本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种增强混凝土外加剂及其制备方法。
背景技术：
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5％以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质，在混凝土中掺入外加剂，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用。
前还没有一种功能性外加剂被开发用于解决恶劣环境下混凝土耐侵蚀性能。在恶劣环境下、由于环境介质中的氯离子或混凝土原材料中的氯离子渗入到钢筋周围，达到一定浓度后破坏钢筋的钝化膜，引起钢筋锈蚀，削减其有效截面，降低其粘结强度等受力性能，使混凝土保护层顺筋胀裂，是影响混凝土结构耐久性的主要病害，已经引起国内外的普遍重视。
目前工程设计时，为防止混凝土耐侵蚀而采用方法有：提高混凝土强度等级、增加混凝土保护层厚度或在混凝土表面涂刷耐侵蚀涂层，但这些方法均存在明显的弊端，没有从根本上抑制侵蚀介质在混凝土内部的传输。例如氯离子侵蚀混凝土的途径通常有两种：其一是“混入”，如掺用含氯离子外加剂、施工用水含氯离子、在含盐环境中拌制浇注混凝土等；其二是“渗入”，环境中的氯离子通过混凝土的宏观、微观缺陷渗入到混凝土中，并到达钢筋表面。“混入”现象大都是施工管理的问题；而“渗入”现象则是综合技术的问题，与混凝土材料多孔性、密实性、工程质量，钢筋表面混凝土层厚度等多种因素有关。
中国海岸线总长度3.2万千米，其中大陆海岸线1.8万千米，岛屿海岸线1.4万千米，港湾众多，沿海城市星罗棋布，大量的货物贸易，均通过海上运出，港口的吞吐量，逐年提高，与此同步的是海堤、海港的建设也迅速增加，加之越来越多的跨海桥梁建造，因此用于接触海水的建材需求日益增加，但就目前我国生产的用于道路、建筑使用的水泥来说，直接用于海水浸渍的地方，由于其不抗海水、氯离子的侵蚀，砼的强度和使用寿命就会大大减少。
为了保证混凝土的性能，可以加入各种不同性能的外加剂调整、改善混凝土的性能。目前已有的抗海水增强混凝土外加剂可以起到减少拌合用水、增加工作性、控制凝结时间、早强、增强、耐久、染色、引气等作用，但外加剂一般都性能单一，不能满足多种需求，并且也没有能够有效降低高含泥量砂对混凝土性能影响的外加剂。通过外加剂的使用以及混凝土配方的优化，可以使预拌混凝土应用前景更为广阔。
技术实现要素：
本发明提供一种增强混凝土外加剂及其制备方法，通过优化组分、用量，提高混凝土的耐盐碱性、力学强度等技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种增强混凝土外加剂，包括以下原料：减水剂，矿渣、硬石膏、粉煤灰、碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物组成；
所述碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物的重量比为20-40:10-20:5-15。
进一步地，所述碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物的重量比为30:15:10。
进一步地，所述的矿渣的比表面积200m2/kg以上。矿渣可以为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，没有特别限定，优选为冶铁的铁矿石残余物。矿渣的比表面积通过研磨，过筛得到，比表面积测定通过bet法测定。
进一步地，硬石膏、粉煤灰的细度为160-180。硬石膏、粉煤灰的品种没有特别限定，其细度通过通过研磨过筛控制。
进一步地，碱融煅烧沸石为将1:10质量份的naoh与沸石混合后在高温下煅烧得到。沸石在高温煅烧前，优选研磨成粉后与naoh混合。煅烧温度优选为800-1200℃，煅烧时间优选为1-2小时。
进一步地，聚乙烯醇为低黏度的产品标准usp25的聚乙烯醇。
进一步地，三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物为三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚摩尔比1:1的共聚物。三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物的制备方法没有限定，可以通过本体聚合或乳液聚合法制备，制备过程可以加入常用的引发剂。
进一步地，减水剂为聚羧酸减水剂。
进一步地，所述增强混凝土外加剂还可以包含按重量份计，减水剂10-15份，矿渣30-60份、硬石膏5-15份、粉煤灰25-40份、碱融煅烧沸石20-40份、聚乙烯醇10-20份、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物5-15份。
一种上述的增强混凝土外加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）矿渣、硬石膏、粉煤灰、碱融煅烧沸石混合均匀作为固体成分备用；
（2）减水剂、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物混合搅拌均匀作为液体成分备用；
（3）固体成分和液体成分在使用时混合搅拌均匀后，添加到混凝土中使用。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过加入碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物在制备增强混凝土外加剂中起到了协同作用，协同提高了外加剂对混凝土的耐碱性能和力学强度，推测其机理可能为：
碱融煅烧沸石，通过煅烧后可以充分活化沸石，加入强碱一起熔融煅烧后，可以改变沸石的化学形态，使其耐碱且更容易粉碎成微粉末，加入到混凝土中作为成核剂，可以提高混凝土结晶性能，同时碱融后其表面丰富的电荷作用，作为聚乙烯醇的粘结过程的一种基质补充，可以进一步地破坏混凝土中的自身絮凝过程，同时可以降低混凝土的酸性，保证混凝土的钢筋不易被腐蚀，并且其本身具有高强度和韧性；碱融煅烧沸石具有较强的吸水性，可以作为聚羧酸减少剂的一种补充，从而增强外加剂的减水性。三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物为水溶性的氯化树脂，具有强耐腐蚀效果，通过与沸石、聚乙烯醇一起添加到混凝土，可以提高其分散性，并降低其对减少效果的影响。聚乙烯醇有很好的粘接性和成膜性，可以促进混凝土的自凝结，同时与三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物具有良好的分散性，利用其成膜性与三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物一起在混凝土表面成膜，提高混凝土的耐腐蚀特性，同时其对于弥补加入过多的微粉例如矿渣等导致的混凝土的强度下降的问题。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种抗海水增强混凝土外加剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚羧酸减水剂13份，矿渣45份、硬石膏10份、粉煤灰30份、碱融煅烧沸石30份、聚乙烯醇15份、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物10份。所述的矿渣的比表面积200m2/kg。硬石膏、粉煤灰的细度为160-180。碱融煅烧沸石为将1:10质量份的naoh与沸石混合研磨后在高温下煅烧得到，煅烧温度为81000℃，煅烧时间为2小时。聚乙烯醇为低黏度的产品标准usp25的聚乙烯醇。三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物为三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚摩尔比1:1的共聚物。
所述的抗海水增强混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）矿渣、硬石膏、粉煤灰、碱融煅烧沸石混合均匀作为固体成分备用；
（2）减水剂、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物混合搅拌均匀作为液体成分备用；
（3）固体成分和液体成分在使用时混合搅拌均匀后，添加到混凝土中使用。
实施例2
一种抗海水增强混凝土外加剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚羧酸减水剂15份，矿渣30份、硬石膏15份、粉煤灰25份、碱融煅烧沸石40份、聚乙烯醇10份、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物15份。所述的矿渣的比表面积200m2/kg。硬石膏、粉煤灰的细度为160-180。碱融煅烧沸石为将1:10质量份的naoh与沸石混合研磨后在高温下煅烧得到，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2小时。聚乙烯醇为低黏度的产品标准usp25的聚乙烯醇。三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物为三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚摩尔比1:1的共聚物。
所述的抗海水增强混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）矿渣、硬石膏、粉煤灰、碱融煅烧沸石混合均匀作为固体成分备用；
（2）减水剂、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物混合搅拌均匀作为液体成分备用；
（3）固体成分和液体成分在使用时混合搅拌均匀后，添加到混凝土中使用。实施例3
一种抗海水增强混凝土外加剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚羧酸减水剂10份，矿渣60份、硬石膏5份、粉煤灰40份、碱融煅烧沸石20份、聚乙烯醇20份、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物5份。所述的矿渣的比表面积200m2/kg。硬石膏、粉煤灰的细度为160-180。碱融煅烧沸石为将1:10质量份的naoh与沸石混合研磨后在高温下煅烧得到，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为1小时。聚乙烯醇为低黏度的产品标准usp25的聚乙烯醇。三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物为三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚摩尔比1:1的共聚物。
所述的抗海水增强混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）矿渣、硬石膏、粉煤灰、碱融煅烧沸石混合均匀作为固体成分备用；
（2）减水剂、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物混合搅拌均匀作为液体成分备用；
（3）固体成分和液体成分在使用时混合搅拌均匀后，添加到混凝土中使用。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗海水增强混凝土外加剂的原料中缺少碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物。
对比例2
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗海水增强混凝土外加剂的原料中缺少碱融煅烧沸石。
对比例3
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗海水增强混凝土外加剂的原料中缺少聚乙烯醇。
对比例4
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗海水增强混凝土外加剂的原料中缺少三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物。
对比例5
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备抗海水增强混凝土外加剂的原料中碱融煅烧沸石替换为普通沸石。
对比例6
采用中国专利文献cn104045266b实施例4的工艺制备抗海水增强混凝土外加剂。
试验按gb/t749-2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》，使用市售的海螺水泥，加入5%的实施例与对比例产品，进行测试侵蚀介质中的水泥耐蚀系数(k1)，侵蚀介质为3%na2so4+3%mgso4。同时进行抗折强度，抗压强度的测试。
由上表可知：本发明通过加入碱融煅烧沸石、聚乙烯醇、三氟氯乙烯与乙基乙烯基醚二元共聚物在制备抗海水增强混凝土外加剂中起到了协同作用，协同提高了外加剂对混凝土的耐碱性能和力学强度。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。