再生混凝土超微粉在清水混凝土中的应用研究

范瑞波

（山西佳维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种新型的现浇钢筋混凝土技术，具有极佳的装饰效果，所以，还有装饰混凝土之称。清水混凝土属于一次浇注成型，不需要其他额外装饰，是以现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，要求表观光滑、美观、强度高、耐久性好，它对施工方法、混凝土配合比设计和原材料质量控制、成品保护、表面修补、模板选择等方面均有较高要求。新拌清水混凝土须具有较好的施工性能，对模板工程和施工养护也有较高要求。

近年来，由于出现了大规模老化建筑物拆除，各种建筑废弃物占用堆放场地等情况，产生了一些资源化处理建筑废弃物的一体化工厂，将建筑废弃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资源，使部分可循环利用的建筑拆除废弃物变为再生资源。

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体废弃混凝土，通过初步破碎及去除杂质后经过二次破碎、筛分、粉磨后制成的比表面积为400～600m2／kg的微粉。再生微粉应用在清水混凝土中，能够节约水泥用量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结构，使得孔径细化、均匀，提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐久性，显著提高混凝土的和易性减少离淅和泌水。在不损害混凝土内部结构发展的前提下，可以改善清水混凝土的美观性、耐久性、施工性、经济性、体积稳定性和力学性能。提高清水混凝土的施工质量，需通过对混凝土原材料的优选及施工配合比的优化，对单位胶凝材料总量、单位用水量、掺合料掺加量、砂率及外加剂用量的控制，对混凝土拌合物的施工性、混凝土浇筑方法及振捣方式的控制等方式实现，以防止出现气孔、缝隙、色差等清水混凝土质量缺陷。为此，笔者通过大量试验研究及施工验证得出，再生微粉应用在清水混凝土中，能明显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洁度保障施工质量，又能使建筑固废资源循环利用实现环保。

2 再生微粉清水混凝土性能试验

2.1 原材料情况

1）再生微粉：北京元泰达环保建材有限公司，试验结果见表1。

表1 再生微粉试验结果

2）砂子：兴隆县II区中砂（B种低碱活性集料），试验结果见表2。

表2 天然中砂试验结果

3）水泥：燕新钻牌水泥P.O42.5，试验结果见表3。

表3 水泥试验结果

4）外加剂：山西佳维JWPCE-503A+504A，试验结果见表4。

表4 外加剂试验结果

5）碎卵石：涿洲（B种低碱活性集料），试验结果见表5。

表5 石试验结果

6）试验用水：自来水。

2.2 试配试验情况

1）配合比设计，清水混凝土的配合比设计，在满足泵送要求的前提下尽量降低水胶比，增加密实性。同时除了满足混凝土色差和流变性能的要求外，还应满足混凝土拌合物的均质性能、力学性能、体积稳定性、耐久性和经济性等方面的要求。根据原材料情况计算得到试验配合比，见表6。

表6 清水混凝土试验配合比

2）本次试验通过对比再生微粉在清水混凝土中代替不同水泥用量的表现结果，观察其在清水混凝土拌合物中的影响，试验通过对混凝土的试拌，测定混凝土拌合物的性能，完成拌合物试验后将试拌混凝土留置150*150*150mm不同龄期的抗压试块，并对拆模后的混凝土试块进行表面光洁度对比和抗压强度试验。试配试验结果见表7。

表7 清水混凝土试配试验结果

2.3 试验结论

根据实验数据及混凝土表现得出，再生微粉用于清水混凝土中的掺加量不同，主要可影响清水混凝土的和易性、含气量和拆模后表面光洁情况。

混凝土含气量偏小时，混凝土和易性不良，会造成混凝土拆模后外观表现差；混凝土含气量偏大时，在高频振捣下迁移到表面的气泡会增多，小气泡合并成大气泡的几率增加，使拆模后表面气泡较多。

通过对再生微粉的不同掺量进行多次试验对比后得出，用于清水混凝土中的再生微粉掺加量在15% ～30%之间时，对清水混凝土的施工和易性、含气量和拆模后表面光洁情况具有增强效果，且对混凝土强度无影响。影响关系见图1：

3 工程应用

北京八中京西附属小学新建综合楼项目，由北京东豪建设集团有限公司承建，其中1-7／A-E轴柱、型钢柱部位使用C40清水混凝土进行浇筑，在生产过程中清水混凝土拌合物工作性能稳定，无泌水、离析现象，90min的坍落度经时损失值小于30mm，混凝土均为泵送施工，混凝土在泵送到施工部位时基本没有坍落度损失。

在施工过程中，对浇筑混凝土的振动粘度系数始终在混凝土最佳工作状态范围内，振捣器选用直径为50mm的插入式振捣器，震动采用“快插慢拔”方式均匀布点，作用点间距250-300mm之间，且每个插入点振捣时间在20-30s，插入点距离模板内壁保持在10cm以上，对混凝土振捣排气非常有利，而且抗振捣能力大大加强，几乎没有发现因为“过振”而出现的“水线、麻面、颜色不匀”等现象，有效的保证了清水混凝土的外观质量。在施工完成验收时，清水混凝土结构施工一次成型，表面平整光滑，色泽均匀一致，得到了业主单位和社会各界的一致好评。

4 结语

通过实验得出，使用再生微粉替代部分水泥用于清水混凝土中，可有效地调节控制混凝土含气量及施工性能，对浆体的密实性和凝结表面形态均有改善效果，对混凝土颜色无影响。

清水混凝土施工技术，采用的是技术水平较高的一次性成型技术，这样可以有效地避免传统的混凝土技术在施工过程中存在的抹灰开裂问题。清水混凝土要实现颜色一致，则要求所用的原材料保持一致，水泥应选用厂家、等级、品种相同且安定性好、强度合格的水泥；砂石也应按照规定选用合格材料；外加剂不仅要满足混凝土施工性能的要求，而且要有利于提高混凝土的内在质量和外观效果。

此外，采用清水混凝土技术的建筑内部都是一体性结构，所以，可以有效地防止建筑结构裂缝问题的出现。在具体施工过程中，每一项技术步骤的实行都对清水混凝土建筑质量有着非常重要的影响，所以在建设过程中，还要加强建设施工团队之间的配合协调能力，使其在施工过程中，可以认真的把控技术应用中的每一项步骤，进而可以使得建设工程质量得到有效保证。通过使用清水混凝土技术，可以使传统混凝土技术中所需的抹灰施工、吊顶施工、装饰施工等技术步骤省略，这样可以大幅度减少建筑的建设成本。而且，运用清水混凝土技术的建筑物的质量比普通混凝土技术的质量要高，所以就不会产生后续的施工质量问题，这样也可以降低建筑工程的成本。