BTC功能型外加劑在低品位細(xì)骨料混凝土中的應(yīng)用研究

李雪，蔣臨生，胡拓平，方勇

（1. 徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇徐州221100；2. 宿遷市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇宿遷223800）

BTC功能型外加劑在低品位細(xì)骨料混凝土中的應(yīng)用研究

李雪1，蔣臨生1，胡拓平2，方勇2

（1. 徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇徐州221100；2. 宿遷市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇宿遷223800）

在混凝土中使用 BTC 功能型外加劑，它能提升混凝土的漿體密度，有助于降低混凝土中低品位細(xì)骨料的用量，使混凝土的工作性能得以改善，同時(shí)提高了混凝土的試塊強(qiáng)度，且由于細(xì)骨料用量的降低使得混凝土的回彈強(qiáng)度得到大幅度的提升。

BTC；低品位細(xì)骨料；混凝土

0 前言

2017年3月份以來(lái)，國(guó)內(nèi)的骨料市場(chǎng)供求嚴(yán)重失衡，各地砂石價(jià)格暴漲，且供應(yīng)量嚴(yán)重不足，在資源嚴(yán)重不足的狀況下，各種低品位的替代骨料粉墨登場(chǎng)，這些低品位細(xì)骨料普遍存在顆粒級(jí)配較差、含泥量波動(dòng)較大的缺點(diǎn)[1-3]，配制出的混凝土工作性能較差，且骨料中的黏土質(zhì)材料含量過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致實(shí)體回彈強(qiáng)度偏低（黏土礦物的吸水膨脹和失水收縮導(dǎo)致硬化混凝土表面硬度偏低）。

BTC 功能型外加劑是一種以醇胺類物質(zhì)、馬來(lái)酸酐及其他化學(xué)助劑為主要原料，旨在消除膠凝材料顆粒表面靜電引力，提升膠凝材料的分散性能，改善混凝土過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu)的混凝土外加劑，其無(wú)氯無(wú)堿，在既往的應(yīng)用實(shí)踐中，在保證混凝土力學(xué)性能的前提下降低了水泥用量的15% 左右。由于其具有促進(jìn)膠凝材料分散的作用，有助于提升混凝土的早期漿體總量，改善混凝土的工作性能[4]，在低品位骨料充斥市場(chǎng)的當(dāng)下，使用 BTC功能型外加劑是一種較為理想的技術(shù)方案。

1 原材料

（1）水泥：徐州中聯(lián)產(chǎn) P·O42.5，其3d 抗壓強(qiáng)度28.0MPa，28d 抗壓強(qiáng)度54.1MPa；

（2）礦渣粉：延遠(yuǎn)建材產(chǎn) S95級(jí)礦渣粉，比表面積 440m2/kg，28d 活性指數(shù) 97%；

（3）粉煤灰：國(guó)華粉煤灰 F 類 I 級(jí)，45μm 篩余9.5%，需水量比 97%；

（4）脂肪族減水劑：安徽佳源 JW-I，摻量2.6%，減水率18%；

（5）聚羧酸減水劑：安徽佳源 JW-II，摻量2.4%，減水率20%；

（6）砂1：超細(xì)砂，細(xì)度模數(shù) 0.7；

（7）砂2：水洗機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.2；

（8）砂3：石屑，細(xì)度模數(shù)3.1，含粉量20%，MB 值2.0；

（9）碎石：5～31.5mm 淮海中聯(lián)碎石。

2 試驗(yàn)方法

通過(guò) BTC 功能型外加劑的使用調(diào)整低品位細(xì)骨料（超細(xì)砂、水洗機(jī)制砂和石屑）的用量，檢測(cè)混凝土工作性能及力學(xué)性能的變化。工作性能檢測(cè)參照 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行，力學(xué)性能檢測(cè)參照 GB/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)試驗(yàn)方法》進(jìn)行，此外，采用 400mm×400mm×200mm 的試模制作混凝土試件，相應(yīng)的檢測(cè)同配比混凝土的回彈強(qiáng)度，測(cè)試方法參照 JGJ/T23—2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行?；炷恋幕鶞?zhǔn)配合比如表1所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 超細(xì)砂用量調(diào)整對(duì)混凝土性能的影響

超細(xì)砂由于其顆粒圓整度較高，且顆粒的比表面積較大，在混凝土中的適量使用有助于工作性能的提升，但其較大的比表面積對(duì)外加劑的吸附能力也較強(qiáng)，此次試驗(yàn)中以膠凝材料的 0.6% 摻量摻入 BTC 功能型外加劑，以使用脂肪族減水劑的 A1和 A3配比為基準(zhǔn)， 適度降低超細(xì)砂的用量，檢測(cè)混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、28d 抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度，試驗(yàn)配比及測(cè)試結(jié)果如表2 和表3所示。

試驗(yàn)結(jié)果表明，使用了 BTC 功能型外加劑后，混凝土的粘聚性得以改善，在超細(xì)砂用量適度降低后，混凝土的流動(dòng)性能明顯改善，尤其是含粉量較高的石屑，改善作用更為明顯，在 BTC 功能型外加劑的激發(fā)作用下，砂率適度降低后，混凝土的28d 抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度均有較大幅度的提高，回彈強(qiáng)度的提高幅度高于試塊的抗壓強(qiáng)度。

表1 C30基準(zhǔn)配比kg/m3

表2 BTC外加劑協(xié)同超細(xì)砂用量調(diào)整后混凝土試驗(yàn)配合比kg/m3

表3 BTC外加劑協(xié)同超細(xì)砂用量調(diào)整后混凝土性能測(cè)試結(jié)果

3.2 水洗機(jī)制砂用量調(diào)整對(duì)混凝土性能的影響

水洗機(jī)制砂作為替代細(xì)骨料，存在著含粉量高，顆粒級(jí)配不合理等缺陷，其必須與其他細(xì)骨料搭配方可應(yīng)用于混凝土中，此次試驗(yàn)中以膠凝材料的 0.6% 摻量摻入 BTC 功能型外加劑，以 A1和 A2 配比為基準(zhǔn)， 適度降低水洗機(jī)制砂的用量，檢測(cè)混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、28d 抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度，試驗(yàn)配比及測(cè)試結(jié)果如表 4和表5所示。

表4 BTC外加劑協(xié)同水洗機(jī)制砂用量調(diào)整后混凝土試驗(yàn)配合比 kg/m3

表5 BTC外加劑協(xié)同水洗機(jī)制砂用量調(diào)整后混凝土性能測(cè)試結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，使用了 BTC 功能型外加劑后，水洗機(jī)制砂的用量可大幅度下調(diào)而不影響混凝土的包裹性，水洗機(jī)制砂單方用量降低150kg 后，混凝土依然可以保持良好的包裹性，且坍落度、坍落度經(jīng)時(shí)損失、混凝土的流動(dòng)性能都有一定程度的改善，BTC 功能型外加劑的使用削弱了水洗機(jī)制砂粒形及顆粒級(jí)配較差對(duì)工作性能帶來(lái)的不良影響。混凝土的力學(xué)性能亦有明顯的提升，更為重要的是，當(dāng)水洗機(jī)制砂用量下調(diào)以后，混凝土的回彈強(qiáng)度普遍高于試塊抗壓強(qiáng)度，說(shuō)明 BTC 功能型外加劑協(xié)同水洗機(jī)制砂用量調(diào)整后使得混凝土的表面硬度得到較大幅度的改善。

3.3 石屑用量調(diào)整對(duì)混凝土性能的影響

與水洗機(jī)制砂相比，石屑除了存在著粒形及顆粒級(jí)配的缺陷以外，還存在著含粉量高、亞甲藍(lán)不合格等問(wèn)題，這導(dǎo)致細(xì)骨料對(duì)減水劑（尤其是聚羧酸型減水劑）的吸附量大幅度提升，混凝土的工作性能難以保證，此次試驗(yàn)中以膠凝材料的 0.6% 摻量摻入 BTC 功能型外加劑，以 A3和 A4配比為基準(zhǔn)， 適度降低水洗機(jī)制砂的用量，檢測(cè)混凝土的初始坍落度、1h 后坍落度、28d 抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度，試驗(yàn)配比及測(cè)試結(jié)果如表6和表 7所示。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在 BTC 功能型外加劑的作用下，大幅度降低石屑的用量后混凝土的包裹性未收到明顯影響，而隨著石屑用量的降低，石屑中所含的泥粉亦隨之降低，混凝土的工作性能明顯改善，尤其是對(duì)于聚羧酸而言，改善作用更為明顯，當(dāng)石屑單方用量降低150kg后，混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失大幅度降低，更便于混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制，混凝土的回彈強(qiáng)度也由于含粉量的降低得到較大幅度的提高。

表6 BTC外加劑協(xié)同石屑用量調(diào)整后混凝土試驗(yàn)配合比 kg/m3

表7 BTC外加劑協(xié)同石屑用量調(diào)整后混凝土性能測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)論

（1）在混凝土中使用 BTC 功能型外加劑，提升了混凝土的漿體重量，有助于降低混凝土中低品位細(xì)骨料的用量，使混凝土的工作性能得以改善；

（2）BTC 功能型外加劑的使用結(jié)合低品位細(xì)骨料用量的降低在提升混凝土工作性能的同時(shí)，還提高了混凝土的試塊強(qiáng)度，且由于細(xì)骨料用量的降低使得混凝土的回彈強(qiáng)度得到大幅度的提升。

[1] 李光偉．水工特細(xì)砂混凝土性能試驗(yàn)[J]．水利水電科技進(jìn)展，2006,26(4):38-39．

[2] 趙長(zhǎng)軍，董斌，于敬海．石粉對(duì)機(jī)制砂混凝土性能影響試驗(yàn)研究[J]．低溫建筑技術(shù)，2009 (04):15-16．

[3] 周健業(yè)．機(jī)制山砂在泵送混凝土中的應(yīng)用技術(shù)[J]．西部探礦工程，2007(07):157-158．

[4] 劉秀芬， 黃玉亮．BTC混凝土增效劑實(shí)際使用效果分析[J]．商品混凝土，2016(6):65-66

李雪（1990—），女，本科，助理工程師，從事商品混凝土的生產(chǎn)和研究工作。

［通訊地址］徐州市銅山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)第三工業(yè)園盛寶路西首徐州中聯(lián)混凝土有限公司（221100）