新型砂浆用外加剂及其制备方法与流程

本发明属于砂浆，具体涉及新型砂浆用外加剂及其制备方法。

背景技术：

1、为了提高散装水泥使用量、保证建筑工程质量、提高建筑施工现代化水平、实现资源综合利用、促进文明施工，在城市施工现场搅拌砂浆已被明令禁止，要求使用预拌砂浆来适应新形势发展的需要。

2、根据gb/t25181-2010规定，预拌砂浆是指由专业生产厂生产的湿拌砂浆或干混砂浆，湿拌砂浆通常由水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂、添加剂和水，按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后，运至使用地点，并在规定时间内使用的拌合物。

3、干混砂浆是指水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其他组分，按一定比例，在专业生产厂经计量、混合而成的混合物，在使用地点按规定比例加水或配套组分拌和使用。

4、由于砂浆中通常会掺杂粉料或者微粉，比如粉煤灰、石膏粉等，这些粉料会对预拌砂浆的复合性能产生负面影响，比如：(一)公告号为cn113698128a的专利中提到粉煤灰中存在的炭易吸附砂浆外加剂中的引气剂，从而降低砂浆的含气量，进而导致砂浆的抗冻性能下降；(二)砂浆中的水泥在加水搅拌后，会形成絮凝结构，絮凝结构会把10％～30％的水包裹在水泥颗粒之间，降低砂浆的流动性，操作人员一般加入减水剂来改善这种情况，但是粉料也会吸附减水剂，从而导致砂浆的流动性下降；另外，外加剂和粉料的相容性以及外加剂与外加剂之间的相容性，都会影响砂浆的整体性能。

5、所以，我们试图降低粉料对砂浆性能的负面影响，降低外加剂的局限性，提高砂浆的稳定性，同时兼顾材料之间良好的相容性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供新型砂浆用外加剂及其制备方法，降低粉料对砂浆性能的负面影响，降低外加剂的局限性，提高砂浆的稳定性，同时兼顾材料之间良好的相容性。

2、新型砂浆用外加剂，包括以下重量份的组分：

3、热塑性树脂40～70份、蛋白溶液0～11份、改性二氧化硅0～20份、海藻酸钠溶液0～30份、聚羧酸减水剂5～20份、引气剂1～40份、保水剂1～12份、包覆剂0～11份、石墨烯基材料0～10份、eva1～5份、复配溶液0～25份，

4、所述复配溶液为所述蛋白溶液和所述海藻酸钠溶液的混合物。

5、采用上述技术方案，eva能在砂浆中形成乳液，从而在砂浆内部形成聚合物膜结构来提高砂浆抵抗破坏的能力。

6、优选的，所述热塑性树脂为粉末状热塑性树脂，所述热塑性树脂包括pvc和橡胶中的至少一种。

7、采用上述技术方案，热塑性树脂不仅能协助砂浆中的颗粒，起到增塑的作用，还能在砂浆中起到骨架支撑的作用，给外加剂提供“依附”空间，本技术还包括聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂能减少砂浆的需水量，单一聚羧酸减水剂本身具有塑化、一定的分散和引气的作用，在本技术中，聚羧酸减水剂能协同其他组分提高砂浆的总和性能。

8、优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂包括phea、pam、pmah中的至少一种。

9、优选的，所述引气剂为十六烷基芳基磺酸钠。

10、采用上述技术方案，引气剂分子中具有亲水基团和憎水基团，当砂浆中加入引气剂时，引气剂分子的亲水基团与水泥颗粒吸附在一起，而憎水基团和微小气泡相连并均匀分布在砂浆中，从而延缓水泥的早期水化进程，提高砂浆的保水性能、降低稠度损失率，同时微小气泡可以起到润滑作用，改善砂浆的泵送性和可喷涂性。

11、优选的，所述石墨烯基材料包括石墨烯和氧化石墨烯中的至少一种；所述包覆剂包括蜂蜡和微晶蜡中的至少一种。

12、采用上述技术方案，包覆剂不仅能在砂浆中起到润滑的作用，还能够保护其他外加剂在体系中的产物。

13、优选的，所述保水剂包括纤维素醚和淀粉醚中的至少一种。

14、优选的，纤维素醚包括羟乙基甲基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚中的至少一种；所述淀粉醚为cms。

15、优选的，所述蛋白溶液为乳清分离蛋白溶液。

16、本技术的另一个目的是提供一种所述的新型砂浆用外加剂的制备方法，包括如下步骤，

17、(1)将所述海藻酸钠溶于去离子水中，得到海藻酸钠溶液；

18、(2)将蛋白溶液水化，得到水化后的蛋白溶液，所述水化后的蛋白溶液和步骤(1)得到的所述海藻酸钠溶液混合、均质，得到复配溶液；

19、(3)在溶剂中加入硅烷偶联剂、有机溶剂、二氧化硅，混合、超声分散、回流、洗涤，得到所述改性二氧化硅；

20、(4)按重量份将所述热塑性树脂、所述蛋白溶液、步骤(3)得到的所述改性二氧化硅、步骤(1)得到的所述海藻酸钠溶液、所述聚羧酸减水剂、所述引气剂、所述保水剂、所述包覆剂、所述石墨烯基材料、所述eva、步骤(2)得到的复配溶液加入水中混合，得到所述新型砂浆用外加剂。

21、优选的，所述硅烷偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷和kh-560中的至少一种，所述有机溶剂为三乙胺，所述溶剂包括甲苯和乙醇中的至少一种。

22、采用上述技术方案，海藻酸钠能改善蛋白质的界面吸附性能、界面吸附膜的流变学性能、连续相的网状结构，海藻酸钠和水化后的蛋白溶液能形成复合溶液，复合溶液的体系稳定，一部分能够吸附团聚砂浆中的粉料或者微粉，另一部分还能保护其他外加剂在体系中的产物，比如引气剂的亲水基团能与水泥颗粒吸附，微小气泡和憎水基团能被复合溶液分子包覆，单一引气剂能提高砂浆的保水性能、降低稠度损失率，复合溶液的加入能进一步提高了砂浆的综合性能；保水剂不仅包裹住砂浆中的固体颗粒，比如水泥颗粒，在固体颗粒表面形成润滑膜，而且可以在砂浆中缓慢释放，保证砂浆中的水分不易流失，在本技术中，保水剂还能和石墨烯基材料复配，增大界面的粘结力，提高砂浆的强度；另外，海藻酸钠和水化后的蛋白溶液形成的复合溶液，以及保水剂和石墨烯基材料形成的复配体还能提高eva形成的聚合物膜的连续性。

23、本发明的有益效果是：

24、(1)本技术能降低粉料对砂浆性能的负面影响，降低外加剂的局限性，提高砂浆的稳定性，同时兼顾材料之间良好的相容性，具体为：1)海藻酸钠和水化后的蛋白溶液能形成复合溶液，复合溶液的体系稳定，一部分能够吸附团聚砂浆中的粉料或者微粉，另一部分还能保护其他外加剂在体系中的产物，比如引气剂的亲水基团能与水泥颗粒吸附，微小气泡和憎水基团能被复合溶液分子包覆，单一引气剂能提高砂浆的保水性能、降低稠度损失率，复合溶液的加入能进一步提高了砂浆的综合性能；2)保水剂不仅包裹住砂浆中的固体颗粒，比如水泥颗粒，在固体颗粒表面形成润滑膜，而且可以在砂浆中缓慢释放，保证砂浆中的水分不易流失，在本技术中，保水剂还能和石墨烯基材料复配，增大界面的粘结力，提高砂浆的强度；3)eva能在砂浆中通过形成乳液在砂浆内部形成聚合物膜结构，从来提高砂浆抵抗破坏的能力，海藻酸钠和水化后的蛋白溶液形成的复合溶液，以及保水剂和石墨烯基材料形成的复配体还能提高eva形成的聚合物膜的连续性；4)单一的改性二氧化硅能吸附在砂浆内的固体颗粒上，形成稳定的乳液，改善砂浆的流动性，海藻酸钠和水化后的蛋白溶液形成的复合溶液联合改性二氧化硅能进一步提高砂浆界面张力，提高砂浆的综合性能；5)聚羧酸减水剂能减少砂浆的需水量，单一聚羧酸减水剂本身具有塑化、一定的分散和引气的作用，在本技术中，聚羧酸减水剂能协同其他组分，比如协同热塑性树脂加强塑化能力，协同引气剂加强引气能力，协同改性二氧化硅、海藻酸钠、蛋白溶液提高分散作用。

25、(2)本技术配方灵活，可根据实际需求变化组分，本技术的配方包括热塑性树脂40～70份、蛋白溶液0～11份、改性二氧化硅0～20份、海藻酸钠溶液0～30份、聚羧酸减水剂5～20份、引气剂1～40份、保水剂1～12份、包覆剂0～11份、石墨烯基材料0～10份、eva1～5份、复配溶液0～25份，其中，热塑性树脂为必须，热塑性树脂不仅能协助砂浆中的颗粒，起到增塑的作用，还能在砂浆中起到骨架支撑的作用，给外加剂提供“依附”空间，聚羧酸减水剂、引气剂、保水剂、eva的存在能保证砂浆较佳的基本性能，根据实际需求，蛋白溶液、改性二氧化硅、海藻酸钠溶液、包覆剂、石墨烯基材料、复配溶液的加入能起到协同的作用，且和其他组分相容性佳，不产生排异。

26、本技术能降低粉料对砂浆性能的负面影响，降低外加剂的局限性，提高砂浆的稳定性，同时兼顾材料之间良好的相容性。