中建科密—论应用科密混凝土强效剂带给混凝土企业显著的经济效益

论应用科密混凝土强效剂带给混凝土企业显著的经济效益（中建科密添加剂有限公司株洲512000）摘要：本文介绍了BTL混凝土强效剂用于混凝土后可以降低企业的生产成本，能改善混凝土的工作性能，后期抗压强度高于基准混凝土强度。证明了BTL混凝土强效剂具有十分可观的经济效益。关键词：BTL混凝土强效剂；混凝土；成本；效益Summary:ThisarticleintroducestheBTLstrongconcreteagentthatusedintheconcretecanreducetheproductioncosts,canimprovetheperformanceofconcretework,andthecompressivestrengthafterwardsofitishigherthanthereferenceconcretestrength.ItprovesthattheBTLstrongconcreteagenthasaverysubstantialeconomicbenefits.Keywords:BTLstrongconcreteagent;Concrete;Costs;Benefits0引言中建科密是一家混凝土领域的节能型材料的供应商。秉承着以“科技创未来，诚信赢天下”的宗旨，全方位服务全身心投入以便给客户提供安全可靠的产品。中建科密自成立以来，以全球性的国际视野，前瞻性的战略眼光，秉承“做中国最好的建筑建材节能产品”的企业社会责任，坚持“以客户为中心”的经营理念，使得中建科密在本行业取得了快速的发展。1背景混凝土一直是建筑工程广泛使用的一种大宗人造材料，到目前为止，几乎没有出现预见性的材料能替代混凝土的应用。混凝土的大量应用，其原材料资源需求量同时增大，特别是水泥的大量使用。目前我国预拌混凝土中使用的水泥品种众多，质量参差不齐，加上砂、石、矿物掺合料等受市场供货资源的影响，具有很大波动性，影响混凝土性能和稳定性，特别是水胶比较高的混凝土由于所用胶凝材料量较少，对和易性、施工性能和强度离散性影响尤其明显。国内外研究资料表明，在常规的环境下混凝土中约有20%~30%的水泥水化反应不充分，只起到填充作用，不能有效发挥水泥强度。这部分只能起到填充作用的水泥，是混凝土应用中最大的成本浪费。另一方面，各种混凝土外加剂的应用，虽然在一定程度上改善了混凝土的某种性能，但是改善的一般都是单一性能指标，而且不同的外加剂在掺入量到达或超过饱和点后，对混凝土的性能改善很难再起作用（甚至起反效果，例如：离析、板结、抓底、凝结时间不正常等），其经济性及施工性难以得到保障。BTL混凝土强效剂是一种针对混凝土各类材料和减水剂的某些特性，特别开发出以“改善混凝土施工性能、提高混凝土强度和耐久性”为主导目的的新型外加剂。该产品是在保证混凝土综合性能的情况下，掺量仅为胶凝材料的0.6%，提高水泥的利用率，让水泥颗粒充分地分散，进而加速水泥的水化过程，实际能减少10%~15%的水泥用量；能使减水剂对水泥颗粒的有效吸附能力增强，从而进一步扩大水泥颗粒的分散性，增强减水剂的使用效果。本文以混凝土搅拌站生产量最大的C30泵送混凝土生产配合比做为试验对象，验证在减少14%水泥用量的基础上掺入BTL混凝土强效剂对混凝土工作性能、抗压强度、耐久性的影响，分析企业应用BTL混凝土强效剂所带来的经济效益。2BTL混凝土强效剂与减水剂双掺优化混凝土配合比2.1原材料本试验所用水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、碎石和减水剂，均取自广东某一混凝土搅拌站。（1）水泥：选用广西平南华润水泥有限公司生产的华润牌P.II42.5R硅酸盐水泥，其物理性能指标见表1表1水泥的物理性能密度（g/cm3）比表面积（m2/Kg）标准稠度（%）初凝(min)终凝(min)抗折强度（Mpa）抗压强度（Mpa）3天28天3天28天3.0737525.01221895.69.331.451.7（2）粉煤灰：本试验选用Ⅱ级粉煤灰，其性能指标见表2。表2粉煤灰的物理性能产地规格0.045mm筛余（%）需水量比（%）含水率（%）7天活性指数（%）28天活性指数（%）沙角电厂Ⅱ级F类21.51010.106073（3）矿渣粉：本试验所用矿渣粉为韶钢嘉羊S95矿渣粉，其物理性能如表3所示。表3矿渣粉物理性能产地规格比表面积/(㎡/㎏)烧失量/%流动度比/%含水率/%活性指数/%7d28d韶钢S954200.171050.0876103（4）细骨料：采用II区中砂，产地为西江，细度模数：2.7，含泥量：0.8%，表观密度2630kg/m3，堆积密度1420kg/m3。（5）粗骨料：采用粒形良好的花岗岩碎石，针片状颗粒含量：8%，压碎指标：11%，表观密度为2650kg/m3，堆积密度1440kg/m3，含泥量：0.9%。为防止因碎石级配不合理而造成混凝土坍落度试验中出现石子中间堆垒现象，导致坍落度试验误差增大，因此碎石由5-16mm和16-31.5mm两种级配碎石按30：70的比例搭配混合。（6）减水剂：采用广东省应用较多的某一型号萘系缓凝高效减水剂（液体，固含量为28%），产地：惠州市。（7）BTL混凝土强效剂:广东基业长青节能环保实业有限公司研发和生产，淡黄色液体。掺量为混凝土胶材总量的0.6%。2.2试验方法按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行混凝土和易性、工作性能的试验；按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压强度试验；（3）分别按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》，采用接触式法测试混凝土收缩变形性能；采用逐级加压法，通过逐级施加水压力来测定以抗渗等级来表示的硬化后混凝土的抗水渗透性能；采用电通量法，用混凝土试件的电通量指标来确定混凝土抗氯离子渗透性能。2.3试验过程2.3.1基准混凝土配合比采用混凝土搅拌站生产量最大的C30泵送混凝土生产配合比做为试验对象，如表4所示。表4C30基准混凝土配合比胶凝材料总量（kg/m3）配合比（kg/m3）密度（kg/m3）水胶比砂率（%）粉煤灰掺量（%）矿渣粉掺量（%）水泥粉煤灰矿渣粉砂碎石水减水剂335175907079010851706.423800.514227212.3.2根据BTL混凝土强效剂的性能，与减水剂双掺优化混凝土配合比，如表5所示。表5C30混凝土配合比设计试验试砂率（%）配合比（kg/m3）减水剂掺强效剂掺引气剂掺增稠剂掺水粉矿砂碎石水减水强效验号泥煤灰渣粉剂剂量（%）量（%）量（%）量（%）142175907079010851706.4--1.9------243150906582010901656.4--2.1------343150906582010901656.4--2.1--0.002--442150906580011101656.4--2.1----0.005542150906580011101656.41.832.10.6----注:引气剂为改性松香热聚物，增稠剂为纤维素类增稠剂，与减水剂配伍性良好，均为外加剂厂复配减水剂的常用材料之一，用于改善混凝土和易性，避免泌水离析。3结果与分析3.1混凝土的工作性能与强度表6C30混凝土性能序号混凝土和易性含气量（%）坍落度/扩展度经时变化(mm)凝结时间(h:min)抗压强度（Mpa）初始90min初凝终凝3d7d28d1较好2.6185/435140/3508:3010:4516.127.637.62一般、包裹性差3.2195/480160/3709:4512:0011.623.334.83较好4.2210/510150/37510:0512:1510.220.132.64较好、流动性一般3.3180/410125/3309:5512:0012.524.936.45良好3.4200/470165/38510:1512:1014.526.938.2通过提高减水剂掺量来提高减水率，可减少混凝土用水量，混凝土配合比中的水泥用量也可相应减少，但这样的调整会造成混凝土浆体总量太少或包裹性差，会影响混凝土的和易性，特别是可泵性。表6的试验结果说明，2#配合比提高减水剂掺量、减少水泥用量和相应调整砂率后，浆体对砂石的包裹性差，混凝土和易性变差；掺引气剂的3#配合比可较好地改善混凝土和易性，但对混凝土后期强度增长有明显的影响；掺增稠剂的4#配合比在一定程度上对混凝土和易性有所改善，但流动性变差，影响了混凝土的可泵性；由于含气量的增加，2#、3#、4#配合比的3d、7d、28d抗压强度均比1#基准混凝土配合比相应降低。掺入BTL混凝土强效剂之后，混凝土拌合物的坍落度/扩展度及其保持性能比1#基准混凝土有所提高；并且在试验现场观察到混凝土拌合物的泌水现象有所缓解，粘聚性增强、浆体增多（砂率与1#基准混凝土相同），浆体对砂石的包裹性好，证明BTL混凝土强效剂能够有效地改善混凝土拌合物的工作性能。虽然掺入BTL混凝土强效剂之后，混凝土拌合物的含气量有所增加，5#配合比的3d、7d抗压强度比1#基准混凝土配合比略有降低，但28d抗压强度比1#基准混凝土配合比有所提高，说明掺入BTL混凝土强效剂之后，混凝土的后期强度增长优于基准混凝土。3.2混凝土的耐久性能试验根据满足技术要求的前提下以经济成本优先的原则，选用5#配合比作为优化混凝土配合比，与1#基准混凝土配合比作耐久性对比测试。由表7、表8、图1的试验结果可以看出，BTL混凝土强效剂与减水剂双掺拌制的混凝土后期增强效果、体积稳定性、抗水渗透性能及抗氯离子渗透性能等耐久性结果均优于减水剂单掺拌制的混凝土。BTL混凝土强效剂具有一定的引气性能，而且还能提高混凝土的强度，说明引气后水泥石结构并未形成体积较大的宏观缺陷孔，所以混凝土含气量的适当提高，有利于混凝土内部气孔结构的均匀分布，改善混凝土的抗冻性。掺入BTL混凝土强效剂的5#混凝土配合比收缩值明显低于1#基准混凝土配合比，说明减少水泥用量，充分发挥粗骨料的骨架作用，有利于提高混凝土的体积稳定性，并可减少混凝土开裂的机率，改善混凝土的耐久性。表7硬化混凝土性能配合比编号渗水高度（mm)电通量（C）抗压强度（Mpa）28d60d60d180d3d7d28d60d90d180d1#60.068.3115598716.127.637.643.246.849.15#36.241.795372314.526.938.244.848.751.3表8混凝土收缩试验配合比编号收缩值（×10-6）3d7d14d28d45d60d90d120d150d180d1#741151832803073763904104224505#648716924527634036737939040605010015020025030035040045050003d7d14d28d42d56d90d120d150d180d210d龄期(d)收缩值（×10-6）1#6#图1混凝土收缩试验4应用BTL混凝土强效剂的混凝土成本测算按广东省某搅拌站2012年全年混凝土各原材料平均单价进行经济成本对比，计算出基准配合比与掺BTL混凝土强效剂之后的配合比所用原材料的成本差价。成本情况分析具体见表9。表9混凝土原材料成本对比强度等级配合比（kg/m3）配合比成本（元/m3）差价（元/m3）水泥粉煤灰矿渣粉砂碎石水减水剂BTL强效剂C30（基准）175907079010851706.4--183.0--C30（对比）150906580011101656.41.83178.94.1注：原材料的价格按水泥380元/吨；粉煤灰180元/吨；矿渣粉310元/吨；砂45元/m3;碎石60元/m3;水2.0元/吨；减水剂1750元/吨；BTL强效剂3050元/吨。从表9可以看出，掺BTL混凝土强效剂的配合比与基准配合比成本相比较，每立方混凝土材料成本可节约4.1元，以年产量30~50万立方混凝土来计算，每年可节约成本120~200万元。可以看出，BTL混凝土强效剂的掺