再生混凝土預(yù)拌技術(shù)的研究

袁利國++郝永池

摘 要：利用建筑垃圾制備預(yù)拌再生混凝土，是目前再生混凝土應(yīng)用研究的熱點。該文通過對預(yù)拌再生混凝土的概念、集中化生產(chǎn)、長距離運輸和泵送技術(shù)等進行再生混凝土預(yù)拌生產(chǎn)技術(shù)的研究。建議加強對預(yù)拌再生混凝土的研究和應(yīng)用，促使再生混凝土向商品化、工業(yè)化生產(chǎn)的方向發(fā)展，以發(fā)揮其最大的工程價值。

關(guān)鍵詞：再生混凝土 預(yù)拌生產(chǎn) 長距離運輸 泵送技術(shù)

中圖分類號：TU518 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（a）-0025-02

建筑垃圾作為再生骨料制備混凝土進行再利用，被看作是發(fā)展綠色建筑材料的主要措施之一。將綠色建材的研究、生產(chǎn)和高效利用與各種新的綠色建筑技術(shù)的研究密切結(jié)合起來是未來建筑的發(fā)展趨勢。為了推動再生混凝土在綠色建筑工程中的應(yīng)用技術(shù)，把綠色建筑材料和先進的綠色施工技術(shù)結(jié)合起來，進行再生混凝土預(yù)拌生產(chǎn)技術(shù)的研究，已成為目前再生混凝土的研究熱點之一。

1 再生混凝土的預(yù)拌技術(shù)

再生混凝土（recycled concrete）是指將廢棄的混凝土塊經(jīng)過破碎、清洗、分級后，按一定比例與級配混合，部分或全部（質(zhì)量百分比一般不低于30%）代替砂石等天然集料，再加入水泥、水等配而成的新混凝土。預(yù)拌混凝土（ready-mixed concrete）是將水泥、骨料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等原材料按設(shè)定的配合比，在攪拌站經(jīng)計量、拌制后，采用運輸車運至使用地點的混凝土拌合物。預(yù)拌混凝土多作為商品出售，故也稱商品混凝土。

將廢棄建筑垃圾加工的再生骨料和其他骨料、水泥、水以及外加劑、礦物摻合料等組分按設(shè)定的配合比，在攪拌站經(jīng)集中拌制后的混凝土拌合物稱為預(yù)拌再生混凝土。預(yù)拌再生混凝土生產(chǎn)技術(shù)主要包括再生混凝土的集中化預(yù)拌生產(chǎn)、長距離運輸和泵送技術(shù)等。

2 預(yù)拌再生混凝土的集中化預(yù)拌生產(chǎn)

預(yù)拌再生混凝土的標志是在攪拌站集中化預(yù)拌生產(chǎn)，并根據(jù)需要將再生混凝土拌合物采用混凝土運輸車進行長距離運輸，按照時間要求送達指定地點，滿足施工的各項要求。以達到環(huán)保、高效的現(xiàn)代化生產(chǎn)特點。

2.1 預(yù)拌再生混凝土集中化預(yù)拌生產(chǎn)要求

預(yù)拌再生混凝土的集中化預(yù)拌生產(chǎn)應(yīng)采用經(jīng)過檢測合格的各項原材料、經(jīng)過設(shè)計的配合比的符合標準規(guī)定的攪拌機進行拌制。各項原材料計量準確，計量設(shè)備按照規(guī)定由法定計量單位進行鑒定并在定期進行校準。計量設(shè)備能對再生混凝土的各種原材料進行連續(xù)計量，并對計量結(jié)果能夠逐盤進行記錄和貯存。

預(yù)拌再生混凝土應(yīng)攪拌均勻，攪拌的最短時間符合下列規(guī)定。

（1）當再生混凝土采用攪拌運輸車運送時，其攪拌的最短時間應(yīng)按照普通混凝土規(guī)定的最短時間適當增加。再生骨料取代率不大于30%時，攪拌時間宜延長25%；再生骨料取代率在30%～50%時，攪拌時間宜延長50%。并且每盤攪拌時間（從全部材料投完算起）不得低于90 s。

（2）在制備再生混凝土或摻加減水劑、引氣劑等外加劑時應(yīng)相應(yīng)增加攪拌時間。

（3）當采用翻斗車運送再生混凝土時，應(yīng)適當延長攪拌時間。

預(yù)拌再生混凝土在生產(chǎn)過程中應(yīng)滿足環(huán)境保護的各項要求，減少對周圍環(huán)境的污染。攪拌站機房應(yīng)為設(shè)在封閉的空間，所有粉料的存儲、運輸、稱量、拌制工序都應(yīng)在密封狀態(tài)下進行，并且有粉塵回收裝置。再生骨料料場和普通骨料場宜采取防止揚塵的措施。攪拌站的污水應(yīng)有序排放。大門口設(shè)置專門的混凝土運輸車沖洗設(shè)施，混凝土出廠前應(yīng)將運輸車外壁殘漿清理干凈。

2.2 預(yù)拌再生混凝土攪拌設(shè)備的原理和構(gòu)成

預(yù)拌再生混凝土攪拌設(shè)備是將組成再生混凝土的各種原料按預(yù)定的配合比進行配料，然后按照預(yù)定的工藝進行混合和攪拌，最后產(chǎn)生出具有一定性能的再生混凝土的設(shè)備。

混凝土攪拌站的控制核心是計算機，利用計算機控制各種原材料的自動配料、自動提升、自動攪拌、自動卸料。另外，還要進行報表打印、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等輔助工作。

混凝土攪拌站的機械設(shè)備從功能上分一般由以下幾部分構(gòu)成。

（1）儲料倉：儲存水泥、再生骨料、砂石、水等物料，同時可以給配料機構(gòu)提供材料。

（2）配料機構(gòu)：對再生骨料、砂石等各種原材料進行計量。主要由不同的質(zhì)量計量設(shè)備秤組成，還包括體積計量設(shè)備、流量計量設(shè)備等。

（3）提升機構(gòu)：用來提升再生骨料、砂石等。

（4）攪拌機：將再生混凝土的各種原材料在預(yù)定條件下進行充分攪拌，最后形成再生混凝土拌合物。

（5）控制系統(tǒng)：利用計算機和輔助控制設(shè)備控制各個部分協(xié)調(diào)工作，完成再生混凝土預(yù)拌的生產(chǎn)。

2.3 預(yù)拌再生混凝土的攪拌工藝和生產(chǎn)流程

預(yù)拌再生混凝土攪拌基本工藝操作要點如下。

（1）攪拌場地：清潔衛(wèi)生，排水暢通，適當進行封閉。

（2）上料系統(tǒng)：應(yīng)防止再生骨料、砂石進入運轉(zhuǎn)機構(gòu)；一般再生骨料與水泥不能同一管槽上料；料斗、管槽等部位中的原材料應(yīng)卸凈，不得留作下次進料。

（3）投料順序：可以采用一次投料法和多次投料法。一次投料法是將原材料依照設(shè)定的工藝次序一次投入到攪拌機中進行攪拌。為了避免水泥被水包裹，形成水泥球，一般先將水泥和各種骨料攪拌一下，使水泥分散開，再澆水攪拌，但不允許先投水泥，以免水泥粘連桶壁。多次投料攪拌再生混凝土，可分為預(yù)拌水泥漿法和預(yù)拌水泥砂漿法等。它也稱為造殼混凝土，其投料過程較復(fù)雜，需要設(shè)計專門程序來實現(xiàn)。

（3）設(shè)備運行：設(shè)備運行中首先要控制計量精度和攪拌時間，確保達預(yù)拌再生混凝土質(zhì)量符合要求；其次是對設(shè)備進行檢查和維護，防止設(shè)備異常和故障。

（4）停機清理：停機前必須出凈再生混凝土；工作完成后停機以前，應(yīng)用少量再生粗骨料并加水清洗攪拌機；同時，清理攪拌現(xiàn)場。當突然停電或者故障停機時，應(yīng)在斷電的條件下小心操作，及時將主機內(nèi)的再生混凝土清理出去。endprint

（5）安全：任何人員都必須嚴格遵守混凝土攪拌的各項操作規(guī)程和安全注意事項，以確保安全生產(chǎn)。

3 預(yù)拌再生混凝土的長距離運輸

3.1 預(yù)拌再生混凝土的長距離運輸要求

預(yù)拌再生混凝土的運輸一般是通過混凝土攪拌運輸車，在規(guī)定的時間內(nèi)，送達指定地點，運輸時要考慮保證混凝土質(zhì)量和運輸頻次，以及長距離運輸?shù)慕煌顩r等，應(yīng)符合以下要求。

（1）預(yù)拌再生混凝土運輸車應(yīng)符合規(guī)定，在運送過程中應(yīng)能證再生混凝土拌合物不分層離析，并防止遺灑。

（2）混凝土攪拌運輸車在裝料前將筒內(nèi)積水排盡，在運輸過程中應(yīng)保持低速攪拌運行。當需要在卸料前摻入外加劑時，外加劑摻入后攪拌運輸車應(yīng)快速進行攪拌，攪拌的時間應(yīng)由試驗確定。

（3）再生混凝土的運送時間系指從混凝土卸入運輸車開始至該運輸車開始卸料為止。運送時間應(yīng)滿足規(guī)定，采用攪拌運輸車運送再生混凝土，宜在1.5 h內(nèi)卸料；當最高氣溫低于25 ℃時，可延長0.5 h。如需延長運送時間，則應(yīng)采取摻加緩凝劑等技術(shù)措施，并通過試驗確定。

（4）再生混凝土的運送頻率，應(yīng)能保證混凝土施工現(xiàn)場澆筑的連續(xù)性。

3.2 預(yù)拌再生混凝土運輸前的準備

（1）根據(jù)再生混凝土澆灌地點，準備好車輛通行證或過路單。

（2）根據(jù)再生混凝土方量、運輸距離、路面情況等條件合理配置泵車、攪拌運輸車。

（3）車輛的配置數(shù)量應(yīng)保證施工現(xiàn)場混凝土施工的連續(xù)進行。

（4）運輸前，應(yīng)進行車輛的例行保養(yǎng)，嚴禁車輛帶病運行。

（5）裝料前，裝料口應(yīng)保持清潔，簡體內(nèi)不得有積水、積漿。

（6）運輸前，應(yīng)熟悉路線及路況，確保輸送交付時間滿足要求。

3.3 預(yù)拌再生混凝土的運輸

（1）預(yù)拌再生混凝土在運輸時應(yīng)符合GB50164《混凝土質(zhì)量控制標準》的有關(guān)規(guī)定。

（2）在裝料及運輸過程中應(yīng)保持攪拌運輸車筒體低速旋轉(zhuǎn)，使再生混凝土不離析、不分層，組成成分不發(fā)生變化，并能保證施工所需要的稠度。

（3）攪拌運輸車應(yīng)連續(xù)正向攪拌，嚴禁拌筒倒轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)，如出現(xiàn)故障時，及時排除或上報處理。

（4）嚴禁在運輸和等待卸料過程中任意加水。

（5）預(yù)拌再生混凝土卸料前，應(yīng)使料筒中高速旋轉(zhuǎn)，使其拌合均勻。如混凝土拌合物分層離析，應(yīng)進行二次攪拌。

（6）當預(yù)拌再生混凝土運至澆筑地點，如發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)質(zhì)量問題時，應(yīng)及時上報，并根據(jù)現(xiàn)場施工管理人員意見進行處置。

（7）運輸時，應(yīng)遵守交通規(guī)則，保證攪拌運輸車的安全行駛。

（8）如遇交通事故應(yīng)立即上報各相關(guān)部門，并及時處理拌筒內(nèi)混凝土。

（9）如果需要在卸料前摻入外加劑，試驗人員應(yīng)隨車到達施工現(xiàn)場。外加劑摻入后，應(yīng)快速攪拌3～5 min。

4 預(yù)拌再生混凝土的泵送技術(shù)

由于再生骨料具有吸水率高，表面摩擦力大的特點，所以預(yù)拌再生混凝土可泵性要弱于普通混凝土。因此泵送再生混凝土應(yīng)首先滿足可泵性要求。

4.1 預(yù)拌再生混凝土的泵送要求

（1）泵送再生混凝土對原材料的基本要求。

為防止再生骨料在管內(nèi)形成堵塞，再生粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比必須滿足表1的要求。

泵送再生混凝土每M3混凝土的水泥用量不小于380 kg。并根據(jù)需要適當摻加泵送劑、流化劑等外加劑和粉煤灰等摻合料。

（2）再生混凝土與管壁的摩擦阻力要小，泵送壓力合適。

如摩擦阻力大，輸送的距離和單位時間內(nèi)輸送量受到限制；再生混凝土承受的壓力加大，質(zhì)量會發(fā)生改變。

（3）泵送過程中再生混凝土不得有離析現(xiàn)象。

混凝土的分層離析使再生骨料在砂漿中則處于非懸浮狀態(tài)，再生骨料相互接觸，使其間摩擦阻力增大，當摩擦阻力超過泵送壓力時，會引起泵管堵塞。

（4）在泵送過程中（壓力條件下）再生混凝土質(zhì)量不得發(fā)生明顯變化。

在混凝土泵送過程中（壓力條件下）存在因壓力條件導(dǎo)致泌水和再生骨料吸水造成混凝土水分的遷移或含氣量引起損失，使再生混凝土局部受到擠壓，摩擦阻力加大，當摩擦阻力超過泵送壓力時，會引起泵管堵塞。

4.2 預(yù)拌再生混凝土的泵送技術(shù)

（1）再生混凝土泵送管道應(yīng)嚴密、不漏漿，保證輸送暢通、卸料方便。

（2）再生混凝土泵送前，應(yīng)用水泥漿濕潤管壁。

（3）再生混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進行，不中斷。如因特殊事故中斷時間較長，應(yīng)上報主管部門并及時清除泵管內(nèi)再生混凝土，以免泵管堵塞。

（4）泵送過程中嚴禁隨意加水。

（5）混凝土泵車應(yīng)有足夠的工作壓力，確保再生混凝土及時輸送到指定場所。

（6）泵送完畢要立即對管路進行清洗。

5 結(jié)論

通過對預(yù)拌再生混凝土生產(chǎn)技術(shù)進行研究，得出以下結(jié)論：預(yù)拌再生混凝土的材料選擇是滿足生產(chǎn)的關(guān)鍵。水泥用量、外加劑和摻合料選用、再生骨料質(zhì)量和表面處理、再生骨料取代率等等。另外，預(yù)拌生產(chǎn)、長距離運輸和泵送生產(chǎn)過程中的各項技術(shù)也非常重要。合理配置預(yù)拌再生混凝土，精細化施工，能夠滿足建筑工程的各項需求，再生混凝土的預(yù)拌生產(chǎn)就能夠?qū)崿F(xiàn)并推廣。

預(yù)拌再生混凝土的開發(fā)和應(yīng)用，是綠色建筑材料研究的重要方向。同時，預(yù)拌再生混凝土作為一種新的生產(chǎn)技術(shù)，為混凝土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了新的思路，具有廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)拌再生混凝土的生產(chǎn)技術(shù)研究為再生混凝土市場化和工業(yè)化生產(chǎn)提供合理的技術(shù)支持和理論依據(jù)，必將促進再生混凝土的應(yīng)用與發(fā)展。

參考文獻

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