本發明涉及建筑砂漿技術領域，更具體地說，它涉及一種預拌砂漿外加劑及其制備工藝、應用方法。
背景技術：
預拌砂漿為由專業生產廠生產的濕拌砂漿或干混砂漿。
干混砂漿，是由膠凝材料、礦物摻和料、細骨料、外加劑等固體材料組合而成，按照一定配比通過干混工藝進行預拌而成的一種干粉建筑材料。但是，由于干混砂漿在運送過程中容易離析，且原料砂需要經過烘干后進行多級篩分，能耗大；干混過程中所產生粉塵大，除塵難度大，污染環境，并且為保證干混砂漿的質量，國家規定：制備干混砂漿時將砂子烘干后再與膠凝材料混合，而施工時又必須加水攪拌形成濕拌砂漿，增大了生產的負擔。
而濕拌砂漿是指將各種原材料(包括水)經合理配制，進行工廠化生產后，由密閉罐車運送到工地。與干混砂漿相比，降低了生產的負擔，同時還減少了對環境的污染，有利于可持續發展。在濕拌砂漿中添加外加劑，以達到改善濕拌砂漿的功能。
然而，現有的外加劑大部分為固體粉劑，易在生產加工以及運輸過程中產生大量揚塵，不利于環境的保護，且加入濕拌砂漿后，會出現攪拌不夠充分而成團的現象，最終會造成形成的濕拌砂漿難以達到均勻且較好的保水性、開放時間、含氣量以及機械強度。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明的目的一在于提供一種預拌砂漿外加劑，具有提高砂漿和易性保水率、增加拉伸粘結強度、提高含氣量、且較易實現對開放時間的控制的優點。
為實現上述目的一，本發明提供了如下技術方案：
一種預拌砂漿外加劑，包括a混合物和b混合物，所述a混合物包括如下重量百分比的組分：
增稠劑3-10％；
引氣劑0-2％；
穩泡劑0-1％；
減水劑0-8％；
第一余量為水；
所述b混合物包括如下重量百分比的組分：
緩凝劑0-20％；
第二余量為水；
所述增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素中的至少一種；
所述引氣劑包括引氣劑ae-2、脂肪酸硫酸鈉、木質素磺酸鈣中的一種；
所述穩泡劑包括椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿chsb、由聚乙烯醇和硬脂酸鈣形成的復合穩泡劑中的一種；
所述減水劑選取聚羧酸系高性能減水劑；
所述緩凝劑包括葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉中的至少兩種。
通過上述技術方案，溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素具有良好的增稠作用。而引氣劑ae-2、脂肪酸硫酸鈉、木質素磺酸鈣均可改善濕拌砂漿的和易性，使濕拌砂漿內形成大量微小的封閉球狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠一樣，減少顆粒間的摩擦阻力。椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿chsb、由聚乙烯醇和硬脂酸鈣形成的復合穩泡劑不易使形成的氣泡破碎，從而具有穩定發泡效果的作用，長時間保持較高的含氣量。聚羧酸系高性能減水劑可減少用水量就可以使濕拌砂漿形成良好的流動性。葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉對濕拌砂漿具有良好的緩凝效果，延長其凝結時間，即延長開放時間。
引氣劑與聚羧酸系高性能減水劑相互配合，水分可均勻分布在大量氣泡的表面，使能自由移動的水量減少，從而減少濕拌砂漿的泌水量但能提高保水性、粘聚性。
本申請中的預拌砂漿外加劑為液態，在生產、運輸過程中不易出現揚塵現象，且其中的組分綠色環保，對人體和環境無危害；且通過增稠劑、引氣劑、穩泡劑、緩凝劑相互配合形成的外加劑(由a混合物組成，或者a混合物與b混合物混合組成)對濕拌砂漿具有較高的減水率，有助于提高砂漿的和易性保水率，并且增加拉伸粘結強度。
將a、b混合物相互混合在一起，可達到更好的效果，也更利于對形成的濕拌砂漿的凝結時間進行調節，實現對砂漿的開放時間延長的目的。
進一步優選為：所述a混合物包括如下重量百分比的組分：
增稠劑3-10％；
引氣劑0-2％；
穩泡劑0-1％；
減水劑0-8％；
第一余量為水；
所述b混合物包括如下重量百分比的組分：
緩凝劑0-20％；
第二余量為水；
所述增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素中的至少一種；
所述引氣劑包括引氣劑ae-2、脂肪酸硫酸鈉、木質素磺酸鈣中的一種；
所述穩泡劑包括椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿chsb、由聚乙烯醇和硬脂酸鈣形成的復合穩泡劑中的一種；
所述減水劑選取聚羧酸系高性能減水劑；
所述緩凝劑選取葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，采用葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉形成的緩凝劑可達到更好的延長開放時間的效果。
進一步優選為：所述a混合物包括如下重量百分比的組分：
增稠劑5-10％；
引氣劑0.2-2％；
穩泡劑0.1-1％；
減水劑2-8％；
第一余量為水；
所述b混合物包括如下重量百分比的組分：
緩凝劑10-20％；
第二余量為水；
所述增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素中的至少一種；
所述引氣劑包括引氣劑ae-2、脂肪酸硫酸鈉、木質素磺酸鈣中的一種；
所述穩泡劑包括椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿chsb、由聚乙烯醇和硬脂酸鈣形成的復合穩泡劑中的一種；
所述減水劑選取聚羧酸系高性能減水劑；
所述緩凝劑選取重量百分比的比值為1.2-1.8∶3.6-4.3∶1的葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，在上述重量百分比范圍內的a混合物與b混合物相互配合，進一步提高本申請中的外加劑的保水性、含氣量、拉伸粘結強度，并延長開放時間。
本發明的目的二在于提供一種預拌砂漿外加劑的制備工藝。
為實現上述目的二，本發明提供了如下技術方案：
一種預拌砂漿外加劑的制備工藝，包括如下步驟：
s1，制取a混合物：稱取相應重量百分比的水，開始攪拌，向水中依次緩慢加入相應重量百分比的增稠劑、減水劑、引氣劑、穩泡劑，充分混合25-35min，制得a混合物；
s2，制取b混合物：稱取相應重量百分比的水，開始攪拌，再向水中緩慢加入相應重量百分比的緩凝劑，攪拌均勻，制得b混合物。
通過上述技術方案，在制備過程中，將a混合物與b混合物分開制備，便于實現對不同類型的濕拌砂漿的性能的改善。在使用過程中，可選擇a混合物作為外加劑進行使用，或者將a混合物與b混合物形成的共混物作為外加劑進行使用。
進一步優選為：所述步驟s1中的攪拌速度為800-1000rpm，所述步驟s2中的攪拌速度為300-400rpm。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，在上述攪拌條件下獲得的a混合物與b混合物具有優異的混合均勻性，有助于實現整體的效果的穩定性。且在制備a混合物與b混合物的過程中，兩者液相體系中的成分不同造成粘稠度不同，采用對應的攪拌速度，有助于降低能耗和可持續發展。
本發明的目的三在于提供一種預拌砂漿外加劑的應用方法。
為實現上述目的三，本發明提供了如下技術方案：
一種預拌砂漿外加劑的應用方法，所述a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的1.0-3.0％，所述b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的0-5.0％。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，a混合物、b混合物在濕拌砂漿中的添加量根據濕拌砂漿中的凝膠材料判定。雖然a混合物可單獨加入到濕拌砂漿中進行使用，也可與b混合物相互混合后加入到濕拌砂漿中進行使用，但后者的效果更好。
進一步優選為：所述濕拌砂漿包括如下重量份數的組分：
水泥80-130份；
煤灰35-45份；
河砂750-850份。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，本申請中的濕拌砂漿的使用范圍是普通砂漿，在添加本申請中的外加劑后，可有效改善濕拌砂漿中的保水性、含氣量、機械強度以及開放時間。
進一步優選為：所述a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.5-3.0％，所述b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的1.0-3.0％。
通過上述技術方案，經研究(綜合試驗)發現，在該范圍內的a混合物、b混合物相互混合后形成的共混物可使濕拌砂漿的減水率、和易性保水率、含氣量、拉伸粘結強度、開放時間。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：
1.通過增稠劑、引氣劑、穩泡劑、緩凝劑相互配合有助于提高濕拌砂漿的減水率以及和易性保水率，且有助于增加形成的混凝土的拉伸粘結強度；
2.有助于提高含氣量，從而提高成型后的混凝土的抗凍性能；
3.采用a、b料雙摻的方式可針對性地對凝結時間進行調節，輕松實現對濕拌砂漿的開放時間的控制；
4.本申請綠色環保，對人體和環境均無危害。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明進行詳細描述。
實施例1：預拌砂漿外加劑，包括的組分及其相應的重量百分比如表1所示，且a混合物、b混合物采用如下步驟制備獲得：
s1，制取a混合物：稱取相應重量百分比的水，開始攪拌，攪拌速度為800rpm，
向水中依次緩慢加入相應重量百分比的增稠劑(溫輪膠)、減水劑(hg-pca600聚羧酸系高性能減水劑)、引氣劑(引氣劑ae-2)、穩泡劑(椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿chsb)，充分混合25-35min，制得a混合物；
s2，制取b混合物：稱取相應重量百分比的水，開始攪拌，攪拌速度為300rpm，再向水中緩慢加入相應重量百分比的緩凝劑(重量百分比的比值為1.2∶3.6∶1的葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉形成的混合物)，攪拌均勻，制得b混合物。
與濕拌砂漿混合的過程中，a混合物、b混合物采用雙摻的形式加入。其中，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.6％，而b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.0％。濕拌砂漿中的組分及相應的重量份數如表2所示。
實施例2-9：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，組分及其相應的重量百分比如表1所示，且實施例2中采用的減水劑為qs-8020聚羧酸高性能減水劑。
表1實施例1-9中組分及其相應的重量百分比
表2實施例1-9中濕拌砂漿的組分及相應的重量份數
實施例10：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為聚丙烯酸酯共聚乳液。
實施例11：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為淀粉。
實施例12：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為羧甲基纖維素。
實施例13：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為溫輪膠、
聚丙烯酸酯共聚乳液，兩者的重量份數比為2∶1。
實施例14：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為溫輪膠、
淀粉，兩者的重量份數比為2∶1。
實施例15：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑為溫輪膠、
羧甲基纖維素，兩者的重量份數比為2∶1。
實施例16：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉，兩者的重量份數比為1∶1。
實施例17：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括聚丙烯酸酯共聚乳液、羧甲基纖維素，兩者的重量份數比為1∶1。
實施例18：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括淀粉、
羧甲基纖維素，兩者的重量份數比為1：1。
實施例19：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉，三者的重量份數比為2∶1∶1。
實施例20：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、羧甲基纖維素，三者的重量份數比為2∶1∶1。
實施例21：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括溫輪膠、淀粉、羧甲基纖維素，三者的重量份數比為2∶1∶1。
實施例22：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素，三者的重量份數比為1∶1∶1。
實施例23：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，增稠劑包括溫輪膠、聚丙烯酸酯共聚乳液、淀粉、羧甲基纖維素，四者的重量份數比為2∶1∶1∶1。
實施例24：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，引氣劑為脂肪酸硫酸鈉。
實施例25：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，引氣劑為木質素磺酸鈣。
實施例26：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，穩泡劑為由聚乙烯醇和硬脂酸鈣形成的復合穩泡劑。
實施例27：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖，兩者的重量百分比的比值為1.5∶3.8。
實施例28：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、六偏磷酸鈉，兩者的重量百分比的比值為1.8∶1。
實施例29：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為白糖、六偏磷酸鈉，兩者的重量百分比的比值為3.6∶1。
實施例30：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為1.2∶4.3∶1。
實施例31：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為1.5∶3.8∶1。
實施例32：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為1.5∶3.6∶1。
實施例33：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為1.8∶4.3∶1。
實施例34：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑為葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為1.8∶4.0∶1。
實施例35：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的3.0％。
實施例36：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的1.0％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的3.0％。
實施例37：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.5％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的2.5％。
實施例38：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.6％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的2.5％。
實施例39：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.7％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的2.0％。
實施例40：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.8％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的3.0％。
實施例41：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的2.9％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的2.3％。
實施例42：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的3.0％，b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總質量的2.7％。
實施例43：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，引氣劑的重量百分比為0。
實施例44：預拌砂漿外加劑，與實施例43的區別在于，穩泡劑的重量百分比為0。
實施例45：預拌砂漿外加劑，與實施例44的區別在于，減水劑的重量百分比為0。
實施例46：預拌砂漿外加劑，與實施例45的區別在于，緩凝劑的重量百分比為0。
實施例47：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，制備過程中，步驟s1中的轉速為900rpm，步驟s2中的轉速為350rpm。
實施例48：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，制備過程中，步驟s1中的轉速為1000rpm，步驟s2中的轉速為400rpm。
其中，引氣劑ae-2購自科萊恩化工有限公司；hg-pca600聚羧酸系高性能減水劑為杭州構建新型材料有限公司，其主成分為聚羧酸。
對比例1：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，取94.1g水，依次加入緩凝劑2.5g、保水劑0.5g、增強劑1.0g啟動攪拌使物料混合均勻，后緩慢加入引氣劑1.8g和抗裂劑0.1，并充分攪拌后得a料；取96.7g水，依次加入減水劑3g和減縮劑0.3g，攪拌均勻后得b料。
其中，引氣劑為十二烷基硫酸鈉；所述的緩凝劑為焦磷酸鈉和檸檬酸混合物，按質量比，焦磷酸鈉∶檸檬酸＝1.6∶1.0；抗裂劑為羥丙基甲基纖維素；增強劑為三乙醇胺；保水劑為麥芽糊精；減水劑為聚羧酸高性能聚酯減水劑；抗裂劑為聚乙二醇。
對比例2-5：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，組分及其相應的重量百分比如表3所示。
表3對比例2-5中的組分及其相應的重量百分比
對比例6：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑中，葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為0.7∶1∶1。
對比例7：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，緩凝劑中，葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉，重量百分比的比值為0.7∶3.5∶0.3。
對比例8：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，步驟s1中的攪拌速度為400rpm，所述步驟s2中的攪拌速度為100rpm。
對比例9：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，步驟s1中的攪拌速度為600rpm，所述步驟s2中的攪拌速度為150rpm。
對比例10：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，步驟s1中的攪拌速度為1200rpm，所述步驟s2中的攪拌速度為600rpm。
對比例11：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，所述a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的0.8％。
對比例12：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，所述a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的0.8％，所述b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的5.5％。
對比例13：預拌砂漿外加劑，與實施例1的區別在于，所述a混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的4.0％，所述b混合物的加入量為濕拌砂漿中膠凝材料總重量的6％。
綜合試驗
試驗對象：選取水泥101kg、煤灰43kg、河砂805kg，加適量水攪拌均勻獲得的濕拌砂漿作為空白樣；選取實施例1-48中獲得的外加劑加入到空白樣中獲得的濕拌砂漿作為試驗樣1-48；選取對比例1-13中獲得的外加劑加入到空白樣品中獲得的濕拌砂漿作為對照樣1-13。
試驗方法：按照jgj/t223-2010、jg/t230-2007標準中的方法進行各項性能測定。
試驗結果：空白樣、試驗樣1-9中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度如表4所示；試驗樣10-48中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度如表5所示；對照樣1-13中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度如表6所示。
由表4、表5和表6可知，空白樣中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度均相應低于標準值，對照樣1-48中，可同時滿足較高的含氣量和保水率，并且具有較長的開放時間，同時拉伸粘接強度也高出標準值，說明在試驗樣1-48中具有較為均勻且穩定的氣泡含量，從而具有較好的抗凍性能，并且在混合形成濕拌砂漿后較長的時間范圍內可達到良好的流動性，而不易發生凝結，從而延長了可操作的時間，便于長途運輸或者長時間的施工現場使用。對照樣1-13中，雖然試驗樣1具有較高的含氣量和保水率，并且具有較長的開放時間，但其拉伸粘接強度較小，減小了形成的濕拌砂漿的使用范圍。而對照樣11雖然能達到與試驗樣1-48中較為相似的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度，但在生產相應的外加劑時，耗能大，易增加生產成本。其他的對照樣難以同時滿足較高的含氣量、較長的開放時間、較高的保水率以及較高的拉伸粘接強度。
綜上所述，上述區別說明，增稠劑、引氣劑、穩泡劑、緩凝劑相互配合，且其中的不同種類的助劑相互配合，有助于改善形成的濕拌砂漿的保水率、拉伸粘結強度、含氣量、抗凍性能、開放時間。
表4空白樣、試驗樣1-9中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度
表5空白樣、試驗樣10-48中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度
表6對照樣1-13中的含氣量、開放時間、保水率、拉伸粘接強度
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。