魯俊
(深圳市眾力建混凝土有限公司)
混凝土攪拌站回收水對混凝土性能的影響
魯俊
(深圳市眾力建混凝土有限公司)
混凝土企業(yè)在生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量廢水,若直接排放會造成環(huán)境污染,回收使用廢水既可節(jié)能減排又能節(jié)約生產(chǎn)成本。通過回收水進(jìn)行水泥膠砂試驗和混凝土試驗,在一定摻量范圍內(nèi),對水泥膠砂強(qiáng)度、混凝土工作性能和強(qiáng)度影響較小,完全可作為混凝土拌合用水。
回收水;混凝土;強(qiáng)度;工作性能
深圳市眾力建混凝土有限公司在2015年累計生產(chǎn)混凝土35.9萬m3,按每生產(chǎn)60m3混凝土,清洗設(shè)備產(chǎn)生1噸廢水來計算[1],2015年共產(chǎn)生廢水5983噸,然而實際上遠(yuǎn)不止如此。廢水中含有水泥、摻合料和外加劑等強(qiáng)堿性物質(zhì),PH高達(dá)12,若直接排放,將會對周邊水土造成污染,如何處理這些廢水是每個攪拌站都要考慮的問題。
廢水回收再利用于生產(chǎn)混凝土,不僅能解決企業(yè)環(huán)境污染問題,同時也能給企業(yè)帶來一定經(jīng)濟(jì)效益。王棟等人提出,回收水使用量在20%~60%的范圍內(nèi),既可滿足廢水全循環(huán)利用,同時可以保證所生產(chǎn)混凝土的質(zhì)量與可靠性[2]。廢水經(jīng)回收分離,可以滿足相關(guān)混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)要求[3],綜合考慮回收水的利用價值,探討其對混凝土性能的影響就具有重要意義。
2.1原材料
試驗選用華潤水泥有限公司P·II42.5R水泥;深圳市明隆輝實業(yè)發(fā)展有限公司II級粉煤灰,細(xì)度19.1%,28d活性72%;唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司S95級礦渣粉,比表面積445m2/kg,28d活性110%;東莞東江河砂,細(xì)度2.5;標(biāo)準(zhǔn)砂;惠州5~25m m碎石;惠州市建科實業(yè)有限公司STH-20聚羧酸高性能減水劑,減水率27.6%;拌合水為自來水和深圳市眾力建混凝土有限公司回收水。
2.2試驗方法
標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性試驗按GB/T 1346-2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》進(jìn)行;膠砂強(qiáng)度試驗按GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法(ISO法)》進(jìn)行;混凝土拌合物和易性GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行;混凝土抗壓強(qiáng)度按GB/T 50081-2002《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。
3.1標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性及ⅠSO法膠砂強(qiáng)度
試驗對比了4種不同比例回收水(清水:回收水分別為9:1、8:2、7:3、6:4,即10%、20%、30%、40%)與自來水對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間與安定性,并對比其膠砂強(qiáng)度,試驗結(jié)果如表1所示。
表1 拌合水對水泥性能的影響
由表1可知,摻加10%~20%回收水對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間與安定性影響不明顯,摻量為10%時,膠砂強(qiáng)度無明顯差異,摻加20%時,3d強(qiáng)度略有降低,但28d強(qiáng)度相當(dāng)。摻加30%~40%回收水時,凝結(jié)時間有所延長,但都在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi),而膠砂強(qiáng)度顯著降低。
3.2混凝土試配試驗
3.2.1試驗用配合比
以攪拌站日常C30配合比作為試驗配合比,對不同摻量回收水進(jìn)行對比分析試驗,試驗配比如表2。
表2 配合比對比表
3.2.2試驗結(jié)果與分析
從表3可以看出,少量摻加回收水時,混凝土的流動性和坍落度無明顯差異,隨著摻量的提高,混凝土的流動性和坍落度會有一定損失,且與摻量成正比,當(dāng)回收水比例達(dá)40%時,即使增加外加劑用量,其流動性也未得到改善。可能是回收水中的堿性物質(zhì)影響了外加劑的效果,另外回收水中的微量不溶物細(xì)度小,比表面積大,造成新拌混凝土用水量增大,且對外加劑吸附作用增強(qiáng),降低混凝土的工作性能。
表3 試驗結(jié)果
當(dāng)回收水摻量為10%時,混凝土強(qiáng)度略有增長,隨著摻量增加,混凝土強(qiáng)度損失越大,可能是摻量低時,回收水中的微量不溶物可作為摻合料填充混凝土孔隙,在一定程度上提高混凝土密實度,但是在摻量增大時,相當(dāng)于增加了混凝土中的雜質(zhì)總量,對混凝土中水泥砂漿與石子的粘結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響,從而降低了混凝土強(qiáng)度。
⑴混凝土攪拌站清洗設(shè)備產(chǎn)生的廢水經(jīng)分離沉降后,可以作為混凝土的拌合用水。
⑵使用回收水對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間與安定性影響不大,但摻量提高時,會影響其強(qiáng)度。
⑶少量摻加回收水不會影響混凝土工作性能,且對混凝土密實度有利,但摻量提高時,不僅損失混凝土流動性和坍落度,更會降低混凝土強(qiáng)度。
⑷在日常生產(chǎn)中,應(yīng)定時檢測回收水濃度,結(jié)合實際情況判斷摻量。
⑸回收水對混凝土強(qiáng)度存在隱患,在生產(chǎn)高標(biāo)號混凝土?xí)r不可使用回收水。
⑹回收水對混凝土耐久性的影響尚未明確,有待進(jìn)一步研究?!?/p>
[1]余和友,徐亮.混凝土攪拌站廢水廢渣的試回收再利用[J].建筑工程,2010,8:136,122.
[2]王棟,于洋,吉旭.預(yù)拌混凝土質(zhì)量可靠性評價體系的研究[J].混凝土,2012,(5).
[3]J GJ 63-2006,混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)[S].