一款再生骨料水泥基装饰板的研制

朱学文

（深圳市绿志新型建材研究院有限公司，深圳 518112）

0 前言

目前市面上的水泥基装饰板以天然岩石经开采、破碎、筛分后得到的骨料再与水泥等相关助剂经复合而成。天然岩石为不可再生资源，因过度开采而日趋枯竭，且天然岩石在开采过程中不可避免地带来生态破坏、环境污染等次生灾害。本文以建筑废弃物经破碎、分拣、筛分后得到的再生骨料替代天然骨料，经与相关助剂复合而成水泥基装饰板，解决了天然资源枯竭的不足，绿色环保。板材具有良好的抗压、抗折强度及耐久性，外观色泽、纹理丰富可调。

1 试验

1.1 原材料

水泥：普通硅酸盐水泥。细骨料：0-5.0mm连续级配再生细骨料。粗骨料：5-10mm建筑再生粗骨料。减水剂：聚羧酸类复合缓凝减水剂，减水率大于或等于25%。活性无机添加剂：粉煤灰、矿粉。保水剂：羟甲基纤维素醚。纤维：短切聚丙烯纤维。水：自来水。

1.2 基础配方

经多次验证，最终确定配比如下（重量比）：再生粗骨料：44-56；再生细骨料：15-25；水泥：17-25；活性添加剂：2-3；减水剂：0.8-1.2；保水剂：0.1-0.15；纤维：0.2-0.6；水：5-7。

1.3 制备工艺

1）将用于浇筑的再生粗细骨料提前4小时喷洒部分拌和用水至水饱和。

2）将用于浇筑的组份拌合均匀，备用。

3）在模腔内壁及底面涂刷一层离型剂，接着将拌合均匀的浆料浇筑至模腔内。

4）浇筑完毕后，将模框移至振动台上振动至面层泛浆为止。

5）以抹刀将面层收光抹平，得料坯。

6）将料坯在自然条件下养护3-5天，脱模即得水泥基装饰板坯。

7）将制得的装饰板坯继续常温养护至28天，再经着色处理即得成品。

2 影响成型窗口的因素

2.1 陈化的影响

建筑固体废弃物在破碎、筛分过程中经机械冲击会产生大量微细孔.这些微孔会吸纳拌和用水，造成拌和浆料流动性的经时损失大增，收窄了成型可控窗口。拌制前用部分拌和水将再生粗细骨料润湿至水饱和状态（陈化）可以显著降低拌和后塌落度的经时损失，有效拓展了成型窗口。

1）几种骨料拌和浆料塌落度经时变化如图1。

图1 几种骨料拌和浆料塌落度经时变化

图1表明，同等条件下，天然骨料拌制的混凝土浆料塌落度经时损失小。再生骨料拌制的浆料塌落度经时损失显著。陈化可以显著降低再生骨料混凝土的塌落度经时损失。

2）几种骨料的吸水率

图2 几种骨料的吸水率

2.2 再生骨料中微粉含量的影响

建筑废弃物在拆除、转运过程中会引入渣土或粉尘，在破碎、筛分过程中会产生石粉、砂浆粉。这些微粉会吸收大量拌和用水，影响浆料的经时流动性及成型固化后成品基板的吸水率。不同微粉含量的再生骨料拌合物静置90分钟后，塌落度实测值如图3。再生骨料中微粉含量越高，塌落度经时损失越大。

图3 微粉含量对塌落度影响走势图

3 影响强度的因素

3.1 微粉含量对抗压强度的影响

在固定水泥等胶凝材料用量下，通过使用不同微粉含量的再生细骨料，考察不同微粉含量对再生水泥基板抗压强度的影响。

图4 微粉含量对抗压强度的影响

随着微粉含量的增加，基板强度降低明显。

3.2 再生骨料取代天然骨料的比率对抗压强度的影响

再生骨料在破碎过程中，经机械冲击后，其结构有不同程度的损伤，其强度因而会有不同程度的降低，以其拌制的水泥基板在强度上也表现不同程度的降低。

图5 再生骨料取代率对抗压强度的影响

在C40及以下等级配比中，素混再生骨料取代量对抗压强度的影响不明显。砖混再生骨料取代率对抗压强度影响较显著。

4 外观提升

再生骨料拌合物经振动密实处理固化后，仍然存在目测不到的大量微细孔，利于着色剂的渗透着色。着色剂中含有的润湿剂、金属离子和其他成分组成的渗透型着色液体，与水泥水化后产生的活性离子发生化学反应，提高了面层的强度、光泽度及装饰效果。

着色护理后的外观效果如图6。着色前基板外观暗淡、素陋；着色后外观素雅，具有天然石的质感。

5 基板性能

图6 着色护理前后的外观效果对比

将上述经着色处理的试件按无机人造石DB44/T 1601-2015标准进行性能测试（见表1）。所测性能满足相关要求。

表1 检测结果

6 代表工程

6.1 光明区光源五路样板工程

图7 光源五路工程

深圳市光明区光源五路，100%再生骨料预制条纹艺术板，铺贴人行道，长150m、宽5m，提升人文景观。

6.2 深圳市坂银大道艺术板干挂工程

图8 坂银大道工程

深圳市坂银大道，长53m、高1.5m，100%再生骨料制备不规则条纹状艺术挂板用作防护墙，美观大方，经济耐用。

7 结语

使用普通硅酸盐水泥作胶凝材料，以合理级配的再生粗、细骨料作骨料制作出水泥基装饰板。通过对再生骨料的陈化，再生细骨料微粉含量控制，再生骨料不同类型及取代率的选择、控制，成型后的基板具有优异的强度及耐久性。对成型后的基板面层进行着色处理，获得预期的表观效果，可用于市政工程装饰及景观提升。