本发明涉及节能建筑材料技术领域，具体涉及一种用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块的添加剂及其制备方法。
背景技术：
自保温轻质混凝土砌块，具有耐火防火、保温隔热、轻质、抗震等特点，是由水泥、集料、化学发泡剂、泡沫稳定剂等搅拌混合、浇注成型的一种具有自保温功能的新型轻质泡沫节能砌块。这种新型砌块重量轻，保温性能好，隔音效果好，可以大大降低建筑成本及房屋的使用成本，是国家重点推广的新型墙体材料之一。另外，这种砌块中的集料可大量利用粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料，从而减少了废物排放，可有效改善生态条件，保护生态环境。
免蒸压自保温轻质混凝土砌块的生产需要混凝土初凝时间较短，最理想的状态是发泡剂完成发泡且完成浇注时立即初凝，混凝土失去流动性，这样可以有效地固定泡沫所占有的体积，避免泡沫破裂或者较重集料下降造成混凝土块上下密度不同。
在没有外加剂的情况下，硅酸盐混凝土初凝时间一般在1小时左右，如此长的初凝时间不能满足轻质混凝土砌块生产的需要，必须添加高效速凝剂以缩短初凝时间。
目前用于喷射混凝土的速凝剂一般有碱性速凝剂和无碱速凝剂，碱性速凝剂是由石灰、工业铝酸钠、碱金属碳酸盐和硅酸盐等原料经煅烧粉磨而成，具有速凝时间短、价格低等优点，缺点是加量较大，后期强度损失大等。
无碱速凝剂主要是硫酸铝的复合物，例如硫酸铝和氯化钙的复合物等。其主要缺点是稳定性差、加量大、后期强度下降较大。
根据水泥水化机理分析可知，水泥中影响初凝强度的组分是C3A含量，但硅酸盐水泥中C3A的含量是一定的,过高的C3A含量会降低混凝土强度，所以不能通过增加C3A含量的方法减少初凝时间。
减少水化生成氢氧化钙含量可以增加C3S水化速度，也可以提高混凝土后期强度。
硫酸铝具有较好的速凝作用，其机理是铝离子在碱性条件下生成铝酸盐，进而与游离钙离子形成网状的钙矾石，减少了混凝土的流动性而达到初凝。但硫酸铝速凝剂的缺点对后期强度影响较大。
从以上分析可以看出，减少混凝土水化过程生成的钙离子浓度可以加快水化反应速度，而且提高混凝土后期强度。另外，形成一定形式上的网状结构可以降低混凝土流动性而达到初凝，研究证明这种网状结构对混凝土的后期强度没有影响，因而是一种理想的速凝机制。
技术实现要素：
本发明设计了一种兼有速凝和增强作用的速凝剂分子，即氨三乙酸氢铝。其示性式如下：
氨三乙酸氢铝在混凝土砂浆中与氢氧化钙发生复分解反应，生成以钙离子为桥的网状交联结构，一方面消耗了氢氧化钙，提高了C3S的水化速度，同时提高了混凝土的后期强度。另一方面，网状交联结构使混凝土流动性降低，达到初凝状态。
氨三乙酸氢铝中的铝离子在碱性条件下首先生成铝酸盐，然后与游离钙离子形成网状的钙矾石而促进初凝了混凝土的初凝。由于添加的铝离子较少，所以对混凝土的后期强度影响较小。
本发明的具体内容如下：
氨三乙酸氢铝的合成
合成机理
Al2(SO4)3+6NaOH→2Al(OH)3+3Na2SO4
具体方案为：、
1)将硫酸铝与氢氧化钠反应生成的氢氧化铝与氨三乙酸混合反应，制得氨三乙酸氢铝；
2)将氨三乙酸铝溶于稀碱液制得铝元素的质量分数为2-10％的溶液，就得到适用于免蒸压自保温轻质混凝土砌块生产的速凝增强剂。
优选的,速凝增强剂中铝元素的质量分数为5-7％。
优选的,速凝增强剂中铝含量为6％。
优选的,所用的氨三乙酸铝是按以下方法合成的：将在硫酸铝水溶液中加入氢氧化钠至pH5-6，得到氢氧化铝，将氢氧化铝洗涤后与水混合制成氢氧化铝悬浮液，在上述悬浮液中加入氢氧化铝2倍摩尔量的氨三乙酸，50℃下搅拌溶解，反应1小时，蒸干水份，得到氨三乙酸氢铝。
优选的,采用氨三乙酸铝为速凝增强剂的主要活性成分；合成氨三乙酸铝的原料为硫酸铝。
本发明还提供按照上述任一方法制备的用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块的速凝增强剂。
所述的速凝增强剂可以使混凝土28天抗压强度提高25％。所述的速凝剂用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块，速凝剂在混凝土中的添加量为水泥质量的0.1-3％，优选1-2％。
本发明的优点如下：
1，速凝增强剂合成工艺简单，原料易得，适用于大规模工业化生产。
2，速凝效果好，1.5％的添加量就可以使混凝土初凝时间达到5min，终凝时间达到80min，满足免蒸压自保温轻质混凝土砌块工业化生产的需要。
3，速凝的混凝土后期强度不但没有降低，而且有所提高，优于市场上所有正在应用的混凝土速凝剂。
具体实施例
以下的实施例是为了进一步说明本发明的具体内容，但本发明的实施范围及实施方法不限于下面所给出的描述。
实施例1
工业硫酸铝700g(约1mol)，溶于1000ml水中，加热至80℃，滴加10％NaOH水溶液至体系PH值至中性，并且不再有沉淀生成。放置24小时，倾出上清液，再加入1000ml水洗涤二次，同样倾出上清液，得到氢氧化铝悬浮液。
在上述悬浮液中分批加入400g氨三乙酸，50℃下搅拌溶解，反应1小时，蒸除水份，得到白色固体380g。
将制得的氨三乙酸铝溶于5％氢氧化钠溶液中，使铝含量达到6％，就得到适用于免蒸压自保温轻质混凝土砌块生产的速凝增强剂，标记为SZ-1。
实施例2
所有操作与实施例1相同，只是配成的速凝增强剂铝含量为2％，该速凝增强剂标记为SZ-2。
实施例3
所有操作与实施例1相同，只是配成的速凝增强剂铝含量为4％，该速凝增强剂标记为SZ-3。
实施例4
所有操作与实施例1相同，只是配成的速凝增强剂铝含量为8％，该速凝增强剂标记为SZ-4。
实施例5
所有操作与实施例1相同，只是配成的速凝增强剂铝含量为10％，该速凝增强剂标记为SZ-5。
实施例6
标准混凝土配方：425号水泥400g，20-40目河沙300g，粉煤灰350g，水350g，置于1000ml烧杯中搅拌均匀即得到标准混凝土砂浆。加入1.5g复合稳泡剂，1.5％的SZ-1速凝增强剂(以水泥添加量计)，于40℃恒温水浴中恒温后加入20g浓度为27％的双氧水，0.2g催化剂，剧烈搅拌后放置。测量初凝时间为5min、终凝时间为80min、室温养护28天后抗压强度为4.0Kg/cm2。
实施例7
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为1％，测量初凝时间为22min、终凝时间为120min、室温养护28天后抗压强度为3.8Kg/cm2。
实施例8
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为0.5％，测量初凝时间为31min、终凝时间为140min、室温养护28天后抗压强度为3.4Kg/cm2。
实施例9
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为0.1％，测量初凝时间为25min、终凝时间为160min、室温养护28天后抗压强度为3.2Kg/cm2。
实施例10
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为2％，测量初凝时间为4min、终凝时间为65min、室温养护28天后抗压强度为3.9Kg/cm2。
实施例11
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为2.5％，测量初凝时间为3min、终凝时间为55min、室温养护28天后抗压强度为3.7Kg/cm2。
实施例12
所有操作与实施例6相同，只是SZ-1速凝增强剂的加入量改为3％，测量初凝时间为3min、终凝时间为50min、室温养护28天后抗压强度为3.5Kg/cm2。
实施例13
所有操作与实施例6相同，只是使用SZ-2速凝增强剂替代SZ-1速凝增强剂，其加入量为1.5％，测量初凝时间为20min、终凝时间为170min、室温养护28天后抗压强度为3.5Kg/cm2。
实施例14
所有操作与实施例13相同，只是SZ-2速凝增强剂的加入量改为3％，测量初凝时间为14min、终凝时间为140min、室温养护28天后抗压强度为3.9Kg/cm2。
实施例15
所有操作与实施例6相同，只是使用SZ-3速凝增强剂替代SZ-1速凝增强剂，其加入量为1.5％，测量初凝时间为17min、终凝时间为130min、室温养护28天后抗压强度为3.5Kg/cm2。
实施例16
所有操作与实施例6相同，只是使用SZ-4速凝增强剂替代SZ-1速凝增强剂，其加入量为1.5％，测量初凝时间为4min、终凝时间为70min、室温养护28天后抗压强度为3.9Kg/cm2。
实施例17
所有操作与实施例6相同，只是使用SZ-5速凝增强剂替代SZ-1速凝增强剂，其加入量为1.5％，测量初凝时间为3min、终凝时间为60min、室温养护28天后抗压强度为3.7Kg/cm2。
实施例18
所有操作与实施例6相同，只是不使用速凝增强剂，测量初凝时间为30min、终凝时间为190min、室温养护28天后抗压强度为3.0Kg/cm2。