本发明属于混凝土技术应用，尤其涉及一种混凝土外加剂及其制备方法和混凝土靶向调控方法。
背景技术：
混凝土外加剂，通常是指以聚羧酸分子为主要成分的外加剂，其是在拌制混凝土过程中加入，用以改善混凝土性能的物质，掺量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂是现代高强、高性能、高耐久性混凝土的基础，是现代混凝土的灵魂。混凝土外加剂按主要功能分为四类：a、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。b、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂。c、改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、阻锈剂等。d、改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、防水剂。
为满足普通混凝土对以上外加剂的需求，混凝土外加剂行业的工程师们通常将上述两种或者两种以上的外加剂，按照与c30梁板柱混凝土的适应性，复配成一种外加剂供给混凝土搅拌站使用。混凝土搅拌站的各种类型、种类、强度等级、施工部位、运输距离的混凝土，不同含泥粉量、适应性、颗粒比表面积的原材料，不同种类的原材料组合，均使用该种这样的外加剂。
然而，不同种类、强度等级、施工部位、运输距离等的混凝土需要匹配不同种类的外加剂；同种类原材料含泥粉量、适应性、颗粒比表面积的不同，也需要匹配不同种类外加剂；不同种类的原材料吸水率、级配、配合比也需要匹配不同的外加剂。不同的外加剂配合比表现为：不同的减水率，不同的保坍性能，不同的缓凝性能，不同的空气含量，不同的早强性能等等，目前混凝土行业都采用一种外加剂来解决上面所有的变化问题，这显然是不可能做到的。目前，由于混凝土公司使用的是减水组分、保坍组分、缓凝组分、早强防冻组分固定的外加剂，当混凝土各种因素在变化的时候，其只能通过调整外加剂掺量来解决，而不能时时变化外加剂本身的保坍组分、减水组分，缓凝组分等的比例，故外加剂与混凝土各组分不能时时精确匹配，只能调整外加剂的总掺量，导致出厂施工性能不可控，到场工作性波较大，制造成本偏高，强度偏低，耐久性偏差。因此，目前混凝土外加剂与时时变化的混凝土各组分严重不匹配，给实际的工作带来极大的不便问题，存在严重的不科学性。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种用于混凝土动态靶向调控的混凝土外加剂，旨在解决背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种混凝土外加剂，包括但不限于保坍外加剂和减水外加剂；所述保坍外加剂包括以下按照重量百分数计的组分：葡萄糖酸钠0.1%~5%、减水剂1%~5%、保坍剂20%~30%、引气剂0.01%~0.08%、消泡剂0.03%~0.1%，余量为水，各组分的重量百分数之和为100%；所述减水外加剂包括以下按照重量百分数计的组分：葡萄糖酸钠0.1%~5%、减水剂17%~27%、保坍剂1%~5%、引气剂0.01%~0.08%、消泡剂0.03%~0.1%，余量为水，各组分的重量百分数之和为100%。
优选的，所述保坍外加剂包括以下按照重量百分数计的组分：葡萄糖酸钠1%~2%、减水剂2%~3%、保坍剂23%~26%、引气剂0.02%~0.04%、消泡剂0.04%~0.06%，余量为水，各组分的重量百分数之和为100%；所述减水外加剂包括以下按照重量百分数计的组分：葡萄糖酸钠1%~2%、减水剂20%~23%、保坍剂2%~3%、引气剂0.02%~0.04%、消泡剂0.04%~0.06%，余量为水，各组分的重量百分数之和为100%。
优选的，所述减水剂为聚羧酸型减水剂；所述保坍剂为聚羧酸型保坍剂。
其中，聚羧酸型减水剂是指以丙烯酸和聚氧乙烯醚为主的高分子共聚物，其以减水作用为主；聚羧酸型保坍剂是指以丙烯酸、羟乙酯和聚氧乙烯醚为主的高分子共聚物，其以保坍作用为主。
优选的，所述引气剂为阴离子表面活性引气剂。
优选的，所述消泡剂为炔二醇型消泡剂。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述混凝土外加剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照保坍外加剂中各组分的重量百分数，称取葡萄糖酸钠、减水剂、保坍剂、引气剂、消泡剂、水，并将各组分进行混合，得到所述保坍外加剂；
按照减水外加剂中各组分的重量百分数，称取葡萄糖酸钠、减水剂、保坍剂、引气剂、消泡剂、水，并将各组分进行混合，得到所述减水外加剂；
将所述保坍外加剂和所述减水外加剂进行动态配合，得到所述混凝土外加剂。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的混凝土外加剂。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述混凝土外加剂在混凝土质量控制中的动态应用。
本发明实施例的另一目的在于提供一种利用上述混凝土外加剂进行的混凝土靶向调控方法，包括以下步骤：
根据待调控的混凝土的类型，确定所述保坍外加剂和所述减水外加剂的掺和比例；
根据所述保坍外加剂和所述减水外加剂的掺和比例，将所述保坍外加剂和所述减水外加剂与所述待调控的混凝土进行动态匹配，得到靶向调节质控后的混凝土。
本发明实施例的另一目的在于提供一种混凝土，其包括上述的混凝土外加剂。
本发明实施例提供的一种混凝土外加剂，包括但不限于有保坍外加剂和减水外加剂；其中，保坍外加剂初始减水率较低，保坍性能优异；减水外加剂初始减水率高，保坍性能较差；针对不同种类、强度等级、施工部位、运输距离、原材料泥粉量、适应性、颗粒比表面积、原材料吸水率、级配、配合比等混凝土对不同减水率，不同保坍性能，不同缓凝性能等性能的需求，可以将该混凝土外加剂中的保坍外加剂和减水外加剂双掺或多掺进混凝土中，以实现靶向调节。当混凝土的类型发生变化，不仅可以通过调节保坍外加剂和减水外加剂的掺量来满足混凝土的性能要求，而且还可以通过调节保坍外加剂和减水外加剂的组合比例来满足混凝土的性能要求，从而可以较为精准地控制混凝土的质量，使得各强度等级、不同特性的混凝土都具有相近的出机和经时施工性能，极大的便利了质量控制，降低了设备的磨损，从而可以定向调配混凝土出厂质量，控制混凝土经时损失，优化混凝土工作性，降低制造成本，提高耐久性等。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由0.1kg的葡萄糖酸钠、1kg的减水剂、20kg的保坍剂、0.01kg的引气剂、0.03kg消泡剂和78.86kg的水混合而成的；减水外加剂是由0.1kg的葡萄糖酸钠、17kg的减水剂、1kg的保坍剂、0.01kg的引气剂、0.03kg消泡剂和81.86kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。在实际使用时，保坍外加剂和减水外加剂可以预先混合在一起，然后添加至混凝土中进行搅拌均匀；也可以分别将保坍外加剂和减水外加剂添加至混凝土中进行搅拌均匀。
实施例2
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由5kg的葡萄糖酸钠、5kg的减水剂、30kg的保坍剂、0.08kg的引气剂、0.1kg消泡剂和59.82kg的水混合而成的；减水外加剂是由5kg的葡萄糖酸钠、27kg的减水剂、5kg的保坍剂、0.08kg的引气剂、0.1kg消泡剂和62.82kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
实施例3
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由1.5kg的葡萄糖酸钠、2kg的减水剂、22kg的保坍剂、0.02kg的引气剂、0.04kg消泡剂和74.44kg的水混合而成的；减水外加剂是由1kg的葡萄糖酸钠、25kg的减水剂、2kg的保坍剂、0.04kg的引气剂、0.06kg消泡剂和71.9kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
实施例4
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由1kg的葡萄糖酸钠、4kg的减水剂、28kg的保坍剂、0.04kg的引气剂、0.07kg消泡剂和67.79kg的水混合而成的；减水外加剂是由1.8kg的葡萄糖酸钠、18kg的减水剂、3kg的保坍剂、0.02kg的引气剂、0.04kg消泡剂和77.14kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
实施例5
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由1.2kg的葡萄糖酸钠、3kg的减水剂、26kg的保坍剂、0.04kg的引气剂、0.06kg消泡剂和69.7kg的水混合而成的；减水外加剂是由2kg的葡萄糖酸钠、20kg的减水剂、2kg的保坍剂、0.02kg的引气剂、0.04kg消泡剂和75.94kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
实施例6
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由2kg的葡萄糖酸钠、2kg的减水剂、23kg的保坍剂、0.02kg的引气剂、0.04kg消泡剂和72.94kg的水混合而成的；减水外加剂是由1.2kg的葡萄糖酸钠、23kg的减水剂、3kg的保坍剂、0.04kg的引气剂、0.06kg消泡剂和77.86kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
实施例7
该实施例提供了一种混凝土外加剂，其包括保坍外加剂和减水外加剂；具体的，保坍外加剂是由1kg的葡萄糖酸钠、2.44kg的减水剂、24.32kg的保坍剂、0.03kg的引气剂、0.05kg消泡剂和72.16kg的水混合而成的；减水外加剂是由1kg的葡萄糖酸钠、21.95kg的减水剂、2.7kg的保坍剂、0.03kg的引气剂、0.05kg消泡剂和74.27kg的水混合而成的。其中，减水剂为市售的聚羧酸型减水剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v2减水剂，其减水率可达40%以上；保坍剂为市售的聚羧酸型保坍剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的v3保坍剂，其减水率低于20%；引气剂为市售的阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂，具体可采用来源于青岛国基科技集团的ae-601阴离子表面活性引气剂；消泡剂为市售的炔二醇型消泡剂。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种上述实施例提供的混凝土外加剂在混凝土质量控制中的应用，具体的，可包括以下步骤：
s1、根据待调控的混凝土的类型，确定所述保坍外加剂和所述减水外加剂的掺和比例；其中，需要匹配原材料泥粉量、适应性、颗粒比表面积、原材料吸水率、级配、配合比等；待调控的混凝土的类型包括种类、强度等级、施工部位、运输距离等，但不限于此。
s2、根据所述保坍外加剂和所述减水外加剂的掺和比例，将所述保坍外加剂和所述减水外加剂与所述待调控的混凝土进行动态匹配，即可得到靶向调节质控后的混凝土。
上述混凝土外加剂在实际生产中的具体应用可参考如下实施例。
实施例8
该实施例提供了一种混凝土，其为用于墙柱的c30混凝土，该混凝土是由238kg的水泥（fce=48mpa，ρ=3.2g/cm3）、84kg的矿粉（活性指数28天≥95%，ρ=2.75g/cm3）、72kg的粉煤灰（活性指数28天≥70%，ρ=2.1g/cm3）、413kg的细砂（μf=1.6，ab=1.0，wc=8.0，ag=0.22，ρ=3g/cm3）、732kg的粗砂（μf=3.1，ab=1.0，wc=4.5，ag=21.60，ρ=2.9g/cm3）、748kg的中石子（gr=10~25，ab=0.5，wc=0.0，ρ=2.75g/cm3）、175kg的水搅拌混合而成的；该混凝土还添加有上述实施例7提供的混凝土外加剂，具体的，保坍外加剂和减水外加剂的添加量分别为该混凝土的0.7%和1.7%；上述配合比砂组合的综合模数为2.56。
实施例9
该实施例提供了一种混凝土，其为用于墙柱的c50混凝土，该混凝土是由401kg的水泥（fce=48mpa，ρ=3.2g/cm3）、121kg的矿粉（活性指数28天≥95%，ρ=2.75g/cm3）、25kg的粉煤灰（活性指数28天≥70%，ρ=2.1g/cm3）、85kg的细砂（μf=1.6，ab=1.0，wc=8.0，ag=0.22，ρ=3g/cm3）、969kg的粗砂（μf=3.1，ab=1.0，wc=4.5，ag=21.60，ρ=2.9g/cm3）、729kg的中石子（gr=10~25，ab=0.5，wc=0.0，ρ=2.75g/cm3）、169kg的水搅拌混合而成的；该混凝土还添加有上述实施例7提供的混凝土外加剂，具体的，保坍外加剂和减水外加剂的添加量分别为该混凝土的0.4%和2.2%；上述配合比砂组合的综合模数为2.98。
实施例10
该实施例提供了一种混凝土，其为大体积的c30混凝土，该混凝土是由208kg的水泥（fce=48mpa，ρ=3.2g/cm3）、104kg的矿粉（活性指数28天≥95%，ρ=2.75g/cm3）、62kg的粉煤灰（活性指数28天≥70%，ρ=2.1g/cm3）、441kg的细砂（μf=1.6，ab=1.0，wc=8.0，ag=0.22，ρ=3g/cm3）、726kg的粗砂（μf=3.1，ab=1.0，wc=4.5，ag=21.60，ρ=2.9g/cm3）、748kg的中石子（gr=10~25，ab=0.5，wc=0.0，ρ=2.75g/cm3）、175kg的水搅拌混合而成的；该混凝土还添加有上述实施例7提供的混凝土外加剂，具体的，保坍外加剂和减水外加剂的添加量分别为该混凝土的0.7%和1.5%；上述配合比砂组合的综合模数为2.53。
实施例11
该实施例提供了一种混凝土，其为细石的c30混凝土，该混凝土是由248kg的水泥（fce=48mpa，ρ=3.2g/cm3）、94kg的矿粉（活性指数28天≥95%，ρ=2.75g/cm3）、72kg的粉煤灰（活性指数28天≥70%，ρ=2.1g/cm3）、428kg的细砂（μf=1.6，ab=1.0，wc=8.0，ag=0.22，ρ=3g/cm3）、699kg的粗砂（μf=3.1，ab=1.0，wc=4.5，ag=21.60，ρ=2.9g/cm3）、698kg的瓜子石（gr=5~10，ab=1.0，wc=0.0，ρ=2.75g/cm3）、190kg的水搅拌混合而成的；该混凝土还添加有上述实施例7提供的混凝土外加剂，具体的，保坍外加剂和减水外加剂的添加量分别为该混凝土的0.7%和1.5%；上述配合比砂组合的综合模数为2.53。
实施例12
该实施例提供了一种混凝土，其为用于路面的c30混凝土，该混凝土是由258kg的水泥（fce=48mpa，ρ=3.2g/cm3）、73kg的矿粉（活性指数28天≥95%，ρ=2.75g/cm3）、36kg的粉煤灰（活性指数28天≥70%，ρ=2.1g/cm3）、386kg的细砂（μf=1.6，ab=1.0，wc=8.0，ag=0.22，ρ=3g/cm3）、559kg的粗砂（μf=3.1，ab=1.0，wc=4.5，ag=21.60，ρ=2.9g/cm3）、681kg的中石子（gr=10~25，ab=0.5，wc=0.0，ρ=2.75g/cm3）、243kg的大石子（gr=10~31.5，ab=0.6，wc=0.0，ρ=2.77g/cm3）、195kg的水搅拌混合而成的；该混凝土还添加有上述实施例7提供的混凝土外加剂，具体的，保坍外加剂和减水外加剂的添加量分别为该混凝土的1.0%和0.6%；上述配合比砂组合的综合模数为2.98。
对比例1
该对比例提供了一种混凝土，其与实施例8的唯一区别在于：混凝土中只添加有减水外加剂，减水外加剂的添加量为该混凝土的1.9%。
对比例2
该对比例提供了一种混凝土，其与实施例8的唯一区别在于：混凝土中只添加有保坍外加剂，保坍外加剂的添加量为该混凝土的2.4%。
分别对上述实施例8、对比例1-2提供的混凝土出机后（出机3min后、出机0.5h后、出机2h后）的坍落度、28d强度以及60d强度进行测试，其测试结果如下表1所示。
表1
从表1可以看出，通过本发明实施例提供的混凝土外加剂靶向调节的混凝土具有相近的出机和经时施工的性能，其保坍性能和缓凝性能均较好。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。