本发明属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种水剂水泥水化速率调控材料的制备方法。
背景技术：
：裂缝控制问题是大体积混凝土在施工过程中必须要重视的问题。而温度裂缝又是大体积混凝土中最常见的裂缝形式之一。在大体积混凝土施工过程中，由于水泥水化放出大量热量，散热不及时，使得混凝土内外温差急剧增大，产生极大的温度应力，因而产生裂缝，最终造成严重的后果。为了减少温度裂缝的产生，除了提高散热效率外，对水泥水化进行调控，降低水泥水化速率，进而降低温峰放热量，也是一种行之有效的方法。这种调控水泥水化的材料已经被广泛的研究。cn104610503a选用了糊精在氧化还原引发剂存在条件下与交联剂进行交联反应，得到了具有空间结构，抗酸抗碱抗剪切，能有效降低水化放热速率峰值水化调控材料。cn104710131a以非溶性聚合物包裹改性糊精，得到了一种能有效降低加速期和减速期的水化速率而对水泥水化诱导期几乎没影响的水化热调控材料。cn104628296a用淀粉和酸催化剂，交联剂反应，然后再与烯基琥珀酸酐反应，制备了一种具有空间网状结构，抗酸碱和剪切能力高，可有效降低水化放热速率的调控材料。cn105060762b公开了一种淀粉基水化热调控材料的制备方法，将淀粉完全糊化后加酶水解，加乙醇沉淀过滤粉碎制得的糊精，继续与乳化剂反应制备了有水化调控作用的淀粉基水化热调控材料。上述的专利文献都是具备优异的水泥水化调控功能的材料，但制备所得的产物均为固体产物，在施工过程中搅拌不均匀，会对水化调控的作用产生巨大的影响。相对于上述的专利，本发明在制备过程中减少了有机溶剂的使用及干燥这一步骤，制备过程更简单。本发明从施工的角度，设计了一种可以与减水剂一起使用的水剂水泥水化速率调控材料，有效地解决了固体水化热调控材料搅拌不均匀的问题。技术实现要素：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水剂水泥水化速率调控材料及其制备方法。目前，大部分的糊精或者淀粉基的水泥水化调控材料都为固体形态的材料，搅拌方式的不同，导致水化热调控材料的分布不均匀，在很大程度上会影响水化调控的效果。通过对淀粉基的适当改性引入亲水性基团，可以增加淀粉基的溶解性，使得淀粉基分散更均匀，起到更好的水化调控作用。本发明采用的具体技术方案如下：水剂水泥水化速率调控材料的制备方法，所述水泥水化速率调控材料为接枝水溶性聚合物的淀粉溶液，包括以下步骤：步骤（1）将淀粉和水混合，制得10-20wt%的淀粉乳，加入无机酸催化，调整ph为1,加热升温至50~70℃，保温4~8h；步骤（2）调整ph为7，加入水溶性聚合物单体和引发剂，保温反应8~12h即可制得水剂水化速率调控材料。本发明的进一步改进，所述无机酸为盐酸，硫酸或硝酸中的一种，所述引发剂为过硫酸铵。本发明的进一步改进，所述的淀粉为小麦淀粉，可溶性淀粉，木薯淀粉，糯淀粉，藕淀粉，南瓜淀粉中的一种。本发明的进一步改进，所述的水溶性聚合物的单体为乙烯基吡咯烷酮，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，n-乙烯基甲酰胺，乙烯基磺酸钠中的一种或多种。本发明的进一步改进，接枝水溶性聚合物，单体的用量为淀粉的质量的10-40%，优选为15-25%。具体实施方式为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。本发明的实施例中无特别说明，所采用的水泥均为小野田52.5水泥。水泥水化放热速率的测定使用美国ta公司tamair等温量热仪，测试温度为20℃，测试试件为净浆，水胶比为0.4，水泥水化调控材料的添加百分比相对于胶材的质料。以最大放热速率峰值降低幅度作为本发明水化调控材料性能的判定标准，相同条件下放热速率峰值降低幅度越大则表明水泥水化调控材料性能越好。测试方法参照gb/t2022-1980。本发明实施例中，测试采用的混凝土配合比为：水泥320kg/m3,粉煤灰80kg/m3,河沙753kg/m3，粗集料1084kg/m3，水160kg/m3，粉煤灰为一级粉煤灰，砂子为细度模数为2.6的中砂，石子为粒径5-20mm连续级配的碎石。混凝土绝热温升使用舟山市博远科技开发有限公司by-atc/jr型绝热温升仪器，绝热温升测试初始温度为15℃。混凝土抗压强度和凝结时间参照gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》执行。实施例1水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g南瓜淀粉加入水调成10wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至50℃保温8h,用碳酸钠调节ph至7，加入20g乙烯基吡咯烷酮，20g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和1.8g过硫酸铵，继续保温8h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例2水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g糯淀粉加入水调成20wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至53℃保温4h,用碳酸钠调节ph至7，加入10g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，1.1g过硫酸铵，继续保温8.5h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例3水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g小麦淀粉加入水调成15wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至56℃保温5h,用碳酸钠调节ph至7，加入15gn-乙烯基甲酰胺，2.1g过硫酸铵，继续保温10h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例4水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g藕淀粉加入水调成13wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至70℃保温7h,用碳酸钠调节ph至7，加入25gn-乙烯基甲酰胺，2.5g过硫酸铵，继续保温9.5h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例5水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g可溶性淀粉加入水调成17wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至60℃保温7.5h,用碳酸钠调节ph至7，加入18g乙烯基磺酸钠，1.6g过硫酸铵，继续保温8.7h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例6水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g木薯淀粉加入水调成14wt%的淀粉乳，用硫酸调节ph到1，升温至65℃保温6h,用碳酸钠调节ph至7，加入24g乙烯基磺酸钠，2.6g过硫酸铵，继续保温11h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例7水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g木薯淀粉加入水调成18wt%的淀粉乳，用盐酸调节ph到1，升温至66℃保温6.5h,用碳酸钠调节ph至7，加入25g乙烯基吡咯烷酮，1.7g过硫酸铵，继续保温9h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。实施例8水剂水泥水化速率调控材料的制备，包括以下步骤：将100g南瓜淀粉加入水调成19wt%的淀粉乳，用硝酸调节ph到1，升温至68℃保温5.5h,用碳酸钠调节ph至7，加入30g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，1.5g过硫酸铵，继续保温12h,即可得到水剂水泥水化速率调控材料产品。对比例1未改进的15wt%淀粉乳液对比例215wt%的葡萄糖溶液对比例3参照cn105712647a实施例1制备水化热调控材料。表1编号掺量/%凝结时间/小时28天抗压强度/mpa水化最大速率降低峰值/%实施例10.29.751.183.1实施例20.211.550.783.6实施例30.210.649.182.4实施例40.59.348.986.1实施例50.812.148.788.4实施例60.811.948.189.1实施例70.69.348.988.1实施例80.610.849.387.3对比例10.27.752.10对比例20.212.345.21.3对比例30.210.150.185.0从表1中可以看出，本发明依次将酸催化剂和亲水性聚合物单体引入到淀粉中，提高了淀粉的亲水性，使其以溶液的形式存在，制备工艺简单，成本低廉，相对于固体产品，减少了干燥这一环节，减少生产成本；生产过程全程以水做介质，工艺绿色环保，得到的水剂水化热调控材料几乎不影响强度和凝结时间的情况下，可以有效地降低水化放热速率峰值。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12