BTC功能型外加劑在低品位細骨料混凝土中的應用研究

李雪，蔣臨生，胡拓平，方勇

（1. 徐州中聯混凝土有限公司，江蘇徐州221100；2. 宿遷市建設工程質量檢測中心有限公司，江蘇宿遷223800）

BTC功能型外加劑在低品位細骨料混凝土中的應用研究

李雪1，蔣臨生1，胡拓平2，方勇2

（1. 徐州中聯混凝土有限公司，江蘇徐州221100；2. 宿遷市建設工程質量檢測中心有限公司，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骨料的用量，使混凝土的工作性能得以改善，同時提高了混凝土的試塊強度，且由于細骨料用量的降低使得混凝土的回彈強度得到大幅度的提升。

BTC；低品位細骨料；混凝土

0 前言

2017年3月份以來，國內的骨料市場供求嚴重失衡，各地砂石價格暴漲，且供應量嚴重不足，在資源嚴重不足的狀況下，各種低品位的替代骨料粉墨登場，這些低品位細骨料普遍存在顆粒級配較差、含泥量波動較大的缺點[1-3]，配制出的混凝土工作性能較差，且骨料中的黏土質材料含量過高還會導致實體回彈強度偏低（黏土礦物的吸水膨脹和失水收縮導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、馬來酸酐及其他化學助劑為主要原料，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，改善混凝土過渡區結構的混凝土外加劑，其無氯無堿，在既往的應用實踐中，在保證混凝土力學性能的前提下降低了水泥用量的15% 左右。由于其具有促進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的當下，使用 BTC功能型外加劑是一種較為理想的技術方案。

1 原材料

（1）水泥：徐州中聯產 P·O42.5，其3d 抗壓強度28.0MPa，28d 抗壓強度54.1MPa；

（2）礦渣粉：延遠建材產 S95級礦渣粉，比表面積 440m2/kg，28d 活性指數 97%；

（3）粉煤灰：國華粉煤灰 F 類 I 級，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：超細砂，細度模數 0.7；

（7）砂2：水洗機制砂，細度模數3.2；

（8）砂3：石屑，細度模數3.1，含粉量20%，MB 值2.0；

（9）碎石：5～31.5mm 淮海中聯碎石。

2 試驗方法

通過 BTC 功能型外加劑的使用調整低品位細骨料（超細砂、水洗機制砂和石屑）的用量，檢測混凝土工作性能及力學性能的變化。工作性能檢測參照 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法》進行，力學性能檢測參照 GB/T50081—2002《普通混凝土力學試驗方法》進行，此外，采用 400mm×400mm×200mm 的試模制作混凝土試件，相應的檢測同配比混凝土的回彈強度，測試方法參照 JGJ/T23—2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規范》進行。混凝土的基準配合比如表1所示。

3 試驗結果及分析

3.1 超細砂用量調整對混凝土性能的影響

超細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外加劑的吸附能力也較強，此次試驗中以膠凝材料的 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， 適度降低超細砂的用量，檢測混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、28d 抗壓強度和回彈強度，試驗配比及測試結果如表2 和表3所示。

試驗結果表明，使用了 BTC 功能型外加劑后，混凝土的粘聚性得以改善，在超細砂用量適度降低后，混凝土的流動性能明顯改善，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作用下，砂率適度降低后，混凝土的28d 抗壓強度和回彈強度均有較大幅度的提高，回彈強度的提高幅度高于試塊的抗壓強度。

表1 C30基準配比kg/m3

表2 BTC外加劑協同超細砂用量調整后混凝土試驗配合比kg/m3

表3 BTC外加劑協同超細砂用量調整后混凝土性能測試結果

3.2 水洗機制砂用量調整對混凝土性能的影響

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

表4 BTC外加劑協同水洗機制砂用量調整后混凝土試驗配合比 kg/m3

表5 BTC外加劑協同水洗機制砂用量調整后混凝土性能測試結果

試驗結果表明，使用了 BTC 功能型外加劑后，水洗機制砂的用量可大幅度下調而不影響混凝土的包裹性，水洗機制砂單方用量降低150kg 后，混凝土依然可以保持良好的包裹性，且坍落度、坍落度經時損失、混凝土的流動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制砂粒形及顆粒級配較差對工作性能帶來的不良影響。混凝土的力學性能亦有明顯的提升，更為重要的是，當水洗機制砂用量下調以后，混凝土的回彈強度普遍高于試塊抗壓強度，說明 BTC 功能型外加劑協同水洗機制砂用量調整后使得混凝土的表面硬度得到較大幅度的改善。

3.3 石屑用量調整對混凝土性能的影響

與水洗機制砂相比，石屑除了存在著粒形及顆粒級配的缺陷以外，還存在著含粉量高、亞甲藍不合格等問題，這導致細骨料對減水劑（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， 適度降低水洗機制砂的用量，檢測混凝土的初始坍落度、1h 后坍落度、28d 抗壓強度和回彈強度，試驗配比及測試結果如表6和表 7所示。

試驗結果表明，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，尤其是對于聚羧酸而言，改善作用更為明顯，當石屑單方用量降低150kg后，混凝土的坍落度經時損失大幅度降低，更便于混凝土的生產質量控制，混凝土的回彈強度也由于含粉量的降低得到較大幅度的提高。

表6 BTC外加劑協同石屑用量調整后混凝土試驗配合比 kg/m3

表7 BTC外加劑協同石屑用量調整后混凝土性能測試結果

4 結論

（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合低品位細骨料用量的降低在提升混凝土工作性能的同時，還提高了混凝土的試塊強度，且由于細骨料用量的降低使得混凝土的回彈強度得到大幅度的提升。

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

[2] 趙長軍，董斌，于敬海．石粉對機制砂混凝土性能影響試驗研究[J]．低溫建筑技術，2009 (04):15-16．

[3] 周健業．機制山砂在泵送混凝土中的應用技術[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和研究工作。

［通訊地址］徐州市銅山經濟開發區第三工業園盛寶路西首徐州中聯混凝土有限公司（221100）