本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种水泥基透水混凝土用外加剂。
背景技术：
透水混凝土是一种生态环保型混凝土，是通过材料研选、经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土，既有一定的强度，又有一定的透气透水性。透水混凝土是一种既能满足路用性能，又能与自然环境协调共生，为人类构造舒适生活环境的路面铺装材料，具有上下连通孔隙的透水混凝土可有效改善地表的热量平衡，增强地表上下水的流通，对城市增加地下水资源、缓解热岛效应、改善城市气候具有重要的意义。
中国专利CN102976658A公开了一种透水混凝土专用外加剂及其制备方法。该专利所述的增稠剂为糊精或纤维素醚。所述的增稠剂主要功能是提高浆体的粘度，增强水泥浆体和骨料的包裹性，但所述的增稠剂会降低透水混凝土本身的强度，增加浆体本身的含气量，降低混凝土本身耐久性。
而在中国专利CN103466993A中公开了一种透水混凝土用外加剂及其运用。该专利所述粘度改性剂为聚丙烯酰胺、淀粉、羟甲基纤维素醚的一种。所述的粘度改性剂，能提高浆体与骨料的包裹性，但会增加浆体含气量，降低本身强度。该专利所述的引气剂为十二烷基硫酸钠、硬脂酸、磺化三聚氰胺的混合物，减少水泥基透水混凝土板结，提高工作性，适量的含气量会增加混凝土孔隙率，提高水泥基混凝土耐久性。但该专利所述的外加剂，无消泡剂添加，不能降低水泥基透水混凝土中有害孔含量，违背了外加剂复配“消大泡，留小泡”的原则。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种水泥基透水混凝土用外加剂，旨在提高混凝土早期强度，提高混凝土低坍落度保持能力，降低新拌浆体的含气量，降低浆体对水的敏感性，增加保水性和保湿性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种水泥基透水混凝土用外加剂，包括按质量份计的如下组分：早强高减水性聚羧酸母液5~6份，超缓释性聚羧酸母液2~3份，早强剂0.5~1份，有机缓凝剂0.5~1.5份，无机缓凝剂0.1~0.5份，粘度改性剂3~10份，引气剂0.1~0.5份，消泡剂0.1~3份，内部水分调节剂0.1~0.5份，表面水分调节剂0.3~0.5份，水70~90份。
其中：所述的早强高减水性聚羧酸母液是以丙烯酸单体合成的主链，且含有EO聚合度大于100聚乙烯侧链。该聚合物分子侧链较长，而主链相对较短；分子的形状由传统的梳型变成倒T型。这样分子结构的聚合物，在具有很强的空间位阻分散作用的同时，长的聚乙烯侧链可以让水分进入到水泥颗粒中，保证水泥的正常水化。加之丙烯酸为重复单元的主链中羧基与钙离子等形成的络合物具有较大的溶解性，为水泥的不断水化提供了条件。
所述的超缓释型聚羧酸母液是以丙烯酸、马来酸酐、苯乙烯等单体共聚得到，具有一定的反应性，分子链具有一定的支化结构。在水泥水化反应进行时，水泥浆体呈碱性，在碱性条件下，缓释型聚羧酸减水剂的分子中含有的酰酐基、酯基等基团能水解为羧酸等亲水基团，随着水解反应不断进行，水解出来的这些亲水基团能够对水泥颗粒进行吸附、分散，从而达到缓释的效果。实际生产中，可以选用德国巴斯夫公司（BASF）的RHEOPLUS412母液，也可以用瑞士西卡公司（sika）的RMC-3母液。
所述的早强剂为硝酸盐、六氰酸盐、亚硝酸盐、烷基胺、有机醇胺、硫代硫酸盐、羧酸盐或聚羟基醇胺。可以提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。
所述的有机缓凝剂分为两大类，一是羟基羧酸、氨基羧酸及盐类，如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐；二是糖类，如葡萄糖、蔗糖及其衍生物，糖蜜及其改性物等。
所述的无机缓凝剂为磷酸盐或偏磷酸盐，如焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。
所述的粘度改性剂为纤维素醚或糊精合成的粘度低于1000mPa·s的高分子共聚物。粘度改性剂分子结构中的亲水长侧链吸附和固定自由水分子，溶胀作用使其表观体积增大，具有提高混凝土浆体内聚力，不增加粘度的特征（俗称，高内聚力低粘度）。
所述的引气剂为松香树脂、烷基苯磺酸盐或脂肪醇磺酸盐。属于阴离子表面活性剂，在水气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，在水泥水界面上，水泥或其水化粒子与亲水基相吸附，憎水基背离水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附层，并力图靠近空气表面，这种现象将显著降低水的表面张力，使混凝土在搅拌过程中产生大量封闭且均匀分布的小气泡。同时，阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附于气泡膜上，能有效防止气泡破灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。实际生产中，引气剂多采用α-烯基磺酸钠（AOS）。
所述的消泡剂为高碳醇消泡剂、有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂或自乳化消泡剂。消泡剂的分子散布于泡沫表面，形成很薄的双层膜，由于其表面张力低，易流向高表面张力的液体，进一步扩散、渗透，取代原泡沫的薄壁，使其液膜迅速变薄，气泡同时又受到周围表面张力大的膜层的强力牵引，致使气泡受到应力失衡，从而消泡。
所述的内部水分调节剂为聚丙烯酸钠或淀粉接枝聚丙烯酸钠。在结构上，聚丙烯酸钠是轻度交联的高分子空间网络，具有许多离解基(-COONa+)，其网络结构是由化学交联和大分子链间的相互缠绕的物理交联构成的。当聚合物遇到水时，立即离解为带正电荷的低分子离子(Na+)和带负电的高分子离子。低分子离子(Na+)与水接触而运动，离开了高分子离子链，由于带负电荷的高分子离子间相互电排斥力，使高分子网束由相互缠绕状态逐渐伸展(或溶胀)开来，从而造成网络结构内外产生渗透压，水分子以渗透方式向网络结构扩散，形成溶胶。
所述的表面水分调节剂为山梨醇。其分子结构上含有大量的羟基，羟基属于亲水性基团，能够和水分子形成氢键，吸附空气中的水分，保持透水混凝土表面湿润。
在实际使用中，本发明的外加剂的使用量为水泥基透水混凝土中胶凝材料质量的1~2%即可达到效果。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、可大幅度减少混凝土用水量，提高混凝土早期强度，可根据环境温度、运输距离调整混凝土的坍落度损失量，提高了新拌混凝土出机低坍落度保持能力。早强高减水性聚羧酸母液和超缓释型聚羧酸母液做为减水剂，能大量降低混凝土用水量。
（2）本发明中使用的粘度改性剂，较之传统的调整浆体粘度的纤维素醚类、糊精类、淀粉类、聚丙烯酰胺类，其赋予浆体与粗集料界面良好的黏结力，不会增加浆体的含气量，提高透水混凝土的整体强度。水泥浆体和骨料不会离析、水泥浆体与骨料之间包裹良好，弥补细集料缺失带来的流动性减弱问题。混凝土对用外界水不敏感，如少量的降雨，只要施工覆盖及时，对其性能无大的影响。
（3）本发明中使用的内部水分调节剂，以控制在高温天气施工中，混凝土本身的保水性，减少混凝土内部水分向外部迁移的趋势，尽量减少水分蒸发。本发明中使用的表面水分调节剂，可以让新拌混凝土表层吸收混凝土周边大气中的水分，保证水泥基透水混凝土工作性，使水泥基透水混凝土具有一定的自养护功能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
各组成按以下质量份混合配制成水泥基透水混凝土用外加剂：
早强高减水性聚羧酸母液用量6份；超缓释型聚羧酸母液为德国巴斯夫公司（BASF）的RHEOPLUS412母液，用量3份；早强剂为六氰酸盐，用量0.7份；有机缓凝剂为葡萄糖酸钠，用量1份；无机缓凝剂为三聚磷酸钠，用量0.2份；粘度改性剂用量8份；引气剂为α-烯基磺酸钠，用量0.2份；消泡剂为聚醚改性有机硅，用量1.2份；内部水分调节剂为丙烯酸钠，用量0.3份；表面水分调节剂为山梨醇，用量0.5份；水，用量78.9份。
实施例二
各组成按以下质量份混合配制成水泥基透水混凝土用外加剂：
早强高减水性聚羧酸母液用量5份；超缓释型聚羧酸母液瑞士西卡公司（sika）的RMC-3母液，用量3份；早强剂为有机醇胺，用量0.8份；有机缓凝剂为酒石酸，用量1.5份；无机缓凝剂为六偏磷酸钠，用量0.3份；粘度改性剂用量5份；引气剂为α-烯基磺酸钠，用量0.1份；消泡剂为有机硅消泡剂，用量2份；内部水分调节剂为淀粉接枝聚丙烯酸钠，用量0.2份；表面水分调节剂为山梨醇，用量0.4份；水，用量81.7份。
实施例三
各组成按以下质量份混合配制成水泥基透水混凝土用外加剂：
早强高减水性聚羧酸母液用量5.5份；超缓释性聚羧酸母液为德国巴斯夫公司（BASF）的RHEOPLUS412母液，用量3份；早强剂为硝酸钠，用量0.7份；有机缓凝剂为蔗糖，用量1.1份；无机缓凝剂为六偏磷酸钠，用量0.3份；粘度改性剂用量10份；引气剂为α-烯基磺酸钠，用量0.4份；消泡剂为聚醚消泡剂，用量1份；内部水分调节剂为聚丙烯酸钠，用量0.4份；表面水分调节剂为山梨醇，用量0.3份；水，用量77.3份。
实施例四
在水泥基透水混凝土中加入占胶凝材料（普通硅酸盐水泥）质量1~2%的本发明的外加剂并进行性能检测。其他原料分别为：
水泥，采用法国拉法基集团所生产P.O42.5普通硅酸盐水泥，主要指标：烧失量（质量分数）≤5.0 %；三氧化硫（质量分数）≤3.5%；氧化镁（质量分数）≤5.0%；氯离子（质量分数）≤0.06%；初凝不小于45min，终凝不大于600min；安定性合格。符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的质量要求。
碎石，产地位于重庆市九龙坡区打炉塘，规格为3-5mm和5-10mm两种单粒级级配；针片状含量<5%；泥块含量<0.5%；含泥量<1%。符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》和GB/14685-2001《建筑用卵石、碎石》的质量要求。
所用水为饮用自来水，主要指标PH值>4.5；不容物≤2000mg/L；可溶物≤2000mg/L：氯离子含量≤1000 mg/L。符合JGJ63-2006《混凝土用水标准》的质量要求
微硅粉，为重庆峰劲商贸有限公司生产，烧失量≤6%；二氧化硅含量≥85%；氯离子含量≤0.02%；比表面积≥15000m2/kg;含水率≤3%；活性指数（28天）≥85%；需水比≤125%。符合GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》的质量要求。
采用表一中两种不同配方进行配制：
表一混凝土配方
以上两种配合比配制的透水混凝土的性能见表二：
表二混凝土性能对比表
从上表可以看出，使用本发明配方制成的水泥基透水混凝土用外加剂应用于水泥基透水混凝土用外加剂有三大优点，一是可以使透水混凝土早期强度较高，可以配制高强透水混凝土；二是使拌合物出机坍落度小，且坍落度损失小；三是满足透水混凝土运输及施工要求，并且能达到较高的强度。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。