BTC功能型外加劑在機制砂混凝土中的應用分析

付曉波 杜中強

重慶砼科旺建材有限公司

1 前言

在混凝土的配制中，往往需要使用到外加劑，BTC功能型外加劑是一種新型的復合型添加劑類型，其和傳統添加劑相比，具有著顯著的特點和優勢，能夠有效的促進機制砂在混凝土中是使用效果，對機制砂混凝土的使用具有著重要的應用價值，因此逐漸得到了機制砂混凝土配制中的廣泛使用，而BTC 功能型外加劑在機制砂混凝土中的應用具有怎樣的效果，就是本文主要研究的內容。

2 BTC功能型外加劑概述

BTC 功能型外加劑是一種新型的復合型添加劑類型，其能夠有效對混凝土的內部結構過渡區界面的狀況進行改善，對混凝土工作的性能、力學的性能、耐久的性能和抗滲的性能等進行提升，并且還能夠有效對膠材的用量進行節省。對于BTC 功能型外加劑來說，具有著多功能的特點，借助絡合化學的作用，能夠使水泥基的礦物粉料實現分散后的再凝聚，對混凝土的漿體豐富性進行提升，對混凝土粘聚性進行改善；借助屏蔽的作用，能夠對黏土吸附的能力以及膨脹的能力進行抑制，對混凝土的復雜性原材料和減水劑相容的效果進行提升；同時能夠對水分子的極性進行消弱，對混凝土的大泡進行消除，對微泡的數量增加，從而提高混凝土耐久性與強度；借助晶格畸變的作用，促進水化反應，使水化所產生晶體礦物的數量減少，提升凝膠產物的數量，促進二次的火山灰能夠更加充分的反應，從而對混凝土的漿骨界面結構粘結性質進行有效改善。通過BTC功能型外加劑的使用，有效的提高了混凝土性能，推動了混凝土技術超過低碳和綠色環保方向發展[1]。

3 工程概況

為了對天然砂進行替代，現階段工程中普遍使用機制砂當作混凝土的細集料，本文工程試驗就是于機制砂的混凝土配制中，進行BTC 功能型外加劑引入，其和傳統減水的塑化劑進行配合使用，來對此方法配制機制砂混凝土性能進行分析。

4 應用過程分析

4.1 混凝土材料的選用

在混凝土材料的選擇中，主要使用P·O42.5水泥，其比表面積是340 m2/kg，3天的抗壓強度是28MPa，而28天抗壓的強度是54MPa；使用的粉煤灰是某電廠II 級的粉煤灰，其需水量比是104%，篩余后的細度是4.5%；使用的礦粉是S95級的，其比表面積是427m2/kg，其7 d 的活性指數是95%，而28 d 的活性指數是105%；使用的砂是機制砂，砂表觀的密度是2640kg/m3，其堆積的密度是1736kg/m3，含有石粉的量是15.3%；使用的石是粒徑在5mm～31mm 連續性級配的碎石，且壓碎值是5.7%；使用的減水劑是HSPC－8D聚羧酸減水劑類型[2]。

4.2 混凝土配合比的設計

和天然河砂比較，機制砂的顆粒表面存在粗糙性，且多棱角，級配也不均勻，對石粉的含量比較高，因此機制砂所配制而成混凝土于和易性等性能方面呈現下降的情況。在確保混凝土的各項指標都滿足國家標準的要求基礎上，進行0.6%膠凝的材料總量BTC功能型的外加劑添加。

4.3 試驗的方法

按照BTC功能型的外加劑使用要求，對低品位的細骨料，如超細砂、石屑和機制砂等用量進行調整，來對混凝土的工作性能和力學性能變化進行檢測。在工作性能的檢測中，依據相關要求進行，對力學的性能檢測要依據《普通混凝土力學試驗方法》要求進行。通過400mm×400mm×200mm 試模進行混凝土的試件制作，相應檢測和配比的混凝土回彈強度一樣，其測試的方法依據相關抗壓強度的技術規范要求進行[3]。

4.4 實驗結果和分析

4.4.1 對超細砂的用量調整后對混凝土的性能影響分析

在超細砂的使用中，因為其顆粒的圓整度比較好，顆粒比表面積也比較大，其在混凝土內適量的使用能夠有效提升混凝土工作的性能，但正是因為其具有較大比表面積，則對外加劑也存在較強的吸附性，在此次的試驗中，以0.6%膠凝材料摻量進行BTC功能型的外加劑摻加，將減水劑A1與A3的配比當作基準，對超細砂用量適度進行降低，后對混凝土初始的坍落度情況、1小時后的坍落度情況、28 天抗壓的強度以及回彈強度等進行檢測，從而得到相應的試驗配比和測試結果。

通過試驗的結果顯示，在進行BTC功能型的外加劑使用后，能夠有效的改善混凝土粘聚性，通過對超細砂的用量進行適度的降低，對混凝土流動性實現顯著的改善，特別是較高含粉量的石屑，具有更加明顯的改善效果。通過BTC 功能型的外加劑激發，對砂率進行適度的降低后，則28d混凝土抗壓的強度以及回彈的強度都得到了有效提高，且回彈的強度提升效果比試塊抗壓的強度也要好[4]。

4.4.2 對機制砂的用量調整后對混凝土的性能影響分析

機制砂具有較高的含粉量，也存在顆粒級配的不合理，必須和其他細骨料進行搭配使用，在此次的試驗中，以0.6%膠凝材料摻量進行BTC 功能型的外加劑摻加，將A1 與A2 的配比當作基準，對機制砂用量進行適量的降低，后對混凝土初始的坍落度情況、1小時后的坍落度情況、28天抗壓強度以及回彈強度情況等實施檢測，后得到相應試驗配比和測試結果。

通過試驗的結果得知，通過BTC功能型的外加劑添加后，對機制砂用量進行大幅度的下調并不會對混凝土包裹性造成影響，機制砂在單方用量進行150kg的降低后，則混凝土仍然具有良好包裹性，同時坍落度、混凝土流動性和坍落度的經時損失等，都得到了一定改善，則BTC 功能型的外加劑使用對機制砂的粒形和顆粒級配的較差等情況進行了改善，對混凝土力學的性能也有提升作用，對機制砂實施用量的下調后，其混凝土回彈的強度比試塊的抗壓強度普遍要高，這也說明了BTC 功能型的外加劑和機制砂調整用量后，對混凝土表面的硬度實現了有效的提升。

4.4.3 對石屑用量的調整后對混凝土的性能影響分析

和機制砂比較，石屑不僅存在粒形和顆粒級配等缺陷情況，還存在高含粉量和亞甲藍的不合格等情況，這也造成細骨料產生對聚羧酸型的減水劑吸附量的顯著提升，因此混凝土工作的性能很難得到有效的保障。在此次的試驗中，將0.6%膠凝材料摻量進行BTC 功能型的外加劑摻加，將A3 與A4 的配比當作基準，對機制砂用量進行適量的降低，后對混凝土初始的坍落度情況、1小時后的坍落度情況、28天抗壓的強度以及回彈強度進行檢測，得到試驗配比和測試的結果[5]。

通過試驗的結果得知，受到BTC功能型的外加劑作用，在大幅度對石屑用量進行降低后，對混凝土包裹性能并沒有產生明顯的影響，在對石屑用量進行不斷的降低中，石屑內所含泥粉的量也在逐漸降低，實現對混凝土工作的性能有效改善，特別是對聚羧酸類添加劑來說，具有更加明顯的改善效果。在石屑單方的用量進行150kg的降低后，則混凝土坍落度的經時損失得到了大幅度的降低，便于對混凝土生產質量的有效控制，且混凝土回彈的強度也因為含粉量降低而實現顯著的提升。

5 結語

通過BTC 功能型的外加劑摻入，對機制砂的混凝土工作性能實現了有效的改善，且各個強度等級的混凝土坍落度以及擴展度都得到了一定的提升，混凝土的和易性也比較好，便于進行泵送的施工；使用BTC 功能型的外加劑并結合對細骨料的用量降低，在對混凝土的工作性能實現提升的同時，對混凝土試塊的強度也實現了提升，且因為細骨料的用量降低也使混凝土回彈的強度實現大幅提升效果；借助BTC 功能型的外加劑能夠對單位內立方米的混凝土其膠凝材料的用量進行控制，對混凝土的制備成本進行降低，但各齡期的混凝土所具備抗壓的強度和基準的配合比并未發生明顯的降低，滿足工程的實際要求標準。