本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及一种新型砂浆外加剂的制备方法及应用。
背景技术：
砂浆是建筑上砌砖使用的黏结物质，主要由一定比例的沙子和胶结材料(水泥、石灰膏、黏土等)加水和成，也被称为灰浆、沙浆等。常用的砂浆主要有：水泥砂浆、混合砂浆(或叫水泥石灰砂浆)、石灰砂浆，以及粘土砂浆等。
湿拌砂浆是现代砂浆较为环保的工艺，是砂浆发展的重要趋势，能够满足工地上较长时间的储存、抹面和建筑施工等的需求。建筑用量的加大也使得对于砂浆外加剂的研究和改进逐步增多，现有的砂浆外加剂主要主要还是由增稠剂、流化剂、缓凝剂和水复配得到。
例如，现有技术cn201710753824.x中公开了一种湿拌砂浆外加剂，其由以下重量份的组分组成：纤维素醚20～40份、木质素磺酸钠20～30份、引气剂0.6～1.0份和粉煤灰900～1000份。
同时，现有技术cn201410406681.1也公开了一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法和应用，其中，湿拌砂浆外加剂是由a料和b料组成，a料由以下重量百分比的组分组成：引气剂：0.8％～2％，缓凝剂：2％～4％，抗裂剂：0.06％～0.15％，增强剂：0.6％～1.2％，保水剂：0.3％～0.7％，余量为水；b料由以下重量百分比的组分组成：减水剂：3％～12％，减缩剂：0.2％～0.5％，余量为水。
然而，如上示例的现有砂浆外加剂在复配使用过程中，仍存在一些问题，主要包括以下几个方面：
①增稠剂组份的量是砂浆外加剂稳定性的重要影响因素，当增稠剂量多比较容易析出分层，当增稠剂不足砂浆容易发散；
②砂浆外加剂保水组份成本较高，导致砂浆外加剂生产成本也增加，达到较好的保水效果时，需要较高浓度的保水剂的使用，而这也使得砂浆的粘度较高，同时，成本较高也增加了生产风险。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种砂浆外加剂，所述的砂浆外加剂中，通过合成保水功能物质的使用并控制增稠剂的用量，从而使得砂浆外加剂能够达到良好的保水、增稠等实际应用效果。
本发明的第二目的在于提供一种所述的砂浆外加剂的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种所述的砂浆外加剂的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种新型砂浆外加剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(a)将活性单体溶液加热后，加入过硫酸盐溶液，继续升温；搅拌后静置，然后，加水搅拌稀释；
(b)将5～15份增稠剂，2～10份流化剂，40～80份缓凝剂，30～50份步骤(a)产物，0.5～5组份引气剂，以及0.1～0.5份消泡剂搅拌混合，得到新型砂浆外加剂；
其中，活性单体包括：丙烯酸或者丙烯酰胺中的至少一种。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法中，所述过硫酸盐包括：过硫酸铵或过硫酸钾中的至少一种。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法中，所述增稠剂包括：羟乙基甲基纤维素、瓜尔胶醚、麦芽糊精中的至少一种；
和/或，所述流化剂包括：聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂、木质素磺酸钠中的至少一种；
和/或，所述缓凝剂包括：蔗糖、柠檬酸中的至少一种；
和/或，所述引气剂包括：三萜皂甙、松香树脂、十二烷基硫酸钠中的至少一种；
和/或，所述消泡剂包括：有机硅消泡剂、聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的至少一种。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法步骤(a)中，所述加热包括加热至55～65℃；
和/或，步骤(a)中，所述继续升温包括升温至75～80℃。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法步骤(a)中，所述搅拌后静置包括：
首先搅拌20～30min，然后停止搅拌10～15min，接着继续搅拌50～70min后，将所得混合液静置6～8h。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法步骤(a)中，加水搅拌稀释包括：在高速搅拌条件下，向静置后的混合溶液中加入水，并持续搅拌。
优选的，本发明所述的新型砂浆外加剂的制备方法步骤(b)中，是在高速搅拌条件下，使得各原料充分溶解。
同时，本发明还提供了由本发明制备方法所得到的新型砂浆外加剂。
进一步的，本发明还提供了所述的新型砂浆外加剂在砂浆制备中的应用。
同样的，本发明还提供了一种砂浆的制备方法，所述制备方法中应用本发明新型砂浆外加剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中，通过增加自主合成保水组份(水溶性的极好的保水组份)的使用量，降低增稠剂组份的使用量，从而达到砂浆增稠保水的作用，同时还能够保证砂浆的稳定性。而常规的砂浆外加剂中，由于增稠保水组份的量增加，会导致产品的稳定性变弱，增稠保水的效果不明显。
本发明砂浆外加剂具有良好的减水功能，在搅拌过程中可以降低用水量，增加砂浆和易性和砂浆强度；同时，通过增加纤维类的物质，提高了砂浆粘结强度和抗裂强度，抹灰时粘结力较强，不易掉浆或下垂。
进一步的，添加有本发明砂浆外加剂的砂浆不会发生分层，也不会不泌水。特别是对于增稠保水要求较高的自流平的砂浆而言，本发明砂浆的使用能够实现良好应用效果，而这也是高性能砂浆的核心技术保障。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
有鉴于现有砂浆外加剂在实际应用上所存在的不足之处，本发明提供了一种新型砂浆外加剂，通过新型保水剂材料的合成和引入，以及对于各功能组分用量的调整，以有效解决现有砂浆在价格以及实际应用效果上所存在的不足之处。
具体的，本发明所提供的砂浆外加剂，是一种主要用于湿拌砂浆工艺中的一种外用添加剂，其制备流程可参考如下：
(i)将活性单体溶于水中开启搅拌，升温至55～65℃；
其中，活性单体与水的质量比为：(90～110)：(800～900)；同时，此步骤中，所用活性单体为丙烯酸或丙烯酰胺中的至少一种。
(ii)将过硫酸盐溶于水中，然后匀速加入步骤(i)所得产物，加入时间控制在10min左右，加入完成后升温至75～80℃；
此步骤中，过硫酸盐与水的质量比为：(0.2～0.5)：(100)；同时，过硫酸盐与步骤(1)中活性单体的质量比为：(0.2～0.5)：(90～110)；
进一步的，所用过硫酸盐为过硫酸铵或过硫酸钾中的至少一种；
(iii)搅拌20～30分钟，停止搅拌10～15分钟，开启搅拌50～70分钟后停止搅拌，将步骤(ii)产物溶液体系泵至高速搅拌釜中，并静置6～8h；
(iv)开启高速搅拌釜搅拌设备，加入水进行稀释；然后，在2880r/min的转速下，快速剪切30分钟，将所得产物体系移至物料储存罐备用，简记为物质b；
此步骤中，稀释所用水与活性单体的质量比为：(1000～1100)：(90～110)。
(v)将5～15份的增稠剂、2～10份的流化剂、40～80份的缓凝剂、30～50份的b物质、0.5～5组份的引气剂、0.1～0.5份的消泡剂在搅拌釜中以2880转/分钟的速度进行搅拌，使得各原料充分溶解、混合，得到产品砂浆外加剂。
此步骤中，所用增稠剂为：羟乙基甲基纤维素、瓜尔胶醚、麦芽糊精中的至少一种；
流化剂为：聚羧酸高性能减水剂、萘系减水剂、木质素磺酸钠中的至少一种；
缓凝剂为：蔗糖、柠檬酸中的至少一种；
引气剂为：三萜皂甙、松香树脂、十二烷基硫酸钠中的至少一种；
消泡剂为：有机硅消泡剂、聚醚改性有机硅、聚硅氧烷消泡剂中的至少一种。
合成及使用的保水剂因其分子结构中富含极性基团(如coo-),水分子与聚合物的极性侧基之间形成了氢键，具有优异水溶性性能，且因为分子交联形成线、网状结构，在吸水保水的同时也有增稠的作用，减少增稠剂的用量，降低增稠剂析出的风险，经过高速剪切后的高分子聚合物分散稳定效果和保水效果更好，成本更低，本发明砂浆外加剂在实际使用中能达到良好应用效果的重要原因之一；
同时，协调保水剂以及增稠剂的用量配比，也是本发明砂浆外加剂能够克服现有外加剂缺点的原因之一。
本发明砂浆外加剂与各类砂浆均有良好的相容性，因而可以进一步用于各类砂浆的制备中，而添加有本发明砂浆外加剂的砂浆具有良好的粘结强度和抗裂强度，抹灰时粘结力较强，不易掉浆或下垂，同时，也不会发生分层或泌水。
实施例1
s1、将100份的丙烯酸溶于800份的水中开启搅拌，升温至55℃；
s2、将0.4份的过硫酸铵溶于100份的水中，在10分钟匀速加入s1后升温至75℃；
s3、搅拌30分钟，停止搅拌15分钟，开启搅拌50分钟后停止搅拌，将溶液泵至高速搅拌釜静置6h；
s4、开启高速搅拌釜搅拌设备，加入稀释水1100份，以2880转/分钟的速度快速剪切30分钟后移至物料储存罐备用，命名b物质；
s5、将6份的羟乙基甲基纤维素醚、4份的瓜尔胶醚、3份的聚羧酸高性能减水剂、40份的蔗糖、30份的b物质、5组份的三萜皂甙、0.3份的二甲基硅油在搅拌釜中以2880转/分钟的速度进行搅拌充分溶解，得到产品。
实施例2
s1、将100份的丙烯酸溶于800份的水中开启搅拌，升温至55℃；
s2、将0.48份的过硫酸钾溶于100份的水中，在10分钟匀速加入s1后升温至75℃；
s3、搅拌30分钟，停止搅拌15分钟，开启搅拌50分钟后停止搅拌，将溶液泵至高速搅拌釜静置6h；
s4、开启高速搅拌釜搅拌设备，加入稀释水1100份，以2880转/分钟的速度快速剪切30分钟后移至物料储存罐备用，命名b物质；
s5、将3份的麦芽糊精、4.5份的萘系减水剂、40份的柠檬酸、40份的b物质、5组份的松香树脂、0.3份的二甲基硅油在搅拌釜中以2880转/分钟的速度进行搅拌充分溶解，得到产品。
实施例3
s1、将50份的丙烯酸，60份丙烯酰胺溶于850份的水中开启搅拌，升温至55℃；
s2、将0.52份的过硫酸钾溶于110份的水中，在10分钟匀速加入s1后升温至75℃；
s3、搅拌30分钟，停止搅拌15分钟，开启搅拌50分钟后停止搅拌，将溶液泵至高速搅拌釜静置6h；
s4、开启高速搅拌釜搅拌设备，加入稀释水1100份，以2880转/分钟的速度快速剪切30分钟后移至物料储存罐备用，命名b物质；
s5、将3份的麦芽糊精、4.5份的木质素磺酸钠、40份的柠檬酸、40份的b物质、5组份的松香树脂、0.3份的二甲基硅油在搅拌釜中以2880转/分钟的速度进行搅拌充分溶解，得到产品。
实验例1
m10：水泥(p·o42.5)200kg/m3，粉煤灰(ii级)130kg/m3，机制砂(mx＝2.9)1300kg/m3，砂浆外加剂掺量2.0％，用水量为稠度值90±5mm的用水量。
市售组为添加市售砂浆外加剂砂浆，实验例1-3分别为添加实施例1-3所制备砂浆外加剂的砂浆。
由如上实验结果可知，市售砂浆外加剂保水性能较差，初始稠度值较大，由于和易性较差导致后期28天强度有一定的影响，且90天稳定性观测市售的外加剂有絮状物质出现，有发霉迹象。而本发明所制备的砂浆外加剂则具有良好的保水性能，砂浆抗压强度大，稳定性良好。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。