本发明涉及混凝土外加剂的，尤其是涉及一种湿法制砂混凝土专用保水剂。
背景技术：
1、随着交通工程领域的飞速发展，传统的天然砂石料资源短缺紧张，逐渐兴起以机制砂生产线作为加工设备，以将各种类型的岩石加工制备至满足相关标准规范要求的粗细集料。目前常用于机制砂生产线的生产工艺主要有两种，分别是干法制砂和湿法制砂。干法制砂是通过选粉机除粉，可根据需求调整石粉含量，从而达到建筑用砂的标准。但是干法制砂由于粉尘大、对环境不友好，市面上大型矿山制砂主要以湿法制砂工艺为主。
2、湿法制砂工艺是通过聚丙烯酰胺等絮凝剂辅助，并通过（轮式或者螺旋式）洗砂机水洗将泥土和石粉洗掉去除，更适合于多雨或者水资源丰富的地方，且制备工艺对环境友好度高。但是湿法制砂由于水洗去除了大量石粉，导致细集料中的石粉含量偏低，在实际工程应用过程中，会导致c40以下的湿法制砂混凝土的保水性能较差，容易离析扒底，进而导致混凝土到达施工现场时不满足工程部位施工需要。
3、公开号为cn108285290a的中国专利公开了一种混凝土保水剂，其按重量百分比包括如下组分：羟乙基纤维素醚14~18份、羧甲基淀粉钠5~15份、丙烯酰胺8~10份、甲基丙烯酸0.5~4份、聚丙烯酸钠2~6份、n-羟甲基丙烯酰胺1.5~3.5份，过硫酸铵2.1~3.4份、纤维素醚3~6份、聚乙烯醇2~5份、交联聚丙烯酸6~12份，硫酸亚铁4.5~12份、羟丙基甲基纤维素3~12份、硅藻土6~11份、单硬脂酸甘油酯3~15份、硫酸铝11~13份。
4、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述保水剂通过添加纤维素醚、丙烯酰胺等组分提高混凝土体系的保水性能，但是其添加后对混凝土的流动性影响较大，导致混凝土到施工现场后坍落度、扩展度损失较大。本发明产品通过采用纳米改性尾矿粉和聚丙烯醇等组分进行复合添加，在进一步精细化利用废弃尾矿资源的同时，也改善了现有保水剂对混凝土流动性的负面影响，起到提高混凝土保水性，同时在使用过程中，添加本发明的保水剂可以有效降低因原材料含水率、石粉含量等变化影响的混凝土工作性异常波动的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其不仅解决了现有保水剂对混凝土流动性影响较大的问题，还解决了因原材料含水率、石粉含量等变化影响的混凝土工作性异常波动的问题，具有提高混凝土保水性、降低混凝土坍落度和扩展度损失、并能长效保持混凝土体系稳定性的优点。
2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种湿法制砂混凝土专用保水剂，由包含以下重量份的原料制成，
4、纳米改性尾矿粉2.0~5.0份；
5、海藻酸钠1.0~5.5份；
6、聚丙烯醇20~45份；
7、润湿剂0.5~1.0份；
8、黏度调节剂5.0~10.0份；
9、去离子水30~55份。
10、通过采用上述技术方案，本发明的保水剂可以按照一定比例直接加入混凝土的原材料中，在拌和过程中，保水剂中的纳米改性尾矿粉、聚丙烯醇等组分能够迅速分散到混凝土体系中，与原材料中的水分和湿法制砂得到的机制砂发生相互作用，形成稳定的保水结构，进而改变混凝土的孔隙结构，使其更为紧密，其中添加的海藻酸钠还能进一步改善混凝土的流动性和坍落度，从而提高混凝土的保水性等工作性能，另外辅以润湿剂保持混凝土的流动性和可塑性，同时通过黏度调节剂降低混凝土浆体应保水机理引起的流动降低的风险，最终在解决市场上现有产品对混凝土工作性能、适应性能负面影响的情况下，进一步达到较市面现有产品更低的泌水率比数据，起到提高混凝土保水性、降低混凝土坍落度和扩展度损失；另外，本发明还考虑到保水剂与混凝土原材料之间的相容性问题，由于混凝土原材料中往往含有不同种类的石粉、集料等，这些材料的含水率、粒径分布等都会对混凝土的工作性能产生影响，因此，本发明通过优化保水剂的配方和制备工艺，使其能够更好地适应不同混凝土原材料的特性，可以有效降低因原材料含水率、石粉含量等变化影响的混凝土工作性异常波动的问题，能长效保持混凝土体系稳定性，具有广阔的应用前景和市场潜力。
11、进一步地，所述保水剂由包含以下重量份的原料制成，
12、纳米改性尾矿粉2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或5.0份；
13、海藻酸钠1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0或5.5份；
14、聚丙烯醇20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44或45份；
15、润湿剂0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0份；
16、黏度调节剂5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10.0份；
17、去离子水30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54或55份。
18、进一步地，所述保水剂的制备过程包括，先将纳米改性尾矿粉、海藻酸钠、聚丙烯醇、润湿剂和去离子水投入行星式分散搅拌机中，并在50~80℃下搅拌混合，得到悬浮混合液，再投入粘度调节剂继续搅拌混合，得到保水剂。其中，粘度调节剂在二次搅拌过程中加入，用于调整悬浮混合液的粘度，能长效保持保水剂体系的稳定性。
19、进一步地，所述纳米改性尾矿粉包括岩浆岩尾矿颗粒、占岩浆岩尾矿颗粒总重2.0~6.0%的超细石英粉、以及占岩浆岩尾矿颗粒总重1.0~1.3%的水泥助磨剂。其中，岩浆岩尾矿颗粒能够有效地吸附和保留混凝土中的水分，提高混凝土的保水性能；超细石英粉的加入，可以辅助岩浆岩尾矿颗粒填充混凝土中的微小孔隙，减少水分蒸发和渗透的通道，从而提高混凝土的保水性；同时，超细石英粉与水泥水化产物之间的相互作用，能够形成更加致密的混凝土结构，能够有效改善混凝土的力学性能和耐久性；而水泥助磨剂的加入则能显著提高岩浆岩尾矿粉的细度和活性，使其更易于在混凝土中发挥作用；此外，水泥助磨剂还能够调节混凝土的凝结时间，改善混凝土的工作性能，使其更加适合各种施工需求；这样的纳米改性尾矿粉不仅实现了对废弃尾矿资源的再利用，还为混凝土提供了更为优异的性能。
20、更进一步地，所述岩浆岩尾矿颗粒包括质量比为2~4：1的凝灰岩矿尾矿颗粒和花岗岩矿尾矿颗粒。为了进一步优化本发明的湿法制砂混凝土专用保水剂的性能，并适应更多不同类型的混凝土原材料，本发明还进行了进一步的探索和改进，其中，针对不同类型的石粉和集料，本发明通过大量实验，确定了不同配比的岩浆岩尾矿颗粒，当混凝土原材料中的石粉含量较高时，可以适当增加凝灰岩矿尾矿颗粒和花岗岩矿尾矿颗粒的比例，以更好地吸附和保留混凝土中的水分，提高保水性能；而当集料中含有较多细颗粒时，可以适当减少凝灰岩矿尾矿颗粒和花岗岩矿尾矿颗粒的比例，避免保水剂对混凝土流动性和坍落度产生负面影响。
21、最进一步地，所述凝灰岩矿尾矿颗粒中的so3含量为0.02%，碱活性判断为非碱活性，0.075mm以下尾矿颗粒占比82%，含水率＜1%。其中，凝灰岩矿尾矿颗粒的具体含义是指凝灰岩在采矿过程中产生的废弃物，经过破碎、筛分等工艺处理后得到的颗粒状物质，这些颗粒通常具有较细的粒径和较高的比表面积，因而具有较好的吸附性和反应性。在本发明的保水剂中，凝灰岩矿尾矿颗粒的添加不仅能够提供丰富的矿物成分，增强保水剂的保水性能，还能通过其特有的物理和化学性质，改善混凝土的微观结构，具有提高混凝土保水性、降低混凝土坍落度和扩展度损失、并能长效保持混凝土体系稳定性的优点。
22、最进一步地，所述花岗岩矿尾矿颗粒中的sio2含量≥76%、0.075mm以下尾矿颗粒占比90%，含水率＜1%。其中，花岗岩矿尾矿颗粒的具体含义是指花岗岩在采矿过程中产生的废弃物，经过破碎、筛分等工艺处理后得到的粒度均匀、结构致密的颗粒，这些颗粒由于来源于高硬度的花岗岩，因而具有优异的抗压强度和耐磨性。在本发明的保水剂中，花岗岩矿尾矿颗粒的添加不仅有助于增强保水剂的机械强度，使其更易于在混凝土搅拌过程中均匀分布，还能凭借其独特的矿物成分和物理性质，具有提高混凝土保水性、降低混凝土坍落度和扩展度损失、并能长效保持混凝土体系稳定性的优点。
23、更进一步地，所述超细石英粉中的sio2含量≥99.8%，粒度分布为1~50μm，含水率＜0.01%，密度为2680kg/m³。其中，超细石英粉的具体含义是指经过破碎、筛分等工艺处理，使得其粒度达到纳米或微米级别的石英粉体，由于其极小的粒径和高纯度的sio2含量，超细石英粉在混凝土中展现出卓越的填充和增强作用；在本发明的保水剂中，超细石英粉的添加，不仅能够有效填补混凝土中的微小孔隙，减少水分蒸发和渗透的通道，从而提高混凝土的保水性，还能与水泥水化产物形成更加致密的混凝土结构，显著提升混凝土的力学性能和耐久性；此外，超细石英粉的高非晶率意味着其内部含有更多的活性位点，能够与混凝土中的其他成分发生更多的化学反应，进一步提高混凝土的各项性能。
24、最进一步地，所述纳米改性尾矿粉的制备过程包括，将凝灰岩矿尾矿颗粒、花岗岩矿尾矿颗粒和超细石英粉投入超细球磨机中，在水泥助磨剂的存在下球磨0.5~1.5h，直至球磨混合物的比表面积为400~600m²/kg，得到纳米改性尾矿粉。其中，凝灰岩矿尾矿颗粒、花岗岩矿尾矿颗粒和超细石英粉均为申请人设计矿山业务所产生的废弃材料，通过对这些组分配比的优化调整，并通过球磨方式改性，不仅有利于环境保护及废弃物提质增效，还使得添加有纳米改性尾矿粉的保水剂起到的效果远优于现有保水剂，且负面效应更小。
25、进一步地，所述润湿剂为有机改性聚硅氧烷表面活性剂。其中，有机改性聚硅氧烷表面活性剂作为润湿剂，具有优异的润湿性能和较低的表面张力，能够有效地降低保水剂与混凝土原材料之间的界面张力，使得保水剂能够更均匀地分散在混凝土中，从而充分发挥其保水作用；此外，润湿剂还能够增强保水剂与混凝土原材料之间的黏附力，防止保水剂在混凝土搅拌和施工过程中出现分层或沉淀现象，确保保水剂能够持续稳定地发挥作用。
26、进一步地，所述黏度调节剂为聚乙二醇400（peg-400）。其中，peg-400独特的分子结构和物理性质赋予了保水剂良好的流动性，使得保水剂能够更顺畅地在混凝土中扩散和渗透，进而达到最佳的保水效果；同时，peg-400的加入还能有效改善保水剂的黏稠度和粘附性，使其更易于与混凝土原材料混合均匀，减少搅拌过程中的能耗和机械磨损；除了改善保水剂的物理性能外，peg-400的引入还能对混凝土的施工性能产生积极影响，由于peg-400具有良好的润滑性，它能够有效降低混凝土的摩擦阻力，使得混凝土在施工过程中更加顺滑，提高施工效率；此外，peg-400还能在一定程度上延缓混凝土的凝结时间，为施工人员提供更多的操作时间，确保施工质量。
27、综上所述，本发明的有益技术效果为：不仅解决了现有保水剂对混凝土流动性影响较大的问题，还解决了因原材料含水率、石粉含量等变化影响的混凝土工作性异常波动的问题，具有提高混凝土保水性、降低混凝土坍落度和扩展度损失、并能长效保持混凝土体系稳定性的优点。
1.一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：由包含以下重量份的原料组成，
2.根据权利要求1所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述保水剂的制备过程包括，先将纳米改性尾矿粉、海藻酸钠、聚丙烯醇、润湿剂和去离子水投入行星式分散搅拌机中，并在50~80℃下搅拌混合，得到悬浮混合液，再投入粘度调节剂继续搅拌混合，得到保水剂。
3.根据权利要求1所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述纳米改性尾矿粉包括岩浆岩尾矿颗粒、占岩浆岩尾矿颗粒总重2.0~6.0%的超细石英粉、以及占岩浆岩尾矿颗粒总重1.0~1.3%的水泥助磨剂。
4.根据权利要求3所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述岩浆岩尾矿颗粒包括质量比为2~4：1的凝灰岩矿尾矿颗粒和花岗岩矿尾矿颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述凝灰岩矿尾矿颗粒中的so3含量为0.02%，碱活性判断为非碱活性，0.075mm以下尾矿颗粒占比82%，含水率＜1%。
6.根据权利要求4所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述花岗岩矿尾矿颗粒中的sio2含量≥76%、0.075mm以下尾矿颗粒占比90%，含水率＜1%。
7.根据权利要求4所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述超细石英粉中的sio2含量≥99.8%，粒度分布为1~50μm，含水率＜0.01%，密度为2680kg/m³。
8.根据权利要求4所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述纳米改性尾矿粉的制备过程包括，将凝灰岩矿尾矿颗粒、花岗岩矿尾矿颗粒和超细石英粉投入超细球磨机中，在水泥助磨剂的存在下球磨0.5~1.5h，直至球磨混合物的比表面积为400~600m²/kg，得到纳米改性尾矿粉。
9.根据权利要求1所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述润湿剂为有机改性聚硅氧烷表面活性剂。
10.根据权利要求1所述的一种湿法制砂混凝土专用保水剂，其特征在于：所述黏度调节剂为聚乙二醇400（peg-400）。
