本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂及其制备方法。
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、外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湿拌砂浆外加剂。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂及其制备方法，所述湿拌砂浆外加剂可有效提高湿拌砂浆的抗冻性，保证湿拌砂浆的硬化强度，同时还可以提供很好的施工性。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，其中，稳塑剂由以下重量百分比的组分组成：减水剂15-20％、保水剂2-4％、引气剂0.4-0.8％、稳泡剂0.2-0.5％、水74.7-82.4％；调节剂由以下重量百分比的组分组成：缓凝剂4-8％、早强防冻剂8-15％、水77-88％。
其中减水剂是以异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体合成得到的聚羧酸系高性能减水剂，它的减水率高、保塑性好；引气剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三萜皂苷中的至少一种；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺；保水剂为羟乙基甲基纤维素、温轮胶，羟乙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的5-15％；
其中缓凝剂为葡萄糖酸钠、白糖、柠檬酸钠、氨基三甲叉膦酸中的至少两种复合；早强防冻剂为硝酸钙、乙二醇、三乙醇胺三者的混合物，其中乙二醇用量为硝酸钙用量的20-35％、三乙醇胺用量为硝酸钙用量的10-20％。
作为优选方案，稳塑剂由以下重量百分比的组分组成：减水剂17-18.5％、保水剂3.2-3.3％、引气剂0.6-0.7％、稳泡剂0.3-0.4％、水77.1-78.9％；调节剂由以下重量百分比的组分组成：缓凝剂4.5-7％、早强防冻剂10-14％、水79-85.5％。早强防冻剂为硝酸钙、乙二醇、三乙醇胺三者的混合物，其中早乙二醇用量为硝酸钙用量的25-28.5％，三乙醇胺用量为硝酸钙用量的14-15％。
本发明复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法：
(1)稳塑剂的制备：先将配方中70-80％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，再加入减水剂，搅拌5-10min；再将体系温度升温至45-55℃，然后加入保水剂，搅拌10-15min；再将体系温度降至室温，然后加入引气剂，搅拌10-15min；加入稳泡剂，搅拌5-10min，最后加入剩余的水，搅拌5-10min即可得到成品。得到的产品按照砂浆配比中胶材总量的2％-3％掺入。
(2)调节剂的制备：先将配方中70-80％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，加入早强防冻剂，搅拌15-20min；加入缓凝剂，搅拌10-15min；最后加入剩余的水，搅拌5-10min即可得到成品。得到的产品按照砂浆配比中胶材总量的2.5％-3.5％掺入。
本发明的有益效果是：
本发明湿拌砂浆外加剂主要起到降低体系水胶比和提高砂浆施工性、保水性的作用，调节剂主要起到延长砂浆的开放时间和防冻早强的作用。本发明湿拌砂浆外加剂通过合理配置各原料组分，所得到的外加剂可以有效提高湿拌砂浆的抗冻性，保证湿拌砂浆的硬化强度，同时还可以提供很好的施工性，适用于推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。
实施例1：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂170g；保水剂为温轮胶30g、羟乙基甲基纤维素2g；引气剂为十二烷基苯磺酸钠3g、十二烷基硫酸钠3g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺3g；水789g。
调节剂：缓凝剂为葡萄糖酸钠30g、白糖15g；早强防冻剂为硝酸钙70g、乙二醇20g、三乙醇胺10g；水855g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)稳塑剂的制备：先将配方中80％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，再加入减水剂，搅拌10min；再将体系温度升温至50℃，然后加入保水剂，搅拌10min；再将体系温度降至室温，然后加入引气剂，搅拌15min；加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余的水，搅拌5min即可得到成品。
(2)调节剂的制备：先将配方中70％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，加入早强防冻剂，搅拌20min；加入缓凝剂，搅拌15min；最后加入剩余的水，搅拌5min即可得到成品。
实施例2：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂185g；保水剂为温轮胶30g、羟乙基甲基纤维素3g；引气剂为十二烷基硫酸钠3g、三萜皂苷4g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺4g；水771g。
调节剂：缓凝剂为葡萄糖酸钠40g、柠檬酸钠15g、氨基三甲叉膦酸15g；早强防冻剂为硝酸钙100g、乙二醇25g、三乙醇胺15g；水790g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)稳塑剂的制备：先将配方中70％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，再加入减水剂，搅拌5min；再将体系温度升温至55℃，然后加入保水剂，搅拌15min；再将体系温度降至室温，然后加入引气剂，搅拌10min；加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余的水，搅拌10min即可得到成品。
(2)调节剂的制备：先将配方中80％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，加入早强防冻剂，搅拌15min；加入缓凝剂，搅拌10min；最后加入剩余的水，搅拌10min即可得到成品。
实施例3：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂200g；保水剂为温轮胶35g、羟乙基甲基纤维素5g；引气剂为十二烷基苯磺酸钠4g、三萜皂苷4g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺5g；水747g。
调节剂：缓凝剂为葡萄糖酸钠40g、白糖20g、柠檬酸钠20g；早强防冻剂为硝酸钙100g、乙二醇35g、三乙醇胺15g；水770g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)稳塑剂的制备：先将配方中75％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，再加入减水剂，搅拌10min；再将体系温度升温至45℃，然后加入保水剂，搅拌10min；再将体系温度降至室温，然后加入引气剂，搅拌15min；加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余的水，搅拌10min即可得到成品。
(2)调节剂的制备：先将配方中75％的水倒入装有搅拌的四口烧瓶中，加入早强防冻剂，搅拌20min；加入缓凝剂，搅拌10min；最后加入剩余的水，搅拌10min即可得到成品。
实施例4：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂150g；保水剂为温轮胶19g、羟乙基甲基纤维素1g；引气剂为十二烷基苯磺酸钠2g、十二烷基硫酸钠2g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺2g；水824g。
调节剂：缓凝剂为葡萄糖酸钠20g、白糖10g、氨基三甲叉膦酸10g；早强防冻剂为硝酸钙60g、乙二醇14g、三乙醇胺6g；水880g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法同实施例1。
实施例5：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂160g；保水剂为温轮胶22g、羟乙基甲基纤维素3g；引气剂为十二烷基硫酸钠5g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺4g；水806g。
调节剂：缓凝剂为葡萄糖酸钠40g、柠檬酸钠15g、氨基三甲叉膦酸5g；早强防冻剂为硝酸钙80g、乙二醇24g、三乙醇胺16g；水820g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法同实施例2。
实施例6：
一种复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂，由稳塑剂和调节剂两种外加剂复合而成，具体配方如下：
稳塑剂：减水剂为聚羧酸系高性能减水剂180g；保水剂为温轮胶27g、羟乙基甲基纤维素3g；引气剂为十二烷基硫酸钠3g、三萜皂苷3g；稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺5g；水779g。
调节剂：缓凝剂为白糖20g、柠檬酸钠30g、氨基三甲叉膦酸20g；早强防冻剂为硝酸钙100g、乙二醇20g、三乙醇胺10g；水800g。
上述复合型早强防冻湿拌砂浆外加剂的制备方法同实施例3。
实施效果：
按照砂浆强度等级为m10设计砂浆配合比，将实施例1-2制备的湿拌砂浆外加剂加入砂浆中，砂浆具体配合比如表1所示。
表1砂浆配合比
按照jgj/t223-2010标准中的方法对上述砂浆进行性能测试，其测定结果见表2。
表2测试结果
由表2可知，掺有本发明湿拌砂浆外加剂的砂浆的各项检测指标均明显优于空白试验的砂浆，其保水率高，且具有高拉伸粘结强度和高抗压强度，抗冻性能强，施工性能好，综合性能优异，适用于推广应用。