張良超

(武漢華強新型建筑材料有限公司,湖北 武漢 430035)

由于生態(tài)環(huán)境惡化對子孫后代生存的現(xiàn)實威脅,嚴格的環(huán)保督查和巡視已成為常態(tài)。目前按照環(huán)保的要求和大部分攪拌站的技術均將廢水廢渣通過攪拌均勻形成廢水漿，用于生產混凝土,減少混凝土的生產過程中的廢水排放。

(1) 攪拌站廢水漿。廢水漿是指攪拌生產以及清洗攪拌車罐體內壁并經(jīng)過砂石分離機的漿水,廢水漿進入有攪拌裝置的水池存儲并自動攪拌,確保漿水中的懸浮物混合均勻。廢水漿也包含地表集水、剩退混凝土通過砂石分離機清洗出來的廢水漿,經(jīng)收集計量加入到攪拌機中攪拌生產混凝土。將固含量為10%左右的漿水用于混凝土中[1],摻量在30%左右,提高了強度,和易性和泵送性能優(yōu)良,凝結時間、抗?jié)B性能等基本不受影響,綜合性能優(yōu)良。

(2) 增效劑。混凝土增效劑,也稱混凝土減膠劑,是一種區(qū)別于混凝土減水劑的新型混凝土添加劑,其主要特點是在相同的強度等級下,減少5%～10%的水泥用量,可以保證混凝土的力學性能不降低,同時混凝土的工作性能和體積穩(wěn)定性都有不同程度的提高。

1 原材料

1.1 水泥

水泥使用湖北亞東水泥PO42.5水泥(表1)。

表1 水泥Table 1 Cement

1.2 礦粉

礦粉使用武漢武新S95粒化高爐礦渣粉(表2)。

表2 ?；郀t礦渣粉Table 2 Granulated blast furnace slag

1.3 粉煤灰

粉煤灰使用武漢科能環(huán)保有限公司Ⅱ級粉煤灰(表3)。

表3 粉煤灰Table 3 Fly ash

1.4 粗骨料

粗骨料使用咸寧5～31.5 mm碎石(表4)。

表4 碎石Table 4 Gravel

1.5 外加劑

外加劑使用武漢蘇博新型建筑材料有限公司HPWR聚羧酸高性能減水劑(表5)。

表5 減水劑Table 5 Water reducer

1.6 增效劑

增效劑使用廣州市三駿建材科技有限公司制造的增效劑(表6)。

表6 增效劑Table 6 Synergist

1.7 漿水

武漢華強新型建筑材料有限公司攪拌生產、地表積水和清洗攪拌車罐體內壁并經(jīng)過砂石分離機的漿水(表7)。

2 配合比設計與試拌

根據(jù)泵送混凝土的施工特點,要求混凝土和易性良好,良好的流動性,不容易離析泌水。在配合比設計時采用合適的砂率[2],合理的外加劑摻量,適宜的增效劑用量,選用合理級配的碎石,加入機制砂,減少集料的孔隙率和咬合度,使混凝土流動性和密實性良好,便于混凝土的泵送;加大粉煤灰摻量,減少水泥和礦粉用量,降低離析抓底泌水的風險,降低水化熱。選取了C30、C35、C40三種生產最多的混凝土做試配,第一組S3001、S3501、S4001是不加廢水漿不加增效劑,第二組S3002、S3502、S4002是在原配合比上加漿水加增效劑而不減少水泥用量的加強型配方,第三組S3003、S3503、S4003是加漿水加增效劑后減少水泥用量的配方,具體配合比如表8,其試拌混凝土性能見表9及圖1-2。

表7 漿水Table 7 Slurry

表8 試拌混凝土配合比(kg/m3)Table 8 Mix proportion of trial mix concrete

表9 試拌混凝土性能Table 9 Performance of trial mix concre

圖1 試驗混凝土拌和情況Fig.1 Test concrete mixing

圖2 試驗時坍落度情況Fig.2 Slump condition during test

3 實際生產與結果分析

試配混凝土情況良好,和易性、流動性,均滿足要求,加入增效劑后,每方混凝土的膠凝材料明顯減少,力學性能基本不變,漿水的使用也減少了排放量。根據(jù)試拌配合比的情況,結合泵送混凝土的施工生產要求,設計了配合比如表10所示,其性能見表11。

表10 生產泵送配合比(kg/m3)Table 10 Mix proportion of production pumping

表11 生產泵送混凝土性能Table 11 Performance of concrete of production pumping

預拌混凝土和易性良好,由表11可以看出試拌混凝土滿足高層泵送混凝土的要求,28 d抗壓強度均滿足要求,降低了水泥用量,加入漿水和不加漿水兩者的工作性能差異不大,漿水完全可以在混凝土中使用,且對力學性能影響不大。

4 實際現(xiàn)場反饋

圖3 泵送現(xiàn)場坍落度情況Fig.3 Slump of pumping site

圖4 泵送現(xiàn)場混凝土澆筑情況Fig.4 Concrete pouring at pumping site

圖5 養(yǎng)護成型拆模后Fig.5 Maintenance moulding after removal of moulds

對泵送混凝土施工過程觀察,并無發(fā)現(xiàn)泵送、施工、質量等問題,混凝土工作性能良好,骨料分布均勻,有利于混凝土的質量控制。圖3可以看出設計混凝土現(xiàn)場施工坍落度良好,包裹性和粘聚性優(yōu)良;圖4可以看出設計混凝土和易性良好,無離析分層等問題,適合泵送混凝土的施工;圖5為工地現(xiàn)場拆模后養(yǎng)護成型,密實度良好;項目工地驗收合格報告顯示設計混凝土均達到了設計要求。

5 結論

回收漿水和增效劑加入混凝土中,具有良好的工作性能,能滿足力學性能和施工要求。廢水漿和增效劑的加入,增加了混凝土的密實性和和易性,改善了混凝土的力學性能和工作性能,既節(jié)約環(huán)保又降低成本。據(jù)本次實驗每方混凝土可節(jié)省5元左右,年經(jīng)濟效益可達100萬元左右,節(jié)約了水泥3 000 t左右,一定程度上減少了環(huán)境的碳排放。漿水的回收再利用,降低了環(huán)境的污染,一定程度上緩解資源的消耗。