再生混凝土超微粉在清水混凝土中的應(yīng)用研究

范瑞波

（山西佳維新材料股份有限公司北京分公司，北京 100000）

清水混凝土施工是一種新型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土技術(shù)，具有極佳的裝飾效果，所以，還有裝飾混凝土之稱。清水混凝土屬于一次澆注成型，不需要其他額外裝飾，是以現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，要求表觀光滑、美觀、強(qiáng)度高、耐久性好，它對(duì)施工方法、混凝土配合比設(shè)計(jì)和原材料質(zhì)量控制、成品保護(hù)、表面修補(bǔ)、模板選擇等方面均有較高要求。新拌清水混凝土須具有較好的施工性能，對(duì)模板工程和施工養(yǎng)護(hù)也有較高要求。

近年來(lái)，由于出現(xiàn)了大規(guī)模老化建筑物拆除，各種建筑廢棄物占用堆放場(chǎng)地等情況，產(chǎn)生了一些資源化處理建筑廢棄物的一體化工廠，將建筑廢棄物加工成再生混凝土砂、石骨料和再生混凝土超微粉等可利用資源，使部分可循環(huán)利用的建筑拆除廢棄物變?yōu)樵偕Y源。

1 再生微粉在清水混凝土中的作用

再生微粉是指利用建筑固體廢棄混凝土，通過(guò)初步破碎及去除雜質(zhì)后經(jīng)過(guò)二次破碎、篩分、粉磨后制成的比表面積為400～600m2／kg的微粉。再生微粉應(yīng)用在清水混凝土中，能夠節(jié)約水泥用量15～30%，其以微集料的形式存在混凝土中，可改善混凝土中的孔隙結(jié)構(gòu)，使得孔徑細(xì)化、均勻，提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性和耐久性，顯著提高混凝土的和易性減少離淅和泌水。在不損害混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)展的前提下，可以改善清水混凝土的美觀性、耐久性、施工性、經(jīng)濟(jì)性、體積穩(wěn)定性和力學(xué)性能。提高清水混凝土的施工質(zhì)量，需通過(guò)對(duì)混凝土原材料的優(yōu)選及施工配合比的優(yōu)化，對(duì)單位膠凝材料總量、單位用水量、摻合料摻加量、砂率及外加劑用量的控制，對(duì)混凝土拌合物的施工性、混凝土澆筑方法及振搗方式的控制等方式實(shí)現(xiàn)，以防止出現(xiàn)氣孔、縫隙、色差等清水混凝土質(zhì)量缺陷。為此，筆者通過(guò)大量試驗(yàn)研究及施工驗(yàn)證得出，再生微粉應(yīng)用在清水混凝土中，能明顯改善清水混凝土的施工性，既提高了清水混凝土拆模后的表面光潔度保障施工質(zhì)量，又能使建筑固廢資源循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)環(huán)保。

2 再生微粉清水混凝土性能試驗(yàn)

2.1 原材料情況

1）再生微粉：北京元泰達(dá)環(huán)保建材有限公司，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 再生微粉試驗(yàn)結(jié)果

2）砂子：興隆縣II區(qū)中砂（B種低堿活性集料），試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 天然中砂試驗(yàn)結(jié)果

3）水泥：燕新鉆牌水泥P.O42.5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 水泥試驗(yàn)結(jié)果

4）外加劑：山西佳維JWPCE-503A+504A，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 外加劑試驗(yàn)結(jié)果

5）碎卵石：涿洲（B種低堿活性集料），試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 石試驗(yàn)結(jié)果

6）試驗(yàn)用水：自來(lái)水。

2.2 試配試驗(yàn)情況

1）配合比設(shè)計(jì)，清水混凝土的配合比設(shè)計(jì)，在滿足泵送要求的前提下盡量降低水膠比，增加密實(shí)性。同時(shí)除了滿足混凝土色差和流變性能的要求外，還應(yīng)滿足混凝土拌合物的均質(zhì)性能、力學(xué)性能、體積穩(wěn)定性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。根據(jù)原材料情況計(jì)算得到試驗(yàn)配合比，見(jiàn)表6。

表6 清水混凝土試驗(yàn)配合比

2）本次試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比再生微粉在清水混凝土中代替不同水泥用量的表現(xiàn)結(jié)果，觀察其在清水混凝土拌合物中的影響，試驗(yàn)通過(guò)對(duì)混凝土的試拌，測(cè)定混凝土拌合物的性能，完成拌合物試驗(yàn)后將試拌混凝土留置150*150*150mm不同齡期的抗壓試塊，并對(duì)拆模后的混凝土試塊進(jìn)行表面光潔度對(duì)比和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試配試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 清水混凝土試配試驗(yàn)結(jié)果

2.3 試驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及混凝土表現(xiàn)得出，再生微粉用于清水混凝土中的摻加量不同，主要可影響清水混凝土的和易性、含氣量和拆模后表面光潔情況。

混凝土含氣量偏小時(shí)，混凝土和易性不良，會(huì)造成混凝土拆模后外觀表現(xiàn)差；混凝土含氣量偏大時(shí)，在高頻振搗下遷移到表面的氣泡會(huì)增多，小氣泡合并成大氣泡的幾率增加，使拆模后表面氣泡較多。

通過(guò)對(duì)再生微粉的不同摻量進(jìn)行多次試驗(yàn)對(duì)比后得出，用于清水混凝土中的再生微粉摻加量在15% ～30%之間時(shí)，對(duì)清水混凝土的施工和易性、含氣量和拆模后表面光潔情況具有增強(qiáng)效果，且對(duì)混凝土強(qiáng)度無(wú)影響。影響關(guān)系見(jiàn)圖1：

3 工程應(yīng)用

北京八中京西附屬小學(xué)新建綜合樓項(xiàng)目，由北京東豪建設(shè)集團(tuán)有限公司承建，其中1-7／A-E軸柱、型鋼柱部位使用C40清水混凝土進(jìn)行澆筑，在生產(chǎn)過(guò)程中清水混凝土拌合物工作性能穩(wěn)定，無(wú)泌水、離析現(xiàn)象，90min的坍落度經(jīng)時(shí)損失值小于30mm，混凝土均為泵送施工，混凝土在泵送到施工部位時(shí)基本沒(méi)有坍落度損失。

在施工過(guò)程中，對(duì)澆筑混凝土的振動(dòng)粘度系數(shù)始終在混凝土最佳工作狀態(tài)范圍內(nèi)，振搗器選用直徑為50mm的插入式振搗器，震動(dòng)采用“快插慢拔”方式均勻布點(diǎn)，作用點(diǎn)間距250-300mm之間，且每個(gè)插入點(diǎn)振搗時(shí)間在20-30s，插入點(diǎn)距離模板內(nèi)壁保持在10cm以上，對(duì)混凝土振搗排氣非常有利，而且抗振搗能力大大加強(qiáng)，幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因?yàn)椤斑^(guò)振”而出現(xiàn)的“水線、麻面、顏色不勻”等現(xiàn)象，有效的保證了清水混凝土的外觀質(zhì)量。在施工完成驗(yàn)收時(shí)，清水混凝土結(jié)構(gòu)施工一次成型，表面平整光滑，色澤均勻一致，得到了業(yè)主單位和社會(huì)各界的一致好評(píng)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，使用再生微粉替代部分水泥用于清水混凝土中，可有效地調(diào)節(jié)控制混凝土含氣量及施工性能，對(duì)漿體的密實(shí)性和凝結(jié)表面形態(tài)均有改善效果，對(duì)混凝土顏色無(wú)影響。

清水混凝土施工技術(shù)，采用的是技術(shù)水平較高的一次性成型技術(shù)，這樣可以有效地避免傳統(tǒng)的混凝土技術(shù)在施工過(guò)程中存在的抹灰開(kāi)裂問(wèn)題。清水混凝土要實(shí)現(xiàn)顏色一致，則要求所用的原材料保持一致，水泥應(yīng)選用廠家、等級(jí)、品種相同且安定性好、強(qiáng)度合格的水泥；砂石也應(yīng)按照規(guī)定選用合格材料；外加劑不僅要滿足混凝土施工性能的要求，而且要有利于提高混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外觀效果。

此外，采用清水混凝土技術(shù)的建筑內(nèi)部都是一體性結(jié)構(gòu)，所以，可以有效地防止建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。在具體施工過(guò)程中，每一項(xiàng)技術(shù)步驟的實(shí)行都對(duì)清水混凝土建筑質(zhì)量有著非常重要的影響，所以在建設(shè)過(guò)程中，還要加強(qiáng)建設(shè)施工團(tuán)隊(duì)之間的配合協(xié)調(diào)能力，使其在施工過(guò)程中，可以認(rèn)真的把控技術(shù)應(yīng)用中的每一項(xiàng)步驟，進(jìn)而可以使得建設(shè)工程質(zhì)量得到有效保證。通過(guò)使用清水混凝土技術(shù)，可以使傳統(tǒng)混凝土技術(shù)中所需的抹灰施工、吊頂施工、裝飾施工等技術(shù)步驟省略，這樣可以大幅度減少建筑的建設(shè)成本。而且，運(yùn)用清水混凝土技術(shù)的建筑物的質(zhì)量比普通混凝土技術(shù)的質(zhì)量要高，所以就不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的施工質(zhì)量問(wèn)題，這樣也可以降低建筑工程的成本。