本发明属于建筑材料，具体涉及一种用于超高性能混凝土的流变剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着建筑行业的发展，结构形式不断地向薄壁轻质 、超大跨度、超高层等方向发展，传统的混凝土强度低、拉伸能力差、抗裂能力差等缺陷严重制约了新型结构的发展。超高性能混凝土（uhpc）是一种新型水泥基复合材料，具有超高强、高韧性、高耐久性及微裂缝强自愈合能力等优良特性，使得结构尺寸大大减小，从而减轻混凝土自重，实现了结构轻量化、高强度的要求，同时还具备使用寿命长，后期维护少的优点。因此，uhpc常被广泛应用于新型高层建筑、大跨度桥梁、桥面铺装、旧桥维修加固、抗爆工程及其严酷环境中的建筑物领域。
2、uhpc在配制过程中水泥的用量大，水胶比超低导致其拌合物塑性粘度大、施工困难、收缩大的问题，严重影响了uhpc的施工应用。目前降低混凝土粘度办法主要有混凝土配合比设计、原材料的组成优化、外掺降粘型高性能减水剂。其中外掺降粘型高性能减水剂掺量低，操作简单，国内外研究较为广泛。然而，降粘型高性能减水剂对于中高水胶比较为适用，对于水胶比低于0.2的 uhpc来说，降粘效果差，为了提高混凝土流动性，降低其粘度，往往会掺入大量的高性能减水剂，过多的减水剂影响混凝土的凝结时间和早期强度，严重影响现场混凝土浇筑使用。
3、因此，制备一种用于超高性能混凝土中降低黏度、提升流动性、不影响混凝土凝结时间和强度的流变剂，具有显著的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于超高性能混凝土的流变剂及其制备方法和应用。通过使用降粘组分a、减水组分b和增强组分c按一定比例复配，制备了一种能够有效降低混凝土的粘度、提升混凝土流动性、不影响混凝土强度和凝结时间的流变剂。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、本发明技术方案之一：提供一种用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，步骤包括：向50℃的降粘组分a中加入减水组分b和增强组分c，50℃搅拌后得到所述用于超高性能混凝土的流变剂；
4、其中，所述降粘组分a的制备步骤包括：将分子量6000的聚乙二醇、分子量4000的聚乙二醇和分子量2000的聚乙二醇溶于水，加热至130℃，然后降温至70℃，再滴加40wt.%的六亚甲基二异氰酸酯溶液和30wt.%的二月桂酸二丁基锡溶液，滴加时间控制在2h，滴加完成后保温0.5h，然后滴加50wt.%的2,2-二羟甲基丁醇溶液，滴加时间控制在2.5h，滴加完成后保温0.5h，最后加入十六醇，70℃反应4h，得到所述降粘组分a；
5、所述减水组分b为聚羧酸高性能减水剂；
6、所述增强组分c为四水合硝酸钙、偏硅酸钠、三乙醇胺和水配制的溶液。
7、本发明严格限制降粘组分a的制备条件的目的在于使降粘组分a的重均分子量mw保持在15000g/mol左右，合成转化率在90%以上。
8、优选地，按重量份数计，所述流变剂中降粘组分a占1250~1350份，减水组分b占200~300份和增强组分c占50~100份。
9、优选地，按重量份数计，所述降粘组分a的制备步骤中，分子量6000的聚乙二醇用量为350份、分子量4000的聚乙二醇用量为120份、分子量2000的聚乙二醇用量为120份、水用量为600份、40wt.%的六亚甲基二异氰酸酯溶液用量为50份、30wt.%的二月桂酸二丁基锡溶液用量为50份、50wt.%的2,2-二羟甲基丁醇溶液用量为20份。
10、优选地，所述聚羧酸高性能减水剂的固含量为40%，酸醚比为3:1，侧链为tpeg2400，制备过程中丙烯酸与马来酸酐的质量比为6:4。
11、优选地，所述增强组分c中，四水合硝酸钙、偏硅酸钠、三乙醇胺和水的质量比为8:2:1:18，配制的温度为65℃。
12、本发明技术方案之二：提供一种根据上述制备方法制得的用于超高性能混凝土的流变剂。
13、本发明技术方案之三：提供一种上述用于超高性能混凝土的流变剂在制备超高性能混凝土中的应用。
14、本发明的有益技术效果如下：
15、本发明中降粘组分a可以降低水泥浆体中颗粒间的电荷吸引作用力，降低水泥颗粒表面范德华力，有效降低水泥浆体剪切应力和屈服强度，宏观上表现为水泥浆体出现剪切变稀的作用力更低。减水组分b通过阴离子基团吸附在水泥颗粒上，在水泥颗粒表面形成静电斥力，提高水泥浆体分散性，同时减水组分中分子侧链形成空间位阻，进一步提高水泥浆体的分散性能。增强组分c可以有效解决减水剂掺量过高带来的凝结时间过长，早期强度偏低的问题，且能够激发水泥中未反应矿物水化进而提高水泥水化产物量，增加混凝土后期强度。通过三者的复合，制得了能够降低超高性能混凝土黏度、提升超高性能混凝土流动性、不影响超高性能混凝土凝结时间和强度的流变剂。
1.一种用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：向50℃的降粘组分a中加入减水组分b和增强组分c，50℃搅拌后得到所述用于超高性能混凝土的流变剂；
2.根据权利要求1所述的用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述流变剂中降粘组分a占1250~1350份，减水组分b占200~300份和增强组分c占50~100份。
3.根据权利要求1所述的用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述降粘组分a的制备步骤中，分子量6000的聚乙二醇用量为350份、分子量4000的聚乙二醇用量为120份、分子量2000的聚乙二醇用量为120份、水用量为600份、40wt.%的六亚甲基二异氰酸酯溶液用量为50份、30wt.%的二月桂酸二丁基锡溶液用量为50份、50wt.%的2,2-二羟甲基丁醇溶液用量为20份。
4.根据权利要求1所述的用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，其特征在于，所述聚羧酸高性能减水剂的固含量为40%，酸醚比为3:1，侧链为tpeg2400，制备过程中丙烯酸与马来酸酐的质量比为6:4。
5.根据权利要求1所述的用于超高性能混凝土的流变剂的制备方法，其特征在于，所述增强组分c中，四水合硝酸钙、偏硅酸钠、三乙醇胺和水的质量比为8:2:1:18，配制的温度为65℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述制备方法制得的用于超高性能混凝土的流变剂。
7.权利要求6所述用于超高性能混凝土的流变剂在制备超高性能混凝土中的应用。
