孫梅，王博

（1. 天津摩根坤德高新科技發(fā)展有限公司；天津 300480；2. 中交海洋建設(shè)開發(fā)有限公司，天津 300456）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加速，商品混凝土生產(chǎn)規(guī)模日益增大，自然資源緊缺，而攪拌站“廢水”、“廢渣”問題則日益突出。根據(jù)目前攪拌站生產(chǎn)工藝，對(duì)廢料的處理措施多是利用多級(jí)沉淀池沉淀分離，廢水直接排放，沉淀產(chǎn)生的廢水泥漿則定期填埋。這不僅使混凝土企業(yè)每年要花費(fèi)大量處理費(fèi)用，同時(shí)堆放掩埋這些“廢渣”占用了大量的土地，造成了資源浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成很大破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年產(chǎn)量 40 萬方的混凝土企業(yè)，每年大約要產(chǎn)生約 4000 方的廢渣及近 2.5 萬噸廢水[2]。

若能將廢棄混凝土拌合物通過分離后形成漿水循環(huán)再利用，既可利廢，又節(jié)約成本，有利于促進(jìn)商品混凝土生產(chǎn)的“環(huán)?；焙汀熬G色化”，具有良好技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益[1-2]。因此，廢棄混凝土拌合物的再利用成了混凝土行業(yè)的重要課題。本文通過對(duì)漿水進(jìn)行大量試拌試驗(yàn)，初步掌握了漿水再利用的相關(guān)技術(shù)要求。

1 試驗(yàn)材料及思路

1.1 原材料

水泥：唐山冀東 P·O42.5，具體指標(biāo)見表1。

粉煤灰：大沽化 F 類Ⅱ級(jí)灰。

礦粉：唐山典實(shí) S95 級(jí)。

砂：遼寧綏中中砂。

石：唐山 5～25mm 石灰石。

外加劑：江蘇博特聚羧酸系高性能減水劑。

1.2 試驗(yàn)思路

（1）對(duì)不同濃度漿水送檢測(cè)中心進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，依據(jù) JGJ 63—2006《混凝土拌合用水》。

（2）不同濃度漿水膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，逐步確定可用漿水濃度。

（3）不同濃度漿水混凝土工作性能試驗(yàn)，選擇生產(chǎn)量較大的 C30、C35、C40 三種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)（配合比見表1），確定符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的漿水要求。

（4）分別測(cè)試漿水濃度為 0%、1%、2%、3%、4%、5% 時(shí)對(duì)應(yīng)的漿水密度，以及不同濃度漿水在各等級(jí)混凝土中的使用比例，并建立相應(yīng)的數(shù)值表。目的是為了簡(jiǎn)化檢測(cè)工序，使?jié){水檢測(cè)更具可操作性，提高工作效率，使生產(chǎn)更方便快捷。

表1 漿水混凝土配合比表

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 不同濃度漿水水質(zhì)分析

根據(jù)從攪拌站漿水池取樣不同濃度的漿水依 JGJ 63—2006《混凝土拌合物用水》的要求進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表2。

從表中可以看出，pH 值、可溶物、氯化物及硫酸鹽含量滿足混凝土拌合用水要求，但不溶物超標(biāo)較多，通過烘干篩分可知其不溶物不是由于泥、砂等引起，主要是漿水中存在大量水化后的水泥、粉煤灰等膠材顆粒，有別于傳統(tǒng)意義上的含泥量。但其較高的 pH 值要注意增加砂石堿活性檢測(cè)。

2.2 不同濃度漿水膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)

通過表2 可知，當(dāng)漿水濃度達(dá)到 6% 時(shí)，有多個(gè)指標(biāo)未能達(dá)到要求。因此，在進(jìn)行漿水膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，將漿水濃度指標(biāo)控制在 5% 以內(nèi)進(jìn)行細(xì)化試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3 可以看出，隨著漿水濃度的增加早期強(qiáng)度有降低趨勢(shì)，可能是由于目前混凝土中普遍使用費(fèi)用緩凝減水劑，漿水中存在一定的水泥水化顆粒，從而會(huì)引入部分緩凝，從而影響了膠砂的早期強(qiáng)度。在濃度小于3% 時(shí)，強(qiáng)度波動(dòng)不明顯。當(dāng)漿水達(dá)到 4%～5% 時(shí)，膠砂強(qiáng)度有所降低，同時(shí)在試驗(yàn)過程中膠砂顯的干澀。

2.3 不同濃度漿水對(duì)混凝土強(qiáng)度及工作性能的影響

為了更全面了解漿水對(duì)混凝土性能的影響，選擇占生產(chǎn)總量 85% 的 C30、C35 及 C40 三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行混凝土工作性能試驗(yàn)，以此來確定實(shí)際生產(chǎn)中漿水最佳濃度范圍。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4 可以看出，對(duì)于 C30、C35、C40 混凝土，漿水濃度對(duì)強(qiáng)度的影響是比較明顯的，尤其在濃度增加到 3%，同時(shí)對(duì)混凝土狀態(tài)影響也較大。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中可將漿水濃度控制在 3% 以下，保證混凝土強(qiáng)度及工作性能。

原因在于，漿水池中含大量的水泥漿體，隨著水泥的水化，水泥水化產(chǎn)物中會(huì)逐漸溶解，特別是Ca(OH)2，提高了漿水的 pH 值。用漿水進(jìn)行生產(chǎn)混凝土?xí)r，可能會(huì)對(duì)外加劑產(chǎn)生一定的影響，從而影響混凝土的和易性。另一方面漿水中含有的少量的固體廢棄懸浮顆粒，活性較低，將它們加入混凝土中后，一方面能增加集料的表面積，增加新拌混凝土的用水量，降低混凝土的工作性能，而且這些顆粒本身具有一定的吸水性，對(duì)混凝土的工作性產(chǎn)生不利的影響；另一方面當(dāng)其包裹在集料表面時(shí)，影響集料與水泥漿的粘結(jié)，從而導(dǎo)致混凝土的力學(xué)性能降低。

表2 不同濃度漿水水質(zhì)分析

表3 不同濃度漿水膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

3 對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義

通過以上試驗(yàn)結(jié)果可知，漿水對(duì)中高等級(jí)混凝土強(qiáng)度及工作性能會(huì)造成一定影響，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)精確控制漿水用量。由于漿水濃度隨著灌車涮洗次數(shù)的變化而時(shí)時(shí)波動(dòng)，因此應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)漿水濃度，生產(chǎn)任務(wù)量較多，更應(yīng)增加檢測(cè)頻率。建議每個(gè)工作班對(duì)漿水 pH 值及濃度進(jìn)行不少于二次的測(cè)定，為方便快捷的檢測(cè)，可建立濃度—密度—pH 值檢測(cè)結(jié)果的快速查詢表，縮短檢測(cè)漿水濃度所需時(shí)間。見表5。

表4 各強(qiáng)度等級(jí)不同濃度漿水混凝土強(qiáng)度及工作性能

表5 濃度—密度—pH 數(shù)值查詢表

當(dāng)漿水濃度超過 5% 時(shí)或自設(shè)比例值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取調(diào)整措施，調(diào)節(jié)漿水使用量或采取其它措施，如調(diào)整外加劑摻量來保持其工作性，避免因漿水濃度過大而影響混凝土工作性能。通過對(duì)一系列配合比的試驗(yàn)，初步建立了不同濃度漿水在各強(qiáng)度等級(jí)混凝土中的使用量。對(duì)于較高強(qiáng)度混凝土 C45 及以上可根據(jù)任務(wù)量少用或不用。見表6。

表6 不同濃度漿水在各強(qiáng)度等級(jí)混凝土中的使用比例表 %

4 結(jié)論

（1）漿水 pH 值普遍相對(duì)較高，應(yīng)注意砂石堿活性檢測(cè)。由于漿水引入的緩凝劑或其它原因，對(duì)膠砂早期強(qiáng)度有一定影響。

（2）通過建立廢棄混凝土拌合物漿水濃度—密度—pH 數(shù)值查詢表，在生產(chǎn)過程中，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)漿水濃度，及時(shí)掌握漿水關(guān)鍵指標(biāo)，使混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

（3）漿水對(duì)低強(qiáng)度等級(jí)混凝土影響較小，但超過一定濃度對(duì)，對(duì)中高強(qiáng)度等級(jí)混凝土影響較大，可通過建立不同濃度漿水在各強(qiáng)度等級(jí)混凝土中使用比例來控制漿使用量。

以上只對(duì)漿水在混凝土力學(xué)性能方面作了初步探討，針對(duì)其對(duì)混凝土抗?jié)B、抗凍等耐久性指標(biāo)應(yīng)做進(jìn)一步研究，確保漿水在混凝土中的安全使用。

[1]白延平，孫錦，丁華柱.廢水泥漿對(duì)水泥膠砂性能的影響研究[J].粉煤灰，2012,24(1)∶19-21.

[2]劉本剛.漿水回收再利用在混凝土中的試驗(yàn)與應(yīng)用[J].混凝土，2008(11)∶ 111-113.