BTC功能型外加剂在低品位细骨料混凝土中的应用研究

李雪，蒋临生，胡拓平，方勇

（1. 徐州中联混凝土有限公司，江苏徐州221100；2. 宿迁市建设工程质量检测中心有限公司，江苏宿迁223800）

BTC功能型外加剂在低品位细骨料混凝土中的应用研究

李雪1，蒋临生1，胡拓平2，方勇2

（1. 徐州中联混凝土有限公司，江苏徐州221100；2. 宿迁市建设工程质量检测中心有限公司，江苏宿迁223800）

在混凝土中使用 BTC 功能型外加剂，它能提升混凝土的浆体密度，有助于降低混凝土中低品位细骨料的用量，使混凝土的工作性能得以改善，同时提高了混凝土的试块强度，且由于细骨料用量的降低使得混凝土的回弹强度得到大幅度的提升。

BTC；低品位细骨料；混凝土

0 前言

2017年3月份以来，国内的骨料市场供求严重失衡，各地砂石价格暴涨，且供应量严重不足，在资源严重不足的状况下，各种低品位的替代骨料粉墨登场，这些低品位细骨料普遍存在颗粒级配较差、含泥量波动较大的缺点[1-3]，配制出的混凝土工作性能较差，且骨料中的黏土质材料含量过高还会导致实体回弹强度偏低（黏土矿物的吸水膨胀和失水收缩导致硬化混凝土表面硬度偏低）。

BTC 功能型外加剂是一种以醇胺类物质、马来酸酐及其他化学助剂为主要原料，旨在消除胶凝材料颗粒表面静电引力，提升胶凝材料的分散性能，改善混凝土过渡区结构的混凝土外加剂，其无氯无碱，在既往的应用实践中，在保证混凝土力学性能的前提下降低了水泥用量的15% 左右。由于其具有促进胶凝材料分散的作用，有助于提升混凝土的早期浆体总量，改善混凝土的工作性能[4]，在低品位骨料充斥市场的当下，使用 BTC功能型外加剂是一种较为理想的技术方案。

1 原材料

（1）水泥：徐州中联产 P·O42.5，其3d 抗压强度28.0MPa，28d 抗压强度54.1MPa；

（2）矿渣粉：延远建材产 S95级矿渣粉，比表面积 440m2/kg，28d 活性指数 97%；

（3）粉煤灰：国华粉煤灰 F 类 I 级，45µm 筛余9.5%，需水量比 97%；

（4）脂肪族减水剂：安徽佳源 JW-I，掺量2.6%，减水率18%；

（5）聚羧酸减水剂：安徽佳源 JW-II，掺量2.4%，减水率20%；

（6）砂1：超细砂，细度模数 0.7；

（7）砂2：水洗机制砂，细度模数3.2；

（8）砂3：石屑，细度模数3.1，含粉量20%，MB 值2.0；

（9）碎石：5～31.5mm 淮海中联碎石。

2 试验方法

通过 BTC 功能型外加剂的使用调整低品位细骨料（超细砂、水洗机制砂和石屑）的用量，检测混凝土工作性能及力学性能的变化。工作性能检测参照 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行，力学性能检测参照 GB/T50081—2002《普通混凝土力学试验方法》进行，此外，采用 400mm×400mm×200mm 的试模制作混凝土试件，相应的检测同配比混凝土的回弹强度，测试方法参照 JGJ/T23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规范》进行。混凝土的基准配合比如表1所示。

3 试验结果及分析

3.1 超细砂用量调整对混凝土性能的影响

超细砂由于其颗粒圆整度较高，且颗粒的比表面积较大，在混凝土中的适量使用有助于工作性能的提升，但其较大的比表面积对外加剂的吸附能力也较强，此次试验中以胶凝材料的 0.6% 掺量掺入 BTC 功能型外加剂，以使用脂肪族减水剂的 A1和 A3配比为基准， 适度降低超细砂的用量，检测混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、28d 抗压强度和回弹强度，试验配比及测试结果如表2 和表3所示。

试验结果表明，使用了 BTC 功能型外加剂后，混凝土的粘聚性得以改善，在超细砂用量适度降低后，混凝土的流动性能明显改善，尤其是含粉量较高的石屑，改善作用更为明显，在 BTC 功能型外加剂的激发作用下，砂率适度降低后，混凝土的28d 抗压强度和回弹强度均有较大幅度的提高，回弹强度的提高幅度高于试块的抗压强度。

表1 C30基准配比kg/m3

表2 BTC外加剂协同超细砂用量调整后混凝土试验配合比kg/m3

表3 BTC外加剂协同超细砂用量调整后混凝土性能测试结果

3.2 水洗机制砂用量调整对混凝土性能的影响

水洗机制砂作为替代细骨料，存在着含粉量高，颗粒级配不合理等缺陷，其必须与其他细骨料搭配方可应用于混凝土中，此次试验中以胶凝材料的 0.6% 掺量掺入 BTC 功能型外加剂，以 A1和 A2 配比为基准， 适度降低水洗机制砂的用量，检测混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、28d 抗压强度和回弹强度，试验配比及测试结果如表 4和表5所示。

表4 BTC外加剂协同水洗机制砂用量调整后混凝土试验配合比 kg/m3

表5 BTC外加剂协同水洗机制砂用量调整后混凝土性能测试结果

试验结果表明，使用了 BTC 功能型外加剂后，水洗机制砂的用量可大幅度下调而不影响混凝土的包裹性，水洗机制砂单方用量降低150kg 后，混凝土依然可以保持良好的包裹性，且坍落度、坍落度经时损失、混凝土的流动性能都有一定程度的改善，BTC 功能型外加剂的使用削弱了水洗机制砂粒形及颗粒级配较差对工作性能带来的不良影响。混凝土的力学性能亦有明显的提升，更为重要的是，当水洗机制砂用量下调以后，混凝土的回弹强度普遍高于试块抗压强度，说明 BTC 功能型外加剂协同水洗机制砂用量调整后使得混凝土的表面硬度得到较大幅度的改善。

3.3 石屑用量调整对混凝土性能的影响

与水洗机制砂相比，石屑除了存在着粒形及颗粒级配的缺陷以外，还存在着含粉量高、亚甲蓝不合格等问题，这导致细骨料对减水剂（尤其是聚羧酸型减水剂）的吸附量大幅度提升，混凝土的工作性能难以保证，此次试验中以胶凝材料的 0.6% 掺量掺入 BTC 功能型外加剂，以 A3和 A4配比为基准， 适度降低水洗机制砂的用量，检测混凝土的初始坍落度、1h 后坍落度、28d 抗压强度和回弹强度，试验配比及测试结果如表6和表 7所示。

试验结果表明，在 BTC 功能型外加剂的作用下，大幅度降低石屑的用量后混凝土的包裹性未收到明显影响，而随着石屑用量的降低，石屑中所含的泥粉亦随之降低，混凝土的工作性能明显改善，尤其是对于聚羧酸而言，改善作用更为明显，当石屑单方用量降低150kg后，混凝土的坍落度经时损失大幅度降低，更便于混凝土的生产质量控制，混凝土的回弹强度也由于含粉量的降低得到较大幅度的提高。

表6 BTC外加剂协同石屑用量调整后混凝土试验配合比 kg/m3

表7 BTC外加剂协同石屑用量调整后混凝土性能测试结果

4 结论

（1）在混凝土中使用 BTC 功能型外加剂，提升了混凝土的浆体重量，有助于降低混凝土中低品位细骨料的用量，使混凝土的工作性能得以改善；

（2）BTC 功能型外加剂的使用结合低品位细骨料用量的降低在提升混凝土工作性能的同时，还提高了混凝土的试块强度，且由于细骨料用量的降低使得混凝土的回弹强度得到大幅度的提升。

[1] 李光伟．水工特细砂混凝土性能试验[J]．水利水电科技进展，2006,26(4):38-39．

[2] 赵长军，董斌，于敬海．石粉对机制砂混凝土性能影响试验研究[J]．低温建筑技术，2009 (04):15-16．

[3] 周健业．机制山砂在泵送混凝土中的应用技术[J]．西部探矿工程，2007(07):157-158．

[4] 刘秀芬， 黄玉亮．BTC混凝土增效剂实际使用效果分析[J]．商品混凝土，2016(6):65-66

李雪（1990—），女，本科，助理工程师，从事商品混凝土的生产和研究工作。

［通讯地址］徐州市铜山经济开发区第三工业园盛宝路西首徐州中联混凝土有限公司（221100）