本发明涉及道路铺装技术领域，更具体地说，它涉及一种铺装板湿面层用外加剂及其制备工艺。
背景技术
道路铺装的形式较多，通常采用石材、铺装板/砖、鹅卵石、混凝土、木材等材料进行施工。铺装板/砖由于其造价低廉，铺设简单、可塑性强的优势，占据了道路铺装的大部分。传统的铺装板/砖通常为整体预制成型获得，从而具有较好的整体性，因此，整体的性能一致，对于不同的道路特点的适应性较差。
授权公告号为cn206521660u、授权公告日为2017年09月26日的中国专利公开了一种透水路面铺装板，包括透水饰面层和透水基板层，所述透水饰面层铺在透水基板层上，所述基板层内置有增强纤维层和透水导水管。
上述现有技术中，通过透水饰面层和透水基板层来形成透水路面铺装板，实现透水的作用。而在强度方面，主要通过在基板层内设置的增强纤维层来提高增强透水路面铺装板的强度。然而，对于提高路面铺装板的整体强度，不仅仅需要提高基板层的强度，很重要的一点，还需要提高面层的强度，而由于面层比基板层具有更好的光滑程度和光亮程度，因此，在提高面层的性能时，通常选择相应的外加剂来实现。
然而，对于提高路面铺装板的整体强度，不仅仅通过增强纤维的作用，很重要的一点，还需要提高混凝土的整体强度，这在很大程度上跟外加剂相关联。因此，一种能提高铺装板的早期强度的外加剂具有广泛的商用价值。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种铺装板湿面层用外加剂，具有提高铺装板的早期强度的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种铺装板湿面层用外加剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
减水剂180-235；
保坍剂50-93；
引气剂2.5-3.3；
有机硅消泡剂0.2-0.8；
硫代硫酸钠1-2.1；
白糖5-16；
糊精15-35；
纤维素醚0.3-0.8；
碳酸钠10-20；
增稠剂5-18；
水657.6-674.6份。
进一步优选为：所述铺装板湿面层用外加剂包括如下重量份数的组分：
减水剂180-200；
保坍剂50-80；
引气剂2.5-3.0；
有机硅消泡剂0.2-0.4；
硫代硫酸钠1-1.5；
白糖5-10；
糊精15-30；
纤维素醚0.5-0.8；
碳酸钠10-15；
增稠剂5-15；
水657.6-673份。
通过上述技术方案，减水剂可在维持面层砂浆扩展度基本不变的条件下，减少拌合用水量，还可对水泥颗粒具有分散作用，改善混凝土拌合物的流动性。缓凝剂能够保持混凝土坍落度不快速损失，引气剂可改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，并提高混凝土拌合物流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡；而有机硅消泡剂在一定程度上可抑制在混合形成外加剂的过程中气泡的产生，也可减少在加入混凝土拌合物并混合时出现的大气泡。
经研究(试验二)发现，缓凝剂、引气剂、有机硅消泡剂共同作用下，可使形成的外加剂具有更好的稳定性，不易使液相体系出现大量的气泡，与混凝土拌合物混合时，不易使混凝土拌合物中出现过多的气泡，使凝结后的混凝土的密实感较好。
白糖和糊精均具有较好的延缓混凝土拌合物的凝结的作用，糊精和纤维素醚在溶于水后均具有一定的粘性，并可达到较好的保水效果，因此，本申请中添加了适量的糊精和纤维素醚，不易影响混凝土的用水量、含气量以及凝结时间。
碳酸钠属于早强剂，在加入混凝土拌合物后，有助于提高铺装板面层的早期强度，产品生产后可更早的打包，缩短产品在周转筐中的存放时间，提高周转筐的使用效率，节约成本。
经研究(试验一、试验二)发现，硫代硫酸钠、碳酸钠、白糖、糊精、纤维素醚的复配作用下，不易使其中的组分出现沉底的现象，并使其具有较长的使用时间；此外，还有有助于增加凝结后的混凝土的早期强度。
进一步优选为：所述保坍剂为聚羧酸系保坍剂。
进一步优选为：所述引气剂包括烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂中的至少一种。
进一步优选为：所述引气剂由重量份数比为1-2∶1∶1-3的烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂组成。
进一步优选为：所述增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠中的至少一种。
进一步优选为：所述增稠剂由重量份数比为1-1.5∶1-2∶1的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠组成。
进一步优选为：所述减水剂包括硅烷改性聚羧酸减水剂、柠檬酸改性聚羧酸减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂中的至少一种。
通过上述技术方案，聚羧酸系保坍剂可减少混凝土的坍落度损失，延长混凝土的使用时间。硅烷改性聚羧酸减水剂、柠檬酸改性聚羧酸减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂各自具有较好的分散性和减水作用，当形成复配物后，与其混合后的混凝土拌合物可更明显地改善减水效果以及早期强度。且聚羧酸系保坍剂与硅烷改性聚羧酸减水剂、柠檬酸改性聚羧酸减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂一同配合作用，可有效克服混凝土拌合物出现的“抓底”、“板结”等现象。聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠均可使形成的外加剂液相体系保持均匀稳定的状态，提高混凝土拌合物的搅拌均匀性。
本发明的目的二在于提供一种铺装板湿面层用外加剂的制备工艺。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种铺装板湿面层用外加剂的制备工艺，包括如下步骤：
s1，先将相应重量份数的纤维素醚、糊精混合均匀，获得第一混合物；
s2，然后依次向搅拌锅中加入相应重量份数的水、白糖，混合10-15min后，再加入步骤s1中获得的混合物，继续混合5-8min，获得第二混合物；
s3，将相应重量份数的硫代硫酸钠、碳酸钠、减水剂、保坍剂、增稠剂、引气剂加入s2制得的第二混合物中，充分混合，最后加入相应重量份数的有机硅消泡剂，混合5-8min后，获得铺装板湿面层用外加剂。
通过上述技术方案，由于白糖溶解较缓慢，纤维素醚单独添加易结团，按步骤s1和s2步骤制备的混合物可顺利溶解和分散，不易出现结团现象。步骤s3中，加入引气剂，防止先加入引气剂，外加剂在搅拌过程中产生大量气泡外溢。在加入组分的过程中，充分考虑各种原料的溶解性，按照溶解的难易顺序进行添加和搅拌，有助于提高混合的均匀性，还在一定程度上减少了在整个生产外加剂的过程中的耗能，以节约生产成本。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.缓凝剂、引气剂、有机硅消泡剂相互配合后，可使形成的外加剂具有更好的稳定性，不易使液相体系出现大量的气泡，与混凝土拌合物混合时，不易使混凝土拌合物中出现过多的气泡，使凝结后的混凝土的密实感较好；
2.硫代硫酸钠、碳酸钠、白糖、糊精、纤维素醚的复配作用下，与混凝土拌合物的流动性，并且不易使其中的组分出现沉底的现象，并使其具有较长的使用时间；此外，还有助于增加凝结后的混凝土拌合物的早期强度。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：铺装板湿面层用外加剂，所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示，且通过如下步骤制备获得：
s1，先将纤维素醚、糊精混合均匀，获得第一混合物；
s2，然后依次向搅拌锅中加入水、白糖，混合10min后，再加入步骤s1中获得的混合物，继续混合5min，获得第二混合物；
s3，将硫代硫酸钠、碳酸钠、减水剂、保坍剂、增稠剂、引气剂加入s2制得的第二混合物中，充分混合，最后加入有机硅消泡剂，混合5min后，获得铺装板湿面层用外加剂。
其中，减水剂为硅烷改性聚羧酸减水剂；保坍剂为聚羧酸系保坍剂；引气剂由重量份数比为1∶1∶1的烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂组成；增稠剂由重量份数比为1.1∶2∶1的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠组成。
实施例2-6：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例7：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，减水剂为超支化改性聚羧酸系减水剂。
实施例8：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，减水剂为柠檬酸改性聚羧酸减水剂和超支化改性聚羧酸系减水剂。
实施例9：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，减水剂为硅烷改性聚羧酸减水剂和超支化改性聚羧酸系减水剂。
实施例10：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，减水剂为重量份数比为1∶1∶1的硅烷改性聚羧酸减水剂、柠檬酸改性聚羧酸减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂。
实施例11：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，引气剂为基磺酸盐类引气剂。
实施例12：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，引气剂为重量份数比为1∶1的基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂。
实施例13：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，引气剂中，烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂的重量份数比为1∶1∶3。
实施例14：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，引气剂中，烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂的重量份数比为2∶1∶3。
实施例15：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，增稠剂为疏水改性丙烯酸酯共聚物。
实施例16：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，增稠剂为重量份数比为1∶1∶1的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠。
实施例17：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，增稠剂中，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠的重量份数比为1∶2∶1。
实施例18：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，增稠剂中，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠的重量份数比为1.2∶1∶1。
实施例19：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，步骤s1中，先加入的有机硅消泡剂的重量份数为0.1份。
实施例20：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，步骤s1修改为：将水、减水剂、保坍剂、引气剂、有机硅消泡剂、硫代硫酸钠、白糖、糊精、纤维素醚、碳酸钠一同进行充分混合，形成混合物。
对比例1：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，组分中不包含硫代硫酸钠、碳酸钠、白糖、糊精、纤维素醚、增稠剂，制备工艺与实施例1的制备方法相同。
对比例2：铺装板湿面层用外加剂，与实施例1的区别在于，将缓凝剂、保坍剂、引气剂、有机硅消泡剂、硫代硫酸钠、白糖、糊精、纤维素醚、碳酸钠、增稠剂、水一同混合15min。
试验一：抗压强度试验
试验方法：
1.基准试样的制备：采用p.o52.5r水泥6.0kg，矿渣粉1.0kg，砂14.5kg，用水量3.5kg，在砂浆搅拌机中搅拌均匀，倒入面料储料斗中，经过设备自动布好湿面料和干底料后，模头下降，对铺装板振动加压和真空抽水成型，制备出路面铺装板，在温度20±2℃，相对湿度为60％～80％以上的条件下养护，获得基准试样。
2、试验样品的制备：采用p.o52.5r水泥6.0kg，矿渣粉1.0kg，砂14.5kg，用水量3.5kg，制备获得的实施例1-20中的相应的外加剂70g，在砂浆搅拌机中搅拌均匀，倒入面料储料斗中，经过设备自动布好湿面料和干底料后，模头下降，对铺装板振动加压和真空抽水成型，制备出路面铺装板养护方式与标准样相同，获得试验样品1-20。
3、对照样品的制备：采用p.o52.5r水泥6.0kg，矿渣粉1.0kg，砂14.5kg，用水量3.5kg，制备获得的对比例1-2中的相应的外加剂70g，在砂浆搅拌机中搅拌均匀，倒入面料储料斗中，经过设备自动布好湿面料和干底料后，模头下降，对铺装板振动加压和真空抽水成型，制备出路面铺装板养护方式与标准样相同，获得试验样品1-2。
4、按照gb28635-2012中对路面砖强度的检测方法，分别对基准试样、试验样品1-20和对照样1-2进行第3天、第28天的抗压强度的检测。
试验结果：试验样品1-20、基准试样、对照样品1-2的抗压强度如表2所示。
表2试验样品1-20、基准试样、对照样品1-2的抗压强度
由表2可知，在1-28天内，试验样品1-20具有比基准试样更好的抗压强度变化，而对照样品1-2的抗压强度相应低于基准试样在第1天、第3天、第28天时的抗压强度。上述情况说明了硫代硫酸钠、碳酸钠、白糖、糊精、纤维素醚的复配作用，可提高与其混合后的混凝土试件的早期抗压强度。
试验二：含气量和可使用时间试验
采用试验一中试验样品制备过程中用到的混凝土拌合物作为试验样品1-20；采用试验二中对照样品制备过程中用到的混凝土拌合物作为对照样品1-2。
试验方法对分别静置拌合有试验样品1-20和对照样1-2的面料砂浆拌合物，1小时后观察和记录其稳定性情况；并每半小时分别对试验样品1-20和对照样1-2进行砂浆流动度测试，砂浆流动度检测方法参照标准jc/t985-2017，当扩展度小于110mm时记录可使用时间。
试验结果：试验样品1-20、对照样品1-2的含气量、可使用时间如表3所示。
表3试验样品1-20、对照样品1-2的含气量、可使用时间
由表3可知，基准样和试验样品1-20中砂浆拌合物在静置1小时后无沉底或轻微沉底，且可使用时间(流动度大于110mm)在3.0h-3.5h，而对照样品1和2砂浆拌合物沉底严重，且最大的可使用时间为2.0h，该区别说明了：缓凝剂、引气剂、增稠剂、硫代硫酸钠、碳酸钠、有机硅消泡剂共同作用时，可使形成的外加剂具有更好的稳定性不易使其中的组分出现沉底的现象，并使其具有较长的使用时间。此外，从对照样品2与试验样品1-20的稳定性以及可使用时间相比之下，所采用的制备工艺，更有利于提高铺装板湿面层用外加剂的性能表现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。