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本发明公开了一种纳米碳酸钙基混凝土增黏剂及其制备方法与应用，涉及混凝土外加剂技术领域。按质量百分比计，所述纳米碳酸钙基混凝土增黏剂的原料包括以下组分:聚多巴胺修饰的纳米碳酸钙10‑20%、水溶性聚合物5‑10%和余量水。本发明的纳米碳酸钙基混凝土增黏剂以聚多巴胺修饰的纳米碳酸钙和水溶性聚合物作为主要原料，通过聚多巴胺修饰的纳米碳酸钙和水溶性聚合物协同配合，可有效发挥增黏效果，显著提高混凝土的综合性能。本发明的纳米碳酸钙基混凝土增黏剂具有原材料种类少、成本低、制备工艺简单、所需生产设备少等优势。