本发明涉及混凝土外加剂，特别涉及一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，本发明同时还涉及该高保坍减水剂在固废基低碳水泥混凝土中的应用。
背景技术：
1、在工业和基础设施建设高速发展的过程中，产生了大量的固体废弃物，如燃煤电厂的粉煤灰、脱硫石膏和钢铁厂的矿渣、钢渣、尾矿渣、石粉收尘灰等，这些固体废弃物已经在水泥和混凝土制品中得到了大量的研究与应用。同时，经过混合、粉磨、激发的固废基胶凝材料也应运而生固废基低碳水泥，对新拌制混凝土工作性能有极大影响。首先，固废基低碳水泥粒径小、比表面积大（一般≥600m2/kg），具有多孔、强吸水、高吸附的特性，使其在混凝土应用中出现坍损大、和易性差、与减水剂适应性差、强度低等问题。尽管聚羧酸减水剂在普通混凝土中展现出减水率高、坍落度损失小的优异性能，但由于普通型聚羧酸减水剂不能有效填充和封闭固废基低碳水泥过多的开口孔，以及使粉体颗粒表面形成疏水膜等，进而降低固废基低碳水泥对水的吸收，因此，对减水剂有效成分的吸附，致使普通型聚羧酸减水在固废基低碳水泥以及固废基低碳水泥混凝土中难以发挥优异的性能。因此，固废基低碳水泥以及固废基低碳水泥混凝土对减水剂的功能要求进一步提高，其结果是减水剂的用量增加，且控制混凝土坍落度的损失要求提高。其次，相同混凝土配合比条件下，固废基低碳水泥及固废基低碳水泥混凝土达到相同工作强度时所需的水胶比增大，导致混凝土浇筑后极易离析、泌水，硬化后混凝土出现沉降开裂、强度降低的问题，使水、二氧化碳及氯离子等有害介质易于渗透浸入，造成混凝土干缩大，且抗碳化、抗渗性、抗冻性及抗盐渍水、抗海水腐蚀能力差，导致混凝土的总体耐久性能受到破坏。另外，当混凝土或砂浆中固废基低碳水泥掺量越大，上述病害越严重。
2、中国发明专利cn 106045372 b公开了一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂及其制备方法，该方法操作过程简单，所制备的专用聚羧酸减水剂有效解决了玄武岩石粉因吸水性强、活性低而不适于作为混凝土掺合料的问题。但其未给出固废基低碳水泥在混凝土应用中出现坍损大、和易性差、与减水剂适应性差、强度低等问题的解决方法，极大限制了固废基低碳水泥的推广应用。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，以解决现有聚羧酸减水剂与固废基低碳水泥混凝土不能和谐相容的问题，实现固废基低碳水泥混凝土的高性能化，从而有效推动工业固废资源化高值利用。
2、本发明的另一目的是提供上述高保坍减水剂在固废基低碳水泥混凝土制备中的应用方法。
3、为实现其目的，本发明采用如下技术方案：
4、本发明提供的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，以重量份数计，是将20-35份高性能超塑化剂、25-50份超保坍剂、10-15份疏水剂、2-6份提桨剂、0-1份柔软剂、110-140份水，依次加入搅拌反应釜，充分搅拌均匀所得。
5、作为本发明技术方案的进一步优选，所述高性能超塑化剂为西卡530p高性能超塑化剂。
6、进一步地，所述超保坍剂是将15份葡萄糖酸钠、10份硼酸、15份膦丁烷三羧酸和20份硫酸锌溶于40份去离子水制得。
7、进一步地，所述疏水剂是将质量百分数为55-85%的氨基类硅烷、5-15%的环氧基硅烷、5-15%的偏硅酸钠和5-10%的低聚倍半硅氧烷混合均匀得到。
8、进一步地，所述提桨剂为凹凸棒石、椰油醇硫酸钠或a-烯基磺酸钠中的一种或几种的混合物。
9、进一步地，所述柔软剂为吡啶季铵盐、酯基季铵盐或聚乙二醇2000中的一种或几种的混合物。优选为吡啶季铵盐、酯基季铵盐和聚乙二醇2000以质量比为1:1:2的混合物。
10、进一步地，所述高保坍减水剂制备中搅拌时间为15-30min。
11、本发明所述高保坍减水剂，在使用时，将所述高保坍减水剂掺入混凝土中，所述胶凝材料为固废基低碳水泥，掺量为0.8-0.9wt%。
12、通过采用上述技术方案，本发明取得的有益效果如下：
13、1、本发明以提高固废基低碳水泥混凝土的和易性、工作性等性能为出发点，通过分析病害产生核心关键点为混凝土颗粒粒径小、比表面积大，存在多孔、强吸水、高吸附等问题，设计出了一种可改善固废基低碳水泥混凝土上述问题的高保坍减水剂，该减水剂充分利用固废基低碳水泥特性，使疏水剂水溶后优先进入固废粉体颗粒层间，同时吸附包裹在疏松开孔处，从而降低固废基低碳水泥的吸水与吸附作用。其原材料易得、配方合理、易于加工，可实现固废基低碳水泥在混凝土中的资源化利用。
14、2、本发明中疏水剂为有机硅复合物，其在二氧化碳和水等的作用下，可在固废基低碳水泥粉末颗粒的表面生成一层几个分子厚度的不溶性防水高分子化合物，从而形成网状有机硅树脂膜，该树脂膜可封闭粉末颗粒的部分开孔，改善粉末颗粒的空隙结构。同时，疏水剂具有较强的憎水疏水功能，可进一步提固废基低碳水泥粉末颗粒空隙曲折度，进一步改善混凝土孔隙结构，从而达到降低吸水、吸附的目的，改善砂浆、混凝土等的孔隙结构，进而提高浇注体的密实度。
15、3、本发明提浆剂中的椰油醇硫酸钠和a-烯基磺酸钠为阳离子表面活性剂，一是可以选择性优先吸附在固废基低碳水泥颗粒表面，能较好的抑制固废基低碳水泥的吸水性，同时能抑制对聚羧酸减水剂的吸附，二是可使混凝土拌合物内形成大量微小的封闭状气泡，这些微气泡如同滚珠一般，减小部分非球形固废粉体颗粒造成胶材颗粒间摩擦阻力增大致使混凝土浆液流动性变差的不利影响，使混凝土拌合物的流动性增加，弥补固废基低碳水泥吸水性强及易泌水等弊端；同时提桨剂中的凹凸棒石具有良好的保水及抗泌水性能，可以悬浮稳定混凝土浆体，防止其下沉，提高混凝土浆液对骨料的包裹性能，改善新拌混凝土的和易性。
16、4、本发明引入了柔软剂，可降低浆体颗粒之间的黏着力和摩檫力等相互作用，提高浆体的流动性和稳定性。
1.一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，以重量份数计，所述高保坍减水剂是将20-35份高性能超塑化剂、25-50份超保坍剂、10-15份疏水剂、2-6份提桨剂、0-1份柔软剂、110-140份水，依次加入搅拌反应釜，充分搅拌均匀所得。
2.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述高性能超塑化剂为西卡530p高性能超塑化剂。
3.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述超保坍剂是将15份葡萄糖酸钠、10份硼酸、15份膦丁烷三羧酸和20份硫酸锌溶于40份去离子水制得。
4.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述疏水剂是将质量百分数为55-85%的氨基类硅烷、5-15%的环氧基硅烷、5-15%的偏硅酸钠和5-10%的低聚倍半硅氧烷混合均匀得到。
5.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述提桨剂为凹凸棒石、椰油醇硫酸钠或a-烯基磺酸钠中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述柔软剂为吡啶季铵盐、酯基季铵盐或聚乙二醇2000中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求6所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述柔软剂为吡啶季铵盐、酯基季铵盐和聚乙二醇2000以质量比为1:1:2的混合物。
8.如权利要求1所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂，其特征在于，所述高保坍减水剂制备中搅拌时间为15-30min。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂的应用，其特征在于，将所述高保坍减水剂掺入混凝土中，掺量为胶凝材料的0.8-0.9wt%。
10.如权利要求9所述的一种固废基低碳水泥混凝土高保坍减水剂的应用，其特征在于，所述胶凝材料为固废基低碳水泥。
