本申请涉及混凝土及其外加剂的技术领域，尤其是涉及一种绿色环保的减水剂及使用该减水剂的再生混凝土。
背景技术：
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，用于减少拌合用水量的混凝土外加剂。减水剂在加入混凝土拌合物后对其中的胶凝材料水泥颗粒有一定的分散作用，从而减少水泥颗粒的团聚，使得混凝土拌合物的流动性得以提高，以此减少混凝土拌合物的单位用水量。
现有的水泥颗粒较细，当遇到拌合水时，水泥颗粒会在静电引力等作用下相互吸引，进而形成立体的三维絮凝结构。拌合水中约10％-30％被包裹在絮凝结构中不能自由流动而丧失了润滑作用，使得拌合物的流动性大大降低。普通减水剂不能有效分散特细颗粒的絮凝水泥，导致其减水效果减弱。
技术实现要素：
本申请的目的一是提供一种绿色环保的减水剂，用于改善现有减水剂对特细颗粒水泥减水效果弱的缺陷。
本申请的目的二是提供一种使用上述减水剂的再生混凝土。
第一方面，本申请提供一种绿色环保的减水剂，采用如下的技术方案：
一种绿色环保的减水剂，由包含以下重量份的组分制成：氨基磺酸盐系减水剂55～75份、羟丙基甲基纤维素15～25份、三异丙醇胺5～15份、2-羟基乙胺5～15份以及无水偏硅酸钠2～8份。
通过采用上述技术方案，氨基磺酸盐系减水剂减水率高，且环保无毒，羟丙基甲基纤维素的分子结构上具有多个羟基，具有良好的保水作用，与氨基磺酸盐系减水剂复合使用，有利于改善氨基磺酸盐系减水剂易造成混凝土离析泌水的缺陷；
羟丙基甲基纤维素还具有一定的吸附性能，可吸附在特细水泥颗粒表面，产生一定的微分散效应，从而进一步提高减水剂的减水效果；
三异丙醇胺与2-羟基乙胺醇胺分子结构中的阳离子小单体易于吸附于显负电性的特细水泥胶凝材料颗粒表面，使特细颗粒表面产生静电斥力而对水分子产生一定的排斥作用，从而达到分散絮凝的效果；
由上述组分之间互相协同配合而配置的减水剂对于特细水泥颗粒具有高效减水性，且可有效改善水泥胶凝材料的流动性以及减少混凝土的泌水性。
优选的，所述氨基磺酸盐系减水剂的制备方法为：1)加热使对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素以及焦磷酸钠溶解于去离子水中，搅拌均匀，制得溶解液；2)向溶解液中缓慢滴加甲醛，恒温缩合2h；3)配置质量浓度为20％的氢氧化钠溶液；4)将步骤3)配置的氢氧化钠溶液加入步骤2)的缩合反应液中，使反应物发生重排，重排反应时间为8h；5)反应结束后进行降温处理，降温过程中不停搅拌反应物，制得氨基磺酸盐系减水剂。
通过采用上述技术方案，使用尿素以及焦磷酸钠单体制备氨基磺酸盐系减水剂，具有有效改善氨基磺酸盐系减水剂的分散性以及缓凝性的作用，将该减水剂加入混凝土体系中，还可通过改善水化产物晶体间的孔结构而改善混凝土的离析泌水性。
优选的，所述对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：(1.25～1.75)：2.75。
通过采用上述技术方案，将对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比控制在上述范围内，制备出的氨基磺酸盐系减水剂的减水性、抗泌水性等具有很大的提升。
优选的，所述(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与所述尿素的摩尔比为1：(0.05～0.15)。
通过采用上述技术方案，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比控制在上述范围内，有利于提高尿素与其他各组分之间的聚合反应程度，从而提高制备出的氨基磺酸盐系减水剂的减水性。
优选的，所述尿素与所述焦磷酸钠的摩尔比为1：(0.75～1)。
通过采用上述技术方案，尿素与焦磷酸钠的摩尔比控制在合适的范围内，以确保这两种单体均与其他各组分之间发生高效的聚合反应，且确保聚合反应效果，使得制备的氨基磺酸盐系减水剂具有高效减水性。
优选的，所述步骤2)中缩合反应温度为75～85℃，所述步骤4)中重排反应温度为85～95℃。
通过采用上述技术方案，将步骤2)与步骤4)的反应温度控制在合适的范围内，同样具有提高聚合反应效果的作用。
优选的，所述步骤4)中氢氧化钠溶液的添加量为直至缩合反应液的ph调节至8.5。
通过采用上述技术方案，氢氧化钠溶液用于调节缩合反应液的ph值，将其调节至碱性后，缩合反应物会再次发生重拍反应，最终制得具有高效减水性的氨基磺酸盐系减水剂。
优选的，所述组分中还包括柠檬酸1～5份。
通过采用上述技术方案，柠檬酸通过与混凝土体系中的游离金属离子形成稳定性高的多元环状鳌合物，来降低混凝土体系中游离金属离子的浓度，使水化反应速度大大减慢，从而延缓混凝土的凝结时间。柠檬酸加入至减水剂体系中，其与其他各组分之间协同配合，具有良好的增效作用，用于进一步提高减水剂的缓凝性能。
优选的，所述减水剂的制备方法为：1)先向搅拌罐中加入去离子水，再加入氨基磺酸盐系减水剂与羟丙基甲基纤维素，先将二者搅拌溶解；2)再向搅拌罐中加入三异丙醇胺、2-羟基乙胺以及无水偏硅酸钠，搅拌15～25min，制得成品母液；3)对成品母液进行抽滤处理；4)最后按1：12的比例用去离子水稀释成品母液，搅拌均匀后制得减水剂成品。
第二方面，本申请提供一种使用上述减水剂的再生混凝土，采用如下的技术方案：一种使用上述减水剂的再生混凝土，由包含以下重量份的组分制成：再生粗骨料55～65份、天然粗骨料15～25份、硅酸盐水泥10～20份、细砂20～40份、粉煤灰18～32份、活化水20～30份、大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维5～10份以及减水剂3～5份。
通过采用上述技术方案，使用上述减水剂的再生混凝土在制备过程中使用的拌合水用量明显减少，且具有良好的抗离析性与缓凝性；
大豆纤维具有良好的抗菌、透气、排湿性能；碳纤维具有优越的机械性能以及一定的柔韧性；使用大豆纤维与碳纤维对环氧树脂进行改性，并最终以复合纤维形态添加至混凝土体系中，有利于提升混凝土的强度性能、减少其泌水性，且复合纤维特殊的分子结构使得混凝土具有良好的排气性，从而使得大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维从多方面提升混凝土的性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.由本申请公开的各组分之间互相协同配合而配置的减水剂对于特细水泥颗粒具有高效减水性，且可有效改善水泥胶凝材料的流动性以及减少混凝土的泌水性；
2.使用尿素以及焦磷酸钠单体制备氨基磺酸盐系减水剂，具有有效改善氨基磺酸盐系减水剂的分散性以及缓凝性的作用，将该减水剂加入混凝土体系中，还可通过改善水化产物晶体间的孔结构而改善混凝土的离析泌水性；
3.在制备氨基磺酸盐系减水剂时，将各组分的摩尔比控制在适当的范围，可有效提升制备出的氨基磺酸盐系减水剂的减水性等多种性能；
4.柠檬酸加入至减水剂体系中，其与其他各组分之间协同配合，具有良好的增效作用，用于进一步提高减水剂的缓凝性能。
具体实施方式
本申请中公开的组分均购自于市场。
本申请实施例公开一种绿色环保的减水剂。
实施例1
减水剂由包含以下重量份的组分制成：氨基磺酸盐系减水剂65份、羟丙基甲基纤维素20份、三异丙醇胺10份、2-羟基乙胺10份以及无水偏硅酸钠5份；
氨基磺酸盐系减水剂的制备方法为：
1)原料准备：准备对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素、焦磷酸钠以及甲醛原料，其中，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1.5：2.75，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.1，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：0.86；
2)加热使对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素以及焦磷酸钠溶解于去离子水中，搅拌均匀，制得溶解液；
3)向溶解液中缓慢滴加甲醛，恒温缩合2h，缩合反应温度为80℃；
4)配置质量浓度为20％的氢氧化钠溶液；
5)将步骤4)配置的氢氧化钠溶液加入步骤3)的缩合反应液中，直至缩合反应液的ph调节至8.5，使反应物发生重排，重排反应时间为8h，重排反应温度为90℃；
6)反应结束后进行降温处理，降温过程中不停搅拌反应物，制得氨基磺酸盐系减水剂；减水剂的制备方法为：
1)先向搅拌罐中加入去离子水，再加入氨基磺酸盐系减水剂与羟丙基甲基纤维素，先将二者搅拌溶解；
2)再向搅拌罐中加入三异丙醇胺、2-羟基乙胺以及无水偏硅酸钠，搅拌20min，制得成品母液；
3)对成品母液进行抽滤处理；
4)最后按1：12的比例用去离子水稀释成品母液，搅拌均匀后制得减水剂成品；
一种使用本实施例减水剂的再生混凝土，由包含以下重量份的组分制成：再生粗骨料60份、天然粗骨料20份、硅酸盐水泥15份、细砂30份、粉煤灰25份、活化水25份、大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维12.5份以及减水剂4份。
实施例2
减水剂由包含以下重量份的组分制成：氨基磺酸盐系减水剂55份、羟丙基甲基纤维素15份、三异丙醇胺5份、2-羟基乙胺5份以及无水偏硅酸钠2份；
氨基磺酸盐系减水剂的制备方法为：
1)原料准备：准备对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素、焦磷酸钠以及甲醛原料，其中，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1.25：2.75，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.05，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：0.75；
2)加热使对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素以及焦磷酸钠溶解于去离子水中，搅拌均匀，制得溶解液；
3)向溶解液中缓慢滴加甲醛，恒温缩合2h，缩合反应温度为75℃；
4)配置质量浓度为20％的氢氧化钠溶液；
5)将步骤4)配置的氢氧化钠溶液加入步骤3)的缩合反应液中，直至缩合反应液的ph调节至8.5，使反应物发生重排，重排反应时间为8h，重排反应温度为85℃；
6)反应结束后进行降温处理，降温过程中不停搅拌反应物，制得氨基磺酸盐系减水剂；减水剂的制备方法为：
1)先向搅拌罐中加入去离子水，再加入氨基磺酸盐系减水剂与羟丙基甲基纤维素，先将二者搅拌溶解；
2)再向搅拌罐中加入三异丙醇胺、2-羟基乙胺以及无水偏硅酸钠，搅拌15min，制得成品母液；
3)对成品母液进行抽滤处理；
4)最后按1：12的比例用去离子水稀释成品母液，搅拌均匀后制得减水剂成品；
一种使用本实施例减水剂的再生混凝土，由包含以下重量份的组分制成：再生粗骨料55份、天然粗骨料15份、硅酸盐水泥10份、细砂20份、粉煤灰18份、活化水20份、大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维5份以及减水剂3份。
实施例3
减水剂由包含以下重量份的组分制成：氨基磺酸盐系减水剂75份、羟丙基甲基纤维素25份、三异丙醇胺15份、2-羟基乙胺15份以及无水偏硅酸钠8份；
氨基磺酸盐系减水剂的制备方法为：
1)原料准备：准备对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素、焦磷酸钠以及甲醛原料，其中，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1.75：2.75，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.15，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：1；
2)加热使对氨基苯磺酸钠、苯酚、尿素以及焦磷酸钠溶解于去离子水中，搅拌均匀，制得溶解液；
3)向溶解液中缓慢滴加甲醛，恒温缩合2h，缩合反应温度为85℃；
4)配置质量浓度为20％的氢氧化钠溶液；
5)将步骤4)配置的氢氧化钠溶液加入步骤3)的缩合反应液中，直至缩合反应液的ph调节至8.5，使反应物发生重排，重排反应时间为8h，重排反应温度为95℃；
6)反应结束后进行降温处理，降温过程中不停搅拌反应物，制得氨基磺酸盐系减水剂；减水剂的制备方法为：
1)先向搅拌罐中加入去离子水，再加入氨基磺酸盐系减水剂与羟丙基甲基纤维素，先将二者搅拌溶解；
2)再向搅拌罐中加入三异丙醇胺、2-羟基乙胺以及无水偏硅酸钠，搅拌25min，制得成品母液；
3)对成品母液进行抽滤处理；
4)最后按1：12的比例用去离子水稀释成品母液，搅拌均匀后制得减水剂成品；
一种使用本实施例减水剂的再生混凝土，由包含以下重量份的组分制成：再生粗骨料60份、天然粗骨料25份、硅酸盐水泥20份、细砂40份、粉煤灰32份、活化水30份、大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维10份以及减水剂5份。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于，减水剂配方中还包括柠檬酸1份。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于，减水剂配方中还包括柠檬酸2.5份。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处在于，减水剂配方中还包括柠檬酸5份。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于，在制备氨基磺酸盐系减水剂时，删除氨基磺酸盐系减水剂配方中的尿素组分。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处在于，在制备氨基磺酸盐系减水剂时，删除氨基磺酸盐系减水剂配方中的焦磷酸钠组分。
实施例9
本实施例与实施例1的不同之处在于，在制备氨基磺酸盐系减水剂时，同时删除氨基磺酸盐系减水剂配方中的尿素组分与焦磷酸钠组分。
实施例10
本实施例与实施例1的不同之处在于，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1.25：2.75。
实施例11
本实施例与实施例1的不同之处在于，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1.75：2.75。
实施例12
本实施例与实施例1的不同之处在于，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：1：2.75。
实施例13
本实施例与实施例1的不同之处在于，对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比为1：2：2.75。
实施例14
本实施例与实施例1的不同之处在于，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.05。
实施例15
本实施例与实施例1的不同之处在于，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.15。
实施例16
本实施例与实施例1的不同之处在于，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.02。
实施例17
本实施例与实施例1的不同之处在于，(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比为1：0.18。
实施例18
本实施例与实施例1的不同之处在于，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：0.75。
实施例19
本实施例与实施例1的不同之处在于，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：1。
实施例20
本实施例与实施例1的不同之处在于，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：0.5。
实施例21
本实施例与实施例1的不同之处在于，尿素与焦磷酸钠的摩尔比为1：1.25。
对比例1
一种减水剂，与实施例1的不同之处在于：删除减水剂配方中的羟丙基甲基纤维素。
对比例2
一种减水剂，与实施例1的不同之处在于：删除减水剂配方中的三异丙醇胺与2-羟基乙胺。
对比例3
一种再生混凝土，与实施例1的不同之处在于：不使用该实施例1制备的减水剂，直接将氨基磺酸盐系减水剂加入混凝土体系中，该氨基磺酸盐系减水剂采用实施例9中的氨基磺酸盐系减水剂。
对比例4
一种使用实施例1的减水剂的再生混凝土，与实施例1的不同之处在于：删除再生混凝土配方中的大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维。
性能检测试验
对由实施例1～21以及对比例1～4制备的减水剂以及混凝土进行取样，并对样品进行以下性能检测试验。
1、减水剂减水性能检测试验
根据gb/t1346-2011，用不变水量法测定水泥净浆的标准稠度用水量和掺减水剂的水泥净浆标准稠度用水量来计算减水剂的减水率，用调整水量法对掺减水剂的水泥净浆的标准稠度用水量进行校核，从而测定减水剂的减水率，减水率越高，说明减水剂的减水性能越强，将检测结果记录在表1中。
2、混凝土抗泌水性能检测试验
根据gb8076-2008《混凝土外加剂》检测计算混凝土拌合物的泌水率，泌水率越小，说明混凝土的抗泌水性能越强，检测结果记录在表1中。
3、混凝土缓凝性能检测试验
根据gb/t1346-2011记录混凝土拌合物的初凝时间与终凝时间，并计算凝结时间差，以凝结时间差表征混凝土拌合物的缓凝性能，凝结时间差越大，说明混凝土拌合物的混凝性能越强，将检测结果记录在表1中。
4、混凝土强度性能检测试验
根据gb/t50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检验，以抗压强度表征，检测结果记录在表2中。
表1
表2
检测数据分析
1、根据表1、表2中实施例1～3的检测数据可知：在合适的范围内改变减水剂与混凝土中各组分之间的添加量，减水剂始终保持有优越的减水性能，且混凝土始终保持优越的抗泌水性、缓凝性与抗压强度；
2、根据表1、表2中实施例4～6的检测数据可知：向减水剂配方中加入柠檬酸组分，减水剂的减水性能与混凝土的抗泌水性、缓凝性以及抗压强度都有一定的提升。其中，混凝土的缓凝性能提升程度最为显著，说明柠檬酸与减水剂其他各组分之间具有复配增效作用，且对混凝土的缓凝性的作用最为显著；
3、根据表1、表2中实施例7～9的检测数据可知：删除氨基磺酸盐系减水剂配方中的尿素与焦磷酸钠，对于减水剂的减水性能都存在不利影响，实施例9同时删除尿素与焦磷酸钠时，减水剂的减水性以及混凝土的抗泌水性等都有明显下降，说明在制备氨基磺酸盐系减水剂时，向体系中添加尿素与焦磷酸钠单体，有利于增强氨基磺酸盐系减水剂的各项性能；
4、根据表1、表2中实施例10～21的检测数据可知：对氨基苯磺酸钠、苯酚以及甲醛的摩尔比、(对氨基苯磺酸钠+苯酚)与尿素的摩尔比、尿素与焦磷酸钠的摩尔比均控制在合适的范围内时，可确保提升减水剂的减水性能以及混凝土的各项性能；
5、根据表1、表2中实施例1与对比例1的检测数据对比可知：删除减水剂配方中的羟丙基甲基纤维素，减水剂配方中各组分之间失去一定的协同作用，导致减水剂的减水性能大幅下降；
6、根据表1、表2中实施例1与对比例2的检测数据对比可知：删除减水剂配方中的三异丙醇胺与2-羟基乙胺，减水剂配方中各组分之间失去一定的协同作用，导致减水剂的减水性能大幅下降；
7、根据表1、表2中实施例1与对比例3的检测数据对比可知：使用普通氨基磺酸盐系减水剂替代本申请中的减水剂，减水剂对混凝土的减水性能大幅下降，说明本申请提供的减水剂的减水性能相较于现有减水剂的减水性能具有显著的进步；
8、根据表1、表2中实施例1与对比例4的检测数据对比可知：向混凝土配方中添加大豆纤维/碳纤维/环氧树脂复合纤维，对于混凝土拌合物抗压强度的提升作用显著，且可在一定程度上提升混凝土拌合物的缓凝性能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。