件下进行微波处理4min；
3)微波处理后的溶液经过滤、清洗、烘干后，得到改性甘蔗渣，备用；
(2)将葡萄糖酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物与水混合，以130r/min的速度搅拌均匀，得到混合物A；
(3)接着往混合物A中加入改性甘蔗渣，以150r/min的速度搅拌均匀，得到混合物B；
(4)继续往混合物B中添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和烷基糖苷，以140r/min的速度搅拌均匀，得到所述的环保的湿拌砂浆改性剂。
对比例1
在实施例5的基础上，以普通甘蔗渣取代改性甘蔗渣，其余与实施例5完全相同。
对比例2
在实施例5的基础上，以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐取代烷基糖苷，其余与实施例5完全相同。
对比例3
在实施例5的基础上，以烷基糖苷取代脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，其余与实施例5完全相同。
称取等质量的湿拌抹灰砂浆八份，每份湿拌抹灰砂浆中的水泥：粉煤灰：砂：水的质量比为270：110：1380：255；接着按照改性剂在湿拌抹灰砂浆中的用量为41kg/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抹灰砂浆中，搅拌均匀后，对其性能进行检测，测得结果列于表1。
表1各例制得的改性剂对砂浆的性能影响
由表1可以看出：本发明改性剂能显著地改善砂浆保水性(分层度为10-15mm)、粘聚性、柔软度，不仅使砂浆具有良好的工作性能(初始稠度为112-118mm，6h稠度为83-98mm，可操作时间为8.5-10.0h)，能够满足施工要求，而且还具有较好的粘结强度(14d粘结强度为0.38-0.44MPa)、抗压强度(28d抗压强度为25.4-26.8MPa)及抗收缩性能(28d收缩率为0.0784-0.0850％)；对比实施例5和对比例1-3，可以看出本发明是在改性甘蔗渣以及质量比为3：2的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐与烷基糖苷的共同作用下，才具有如此优异的可操作性能。
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。