CTF混凝土增效剂在高强混凝土中的应用

【摘要】CTF是一种新型的混凝土外加剂，在行业内已经被越来越多的客户所认可和验证。本文通过实验该增效剂对高强混凝土和易性、强度、耐久性、经济效益以及环保方面的作用。结果表明CTF 混凝土增效剂能够改善新拌混凝土的和易性、保持甚至提高硬化混凝土的抗压强度，对混凝土的耐久性是有利的；同时， CTF 的使用可以节约水泥用量，具有可观的经济效益和环保效益，值得在行业内推广应用。

【关键词】CTF增效剂，和易性，强度，环保

【 abstract 】 CTF is a new kind of concrete additive, experienced industry inside has been more and more recognized by customers and verified. This article through the experiment the synergistic agent of high strength concrete workability, strength and durability, economic benefits and environmental effect. The results show that CTF concrete synergistic agent can improve the new mix concrete workability, keep improving even hardened concrete compressive strength, to the durability of the concrete is good; At the same time, the use of the CTF can save cement contents, have considerable economic benefits and environmental benefits, and good at application in the industry.

【 key words 】 CTF synergistic agent, workability, strength, and environmental protection

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

0 引言

伴随着建筑行业的飞速发展，混凝土成为最大宗的人造石材，具有其他任何建筑材料不可取代的地位。高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。但是也存在自身水化热大、抗裂性能差、自收缩大等影响着高强混凝土的应用。研究表明，即使是在水胶比很低的高强混凝土中，约有20%-30%的水泥水化还不够充分，而仅仅起到微集料填充的作用。随着我国商品混凝土和高强混凝土的推广应用，混凝土的耐久性和安全性已受到越来越广泛的关注，目前市场上出现了一种新型的混凝土外加剂——CTF混凝土增效剂，这是一种在减少水泥在8%—15%水泥用量的情况下，仍能使混凝土保持甚至超过原有基准混凝土强度，且综合性能得以提升的混凝土外加剂，其已经在行业内得到了广泛应用和众多好评。

1 CTF混凝土增效剂的作用机理

CTF增效剂是一种高分子聚合物，带有很多离子键，既有亲水基团，又有憎水基团，还有一些保水基团。利用分子间的相互作用，能进一步分散水泥颗粒，最大限度的激发每一个水泥分子的作用，提升减水剂的作用功效，并能改善混凝土与砂石骨料的界面；CTF增效剂能在水泥颗粒表面形成一层保护水膜，有助于水化物晶体生长的更细更致密，有助于提高混凝土的密实度。CTF的加入降低了水泥用量8%-15%，意味着降低了水化热，减少了收缩；CTF的加入能延缓放热高峰，让水化物晶体生长更致密等特性，提高了混凝土的抗碳化性能，抗裂性能，抗冻融性能。所以CTF得加入不仅改善了工作性能并综合提高了混凝土的耐久性。

2 原材料及试验方法

2.1原材料情况

（1）水泥：采用嘉兴南方P•O52.5R水泥，其技术指标见表1

（2）粉煤灰：磨细粉煤灰，技术指标见表2

（3）矿粉：磨细矿渣粉，技术指标见表3

（4）细骨料：赣江河砂，经筛分属于Ⅱ区中砂，细度模数2.8，含泥量1.2%，泥块含量0.5%，表观密度2650kg/m3，堆积密度1530 kg/m3

（5）粗骨料：德清5~25mm连续级配，含泥量0.5%，泥块含量0.1%，针片状含量5.5%，压碎指标值6%，表观密度2700 kg/m3，堆积密度1650 kg/m3

（6）外加剂：聚羧酸系高效减水剂，掺量1.8的减水率不小于35%，其指标符合GB8076-2008《混凝土外加剂》高性能减水剂的相关要求。

（7）CTF增效剂：广州市三骏建材科技有限公司生产，是一种以聚合物为主体的混凝土添加剂，半透明液体，无毒无害，无污染，无放射性，不含氯离子和碱等对混凝土有害组分。

表1 水泥技术指标

2.2 实验目的和方法

通过适应本地情况的C80配合比作为基准，同掺有CTF的配合比对比工作性能、强度、耐久性以及经济性。在对比试验中掺入0.6%的CTF，同时减去10%左右水泥用量，适当调整砂率。观察对比混凝土的工作性能、强度等。配合比见表4

表4 混凝土配合比

3 CTF对混凝土性能的实验结果与分析

实验采用表4配合比，实验采用卧轴式强制搅拌机，按照预先设定的配合比进行计量砂、石、水泥、矿物料，倒入搅拌机后干拌15s，然后倒入计量好的水、外加剂和CTF，继续拌制200S后卸料。分别按照GB/T50080-2002 和 GB/T50081-2002 相关标准进行试验，并成型观察3d、7d、28d、56d强度以及硬化后的耐久性性能。实验结果见表5

3.1 拌合物工作性能及强度

表5 拌合物工作性能以及强度

由表5可以看出：1.加入增效剂，减少10%左右水泥后，早期强度偏低，但后期强度保持或超越了基准强度。这是由于早期降低了水化热，CTF在水泥颗粒表面形成的保护水膜，能充分发挥后期强度。2.混凝土中加入优质的矿物掺合料，对混凝土的流动性和后期强度有所提高。这是因为矿物掺合料的自身性质所决定。3.纯水泥混凝土早期强度增长较快，但后期强度增长缓慢。

4.加入CTF能降低混凝土的粘性，使混凝土易于泵送。这是因为CTF的加入能产生一些微小的气泡，有滚动效应。

3.2 混凝土的耐久性和长期性能

按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行混凝土的抗碳化性能实验和抗渗性能实验结果如表6和表7

表6 混凝土抗碳化实验

上表可以得出结论1.纯水泥的混凝土抗碳化性能优于加入矿物掺合料的混凝土2.加入增效剂的混凝土的抗碳化能力比基准略微增强3.CTF的加入，减少了水泥用量并没有降低混凝土的抗渗性

4经济性与环保性分析

通过本地区材料成本的换算，基准样的成本远高于掺入CTF的成本，特别是在水泥价格的高峰期，价格差距将更加的明显。有资料显示中国可以用来烧制水泥的矿山，按照目前的水泥产量，将只能持续40年，生产一万吨水泥将会产生1万吨的二氧化碳，13万吨的二氧化硫和大量的粉尘污染。面对植被的破坏，能源的消耗，环境的污染。综上可知CTF的使用在产生经济效益的同时也产生了社会效益和环保效益。

5结论：

本文通过实验研究得出一下结论

1.CTF增效剂的混凝土，在保持原有工作性能和强度的基础上能节约10%左右的水泥用量

2.CTF对混凝土拌合物性能影响显著，具体表现为：保水性提高、拌合物表观浆体增多、降低坍落度经时损失和略微提高混凝土含气量等。

3.CTF对后期力学性能有显著的增大作用。

4.CTF增效剂对耐久性能有所改善和提高。

[作者简介]黄清林（1973—），男，江西吉安人，高级工程师，主要从事商品混凝土与混凝土制品企业管理与培训。

参考文献

[1] 冯乃谦. 高性能混凝土[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1996

[2] P.C.Aitcin. The durability characteristics of high performance concrete: a review[J]. Cem.Concr.Res. 2003, 30(9): 1349-1359.

[3] GB/T50080-2002. 普通混凝土拌合物性能试验方法标准[S]

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。