本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种湿拌砂浆用防冻添加剂及其制备方法。
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、添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湿拌砂浆用防冻添加剂，可以用于改善低温环境下湿拌砂浆的可施工性。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种湿拌砂浆用防冻添加剂及其制备方法，采用科学合理的配比，制得的湿拌砂浆用添加剂按一定配比量添加到砂浆中大大提高了砂浆的抗冻性能和硬化强度，显著改善了传统砂浆在低温环境下难以操作的问题。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂4-8份、硝酸钙11-13.5份、三异丙醇胺2.5-3份、硝酸钾3-4份、水72.5-79份。
优选的，所述缓凝剂为柠檬酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、白糖中的任意两种及其以上组合物。
优选的，湿拌砂浆用防冻添加剂还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂15-20％、引气剂0.4-0.8％、稳泡剂0.2-0.5％、保水剂2-4％，余量为水。
优选的，稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中70-80％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5-10min，再将体系温度升温至45-55℃，加入保水剂，搅拌10-15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10-15min后加入稳泡剂，搅拌5-10min，最后加入剩余量的水，搅拌5-10min即可得到稳塑剂成品。
优选的，所述聚羧酸减水剂的合成单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚。
优选的，所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三萜皂苷中的一种或多种组合物。
优选的，所述稳泡剂为脂肪酰二乙醇胺。
优选的，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的5-15％。
优选的，湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将70-80％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌15-20min，再加入缓凝组分，搅拌10-15min，最后加入剩余量的水，搅拌5-10min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
优选的，湿拌砂浆用防冻添加剂中防冻组分占砂浆配比中胶材总量的2.5％-3.5％，稳塑剂占砂浆配比中胶材总量的2％-3％。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明配比合理、制备工艺简便，制得的添加剂用于砂浆中有效提高了湿拌砂浆的抗冻性并保证了湿拌砂浆的硬化强度，同时还可以提供很好的施工性，特别适用于寒冷地区或冬季建筑砂浆的施工。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂4.5份、硝酸钙11份、三异丙醇胺2.5份、硝酸钾3份、水79份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂17％、引气剂0.6％、稳泡剂0.3％、保水剂3.2％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比1:3的柠檬酸钠、葡萄糖酸钠的组合物；引气剂为质量比1:1:1的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三萜皂苷的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的10％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中70％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5min，再将体系温度升温至45℃，加入保水剂，搅拌15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将70％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌15min，再加入缓凝组分，搅拌15min，最后加入剩余量的水，搅拌10min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
实施例2：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂7份、硝酸钙13.5份、三异丙醇胺3份、硝酸钾4份、水72.5份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂18.5％、引气剂0.7％、稳泡剂0.4％、保水剂3.3％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比3:1的葡萄糖酸钠、白糖的组合物；引气剂为质量比1:1的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的10％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中80％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5min，再将体系温度升温至50℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将80％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌15min，再加入缓凝组分，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
实施例3：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂4份、硝酸钙12份、三异丙醇胺3份、硝酸钾3.5份、水77.5份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂16％、引气剂0.5％、稳泡剂0.2％、保水剂2.5％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比1:1:2的柠檬酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠的组合物；引气剂为质量比2:1的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的15％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中75％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至55℃，加入保水剂，搅拌15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌10min后加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将70％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌20min，再加入缓凝组分，搅拌15min，最后加入剩余量的水，搅拌10min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
实施例4：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂5份、硝酸钙11.5份、三异丙醇胺2.5份、硝酸钾3.2份、水77.8份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂20％、引气剂0.8％、稳泡剂0.3％、保水剂2％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比8:3:3的葡萄糖酸钠、白糖、六偏磷酸钠的组合物；引气剂为3：4的十二烷基硫酸钠、三萜皂苷的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的15％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中70％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至50℃，加入保水剂，搅拌15min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌15min后加入稳泡剂，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将80％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌20min，再加入缓凝组分，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌10min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
实施例5：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂8份、硝酸钙12.5份、三异丙醇胺2.8份、硝酸钾3.6份、水73.1份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂15％、引气剂0.6％、稳泡剂0.5％、保水剂4％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比1:1的柠檬酸钠、六偏磷酸钠的组合物；引气剂为十二烷基苯磺酸钠；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的15％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中80％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌5min，再将体系温度升温至55℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌15min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌10min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将80％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌20min，再加入缓凝组分，搅拌15min，最后加入剩余量的水，搅拌5min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
实施例6：
湿拌砂浆用防冻添加剂，包括以下质量份数组成：缓凝剂6份、硝酸钙13份、三异丙醇胺2.6份、硝酸钾4份、水74.4份；还包括稳塑剂，所述稳塑剂由以下百分含量组成：聚羧酸减水剂17％、引气剂0.4％、稳泡剂0.4％、保水剂3％，余量为水。
其中，缓凝剂为质量比3:2的六偏磷酸钠、白糖的组合物；引气剂为质量比2:3的十二烷基苯磺酸钠、三萜皂苷的组合物；保水剂为羟丙基甲基纤维素、温轮胶的组合物，且羟丙基甲基纤维素用量为温轮胶用量的15％。
稳塑剂的制备步骤如下：先将配方中80％的水与聚羧酸减水剂共同加入四口烧瓶中搅拌10min，再将体系温度升温至45℃，加入保水剂，搅拌10min，然后再将体系温度降至室温，加入引气剂，搅拌15min后加入稳泡剂，搅拌5min，最后加入剩余量的水，搅拌10min即可得到稳塑剂成品。
湿拌砂浆用防冻添加剂的制备方法，步骤如下：
1)将80％用量的水加入带有搅拌机构的四口烧瓶中，然后将硝酸钙、三异丙醇胺、硝酸钾加入其中搅拌15min，再加入缓凝组分，搅拌10min，最后加入剩余量的水，搅拌5min，得防冻组分成品；
2)将防冻组分成品与稳塑剂按一定比例均匀共混即得本发明湿拌砂浆用防冻添加剂。
将本发明实施例制得的添加剂添加入砂浆中配合作为实验组与未添加添加剂的砂浆作为空白组进行对比试验：
砂浆配合比如下：
测试结果如下：
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。