本发明涉及建筑材料，尤其涉及一种混凝土复合外加剂及其制备方法。
背景技术：
1、混凝土是现代建设工程的主要材料，它是由胶凝材料、颗粒状集料（也称为骨料）、水、以及外加剂按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土性能的好坏直接决定建筑工程质量的优劣，而混凝土要发挥优异的性能，又离不开混凝土外加剂的使用。掺加混凝土外加剂已经成为改善混凝土性能的主要措施。
2、市面上的混凝土外加剂琳琅满目，如防水剂、防冻剂、速凝剂、缓凝剂、早强剂、减水剂等，这些外加剂均能发挥其各自的单一功能。然而，要实现混凝土综合性能的提高，往往需要向其中同时加入多种不同种类的外加剂。单一功能作用的混凝土外加剂已经越来越不适应高性能混凝土技术的发展。正是在这种形势下，混凝土复合外加剂应运而生，它的出现引起了人们的广泛重视。
3、混凝土复合外加剂是具有两种以上主要功能的外加剂，采用复合外加剂不仅能有效优化混凝土的性能，而且还能降低混凝土的生产成本，实现对工业废弃物的综合利用，减少环境污染。然而，市面上的混凝土复合外加剂还或多或少存在添加量较大，综合性能和性能稳定性有待进一步提高，对混凝土性能存在负面影响等技术缺陷。
4、为了解决上述问题，中国发明专利文献201110100219.5公开了一种混凝土复合外加剂，其组成和配比分别为：高效减水剂17.5-58.0wt％、有机硅防水剂0.5-5.5wt％、有机硅增强剂0.2-2.5wt％、 聚丙烯酰胺3.5-25wt％、三乙醇胺1.2-2.8wt％、亚硝酸钠3.2-6.3wt％、乙二醇0.3-1.2wt％、丙三醇0.6-1.3wt％、葡萄糖酸钠2.8-5.5wt％和余量的水。在混凝土的配置过程使用该申请的复合外加剂能够显著提高混凝土材料的耐冲击性能、耐摩擦性能和抗渗防水性能，因而特别适合于机场跑道或者高速公路桥梁施工高性能混凝土的要求。然而，使用该复合外加剂的混凝土抗压强度、抗渗抗裂性能、耐久性仍然有待进一步提高。
5、可见，本领域仍然需要一种用量少、综合效能好、对混凝土负面影响小，能有效改善混凝土的抗压强度、抗渗抗裂性能和耐久性的混凝土复合外加剂及其制备方法。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种用量少、综合效能好、对混凝土负面影响小，能有效改善混凝土的抗压强度、抗渗抗裂性能和耐久性的混凝土复合外加剂及其制备方法。
2、为达到以上目的，本发明提供一种混凝土复合外加剂，包括如下按重量份计的组分：四羟甲基甘脲1-3份、哌嗪-n,n'-双(2-羟基丙烷磺酸) 2-4份、水溶性聚合环糊精1-3份、超支化聚甘油3-5份、纳米氧化锌1-3份、粉煤灰纤维1-3份、1-苄基吡啶-3-羧酸盐0.8-1.5份、表面活性剂1-4份、功能共聚物1-2份；所述功能共聚物是由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-乙烯基嘧啶、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯通过自由基共聚反应制成。
3、优选的，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-乙烯基嘧啶、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，50-65℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，用乙醇洗涤3-6次，后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。
4、优选的，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-乙烯基嘧啶、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为3:(1-2):1:(0.8-1.3):(0.06-0.1):(20-30)。
5、优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
6、优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或几种。
7、优选的，所述粉煤灰纤维的直径为1～10μm，可采用zl200410018352.6专利公开的技术制备。
8、优选的，所述纳米氧化锌的粒径为20-80nm。
9、优选的，所述超支化聚甘油的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述超支化聚甘油是按中国发明专利文献cn202111038640.8中实施例1的方法制成。
10、优选的，所述水溶性聚合环糊精的cas号为25655-42-9，由山东滨州智源生物科技有限公司提供。
11、本发明的另一个目的，在于提供一种所述混凝土复合外加剂的制备方法，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入球磨机粉磨10-20分钟后出料，得到混凝土复合外加剂。
12、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：
13、（1）本发明公开的混凝土复合外加剂的制备方法，将各组分按重量份混合均匀即可，操作方便易行，无需专用设备和生产线，耗能低，制备效率和成品合格率高，适于工业化生产。
14、（2）本发明公开的混凝土复合外加剂，包括如下按重量份计的组分：四羟甲基甘脲1-3份、哌嗪-n,n'-双(2-羟基丙烷磺酸) 2-4份、水溶性聚合环糊精1-3份、超支化聚甘油3-5份、纳米氧化锌1-3份、粉煤灰纤维1-3份、1-苄基吡啶-3-羧酸盐0.8-1.5份、表面活性剂1-4份、功能共聚物1-2份；所述功能共聚物是由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-乙烯基嘧啶、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯通过自由基共聚反应制成。通过各组分之间的相互配合作用，使得制成的混凝土复合外加剂用量少、综合效能好、对混凝土负面影响小，能有效改善混凝土的抗压强度、抗渗抗裂性能和耐久性。
15、（3）本发明公开的混凝土复合外加剂，通过纳米氧化锌、粉煤灰纤维的加入，与其它组分配合作用，使得其使用于混凝土中能改善密实性，提高抗渗抗裂能力，有效抵抗氯离子、硫酸根离子等有害离子进入混凝土内部的能力，进而显著改善混凝土的耐久性。通过四羟甲基甘脲、哌嗪-n,n'-双(2-羟基丙烷磺酸)、水溶性聚合环糊精、超支化聚甘油的合理选取，使得它们之间能够更好地相互作用，能同时起到减水、引气、防冻、缓凝作用，有效改善了混凝土的强度，化解了外界环境对混凝土结构的破坏性影响；同时这些结构还能改善各组分之间的相容性和分散性，进而进一步改善使用该复合外加剂的混凝土的综合性能和性能稳定性。
16、（4）本发明公开的混凝土复合外加剂，1-苄基吡啶-3-羧酸盐两性有机盐的加入，能促进水化硅酸钙的生成，改善水化产物孔结构，提高混凝土结构的密实性；另外还能改善各组分之间的相容性和分散性，进而改善使用该产品混凝土的抗压强度、抗渗抗裂性能和耐久性。
17、（5）本发明公开的混凝土复合外加剂，添加功能共聚物；所述功能共聚物是由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-乙烯基嘧啶、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯通过自由基共聚反应制成；在共聚物分子结构中同时引入磺酸盐、嘧啶、苯并三唑和二苯基戊烷结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，能改善减水性能，提高使用该复合外加剂的混凝土的耐久性。