淺談?lì)A(yù)拌混凝土攪拌站回收水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

黎陽(yáng)

（東莞市交港建材有限公司）

淺談?lì)A(yù)拌混凝土攪拌站回收水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

黎陽(yáng)

（東莞市交港建材有限公司）

本文主要介紹攪拌站生產(chǎn)的廢水通過(guò)回收處理后，再經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)配及均化處理，替代部分?jǐn)嚢枭a(chǎn)用水在混凝土拌合物中的應(yīng)用，結(jié)合我公司的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提出一系列的技術(shù)措施?；厥账趯?shí)際使用過(guò)程中得到一定的生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)企業(yè)得到了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

回收水；綠色攪拌站；生產(chǎn)過(guò)程控制；經(jīng)濟(jì)效益

1　前言

預(yù)拌混凝土企業(yè)回收水來(lái)源主要有兩種，一是由洗刷攪拌車(chē)而產(chǎn)生，因攪拌車(chē)中含有一定的殘留余料，另一種是混凝土在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多余或廢棄的混凝土，為了避免這些“廢料”在設(shè)備中凝固，并保持設(shè)備清潔，就需要浪費(fèi)大量的水來(lái)清洗，這樣浪費(fèi)大量的水資源，同時(shí)，在清洗過(guò)程中，這些廢水因具有強(qiáng)堿性，其中夾雜著砂、石以及尚未完全水化的膠凝材料，若不做處理將會(huì)堵塞市政設(shè)施、污染河流，嚴(yán)重影響社會(huì)環(huán)境。

按照 J GJ 63-2006《混凝土拌合用水》的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[1][2]，預(yù)拌混凝土攪拌站沖洗攪拌機(jī)和運(yùn)輸車(chē)的回收水和漿水，均可作為拌合用水用于混凝土的生產(chǎn)。我公司結(jié)合本站的實(shí)際情況，并參考有關(guān)廢水處理的文獻(xiàn)和同行應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)介紹，將廢水、廢料回收進(jìn)行處理后，替代部分生產(chǎn)用水進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用，在保證混凝土質(zhì)量的同時(shí)，凈化了廠區(qū)的衛(wèi)生，保護(hù)了環(huán)境，同時(shí)節(jié)約了資源，給公司帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2　回收水收集、處理及使用

2.1回收水使用工藝流程

攪拌站回收水收集與處理的主要設(shè)備有砂石分離機(jī)、四個(gè)長(zhǎng)寬高3.5m水池、管道布置、循環(huán)水泵等。該系統(tǒng)工作原理主要是采用砂石分離的方式對(duì)骨料和污水進(jìn)行分離，分離出的骨料經(jīng)振動(dòng)篩再次篩分后，可將砂子和石子再次分離后使其能夠被重新利用，而沖洗分離過(guò)程中產(chǎn)生的污水經(jīng)專用管道排泄至裝有自動(dòng)攪拌器的攪拌池中，經(jīng)攪拌機(jī)攪拌并由泵輸送到攪拌樓計(jì)量桶內(nèi)，用于混凝土的生產(chǎn)[3]。

2.2回收水技術(shù)指標(biāo)

回收水在正常生產(chǎn)使用過(guò)程中，應(yīng)保持穩(wěn)定的濃度控制，才能保持混凝土正常的生產(chǎn)使用。將回收水通過(guò)干燥法和過(guò)濾風(fēng)干法測(cè)試器濃度和含固量。并通過(guò)加水的方法改變回收水濃度，測(cè)試不同濃度回收水對(duì)應(yīng)的固含量，測(cè)試結(jié)果表見(jiàn)圖1。

圖1　回收水密度和含固量之間的關(guān)系

2.3回收水使用難點(diǎn)

回收水在使用中存在以下難點(diǎn)：

⑴回收水濃度對(duì)混凝土工作性能的影響；

⑵回收水濃度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響；

⑶回收水在混凝土中對(duì)外加劑摻量的影響。

本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)中、低標(biāo)號(hào)混凝土，在生產(chǎn)混凝土當(dāng)中替代50%生產(chǎn)配合比實(shí)際用水量。該回收水中含有大量不溶物及泥粉。我們的試驗(yàn)根據(jù)實(shí)際濃度選擇摻量，以5%、8%和12%進(jìn)行試配。通過(guò)三種濃度的試配得到的結(jié)果是摻用回收水后反應(yīng)聚羧酸減水劑的吸附量增大，導(dǎo)致聚羧酸減水劑的適應(yīng)性變差。故在本實(shí)驗(yàn)中，首先選擇外加劑與回收水的適應(yīng)性。此時(shí)我們選擇了東莞富盛外加劑廠的含有抗泥組分的聚羧酸外加劑，通過(guò)初步試驗(yàn)該外加劑均能滿足混凝土的工作性能及強(qiáng)度等要求。

表1　混凝土配合比及相關(guān)參數(shù)

3　原材料控制及配合比

3.1原材料控制

⑴水泥：惠州市光大P.O 42.5R，比表面積365㎡/㎏，初凝155m i n，終凝218m i n，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量26.0%，28天抗壓強(qiáng)度49M Pa；

⑵粉煤灰：東莞沙角電廠C廠Ⅱ級(jí)灰，細(xì)度14.6%，需水比97%，燒失量2.3%，活性28天72%；

⑶礦粉：首鋼S95，活性105%；

⑷外加劑：東莞市富盛實(shí)業(yè)有限公司，F(xiàn)PC-1000緩凝型聚羧酸減水劑（抗泥型），固含量11.0%，混凝土減水率30%，28天抗壓強(qiáng)度比150%；

⑸砂：東江砂，細(xì)度模數(shù)2.6，含泥1.1%，氯離子含量0.002%，級(jí)配Ⅱ區(qū)；

⑹碎石：廣州增城永和石廠，5-25連續(xù)級(jí)配；

⑺攪拌用水：自來(lái)水和回收水，回收水濃度分別為5%、8%和12%濃度。

3.2配合比設(shè)計(jì)

以攪拌站生產(chǎn)配合比作為對(duì)比，設(shè)計(jì)混凝土配合比見(jiàn)表1。

3.3數(shù)據(jù)分析

從表1中可以看出，隨著回收水濃度增加，混凝土坍落度及擴(kuò)展度均適當(dāng)下降。當(dāng)回收水濃度為5%和8%，以50%比例摻加到混凝土中，C30、C40混凝土工作性能、強(qiáng)度方面均能滿足生產(chǎn)要求；當(dāng)回收水濃度在12%，以50%的比例摻入混凝土中時(shí)，混凝土1.5小時(shí)坍落度及擴(kuò)展度均損失在30m m以上。在C50混凝土中，摻加回收水后，混凝土坍落度及擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失均較大，不宜推廣使用。

強(qiáng)度數(shù)據(jù)方面，從表中可以看出，摻加了回收水的混凝土7天、28天強(qiáng)度均沒(méi)有明顯下降的趨勢(shì)，且隨著濃度增大，強(qiáng)度略微增大。由此可見(jiàn)，摻加回收水對(duì)中低標(biāo)號(hào)的混凝土強(qiáng)度方面影響不大。

圖2-圖4分別是摻有12%、8%和5%濃度回收水混凝土初始工作性能，從圖中可以看出，在混凝土中摻加一定量的回收水，混凝土均具有良好的包裹性，因回收水中含有一定的細(xì)分含量，當(dāng)作填充料，可提高混凝土包裹性能，利于混凝土泵送施工。

圖2　摻12%濃度回收水混凝土工作性能

圖3　摻8%濃度回收水混凝土工作性能

圖4　摻5%回收水混凝土工作性能

4　生產(chǎn)注意事項(xiàng)

⑴將濃度為8%定為泥漿水安全使用值，當(dāng)濃度高于8%時(shí)，可以采取降低回收水使用量，補(bǔ)充部分清水處理。

⑵通過(guò)建立回收水濃度與密度數(shù)值查詢表，在生產(chǎn)過(guò)程中，可隨時(shí)監(jiān)控回收水濃度，從而及時(shí)掌握回收水關(guān)鍵指標(biāo)，使混凝土拌合物使用回收水具有更好的質(zhì)量穩(wěn)定性。

⑶為確保混凝土質(zhì)量，C40以上的混凝土使用回收水，C25～C40的混凝土回收水的使用量控制在50%，小于C20的混凝土可適當(dāng)放寬到60%～80%。

⑷每天應(yīng)對(duì)回收水進(jìn)行不少于兩次的濃度測(cè)定，特殊情況加強(qiáng)濃度檢測(cè)頻次。

⑸使用回收水作為混凝土攪拌生產(chǎn)時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間不低于規(guī)范規(guī)定，并保證攪拌生產(chǎn)的混凝土均勻，和易性良好?；炷僚淞喜捎觅|(zhì)量比，并嚴(yán)格計(jì)量，其允許偏差不得超過(guò)下列規(guī)定：水泥、摻合料、外加劑±1%，砂石±2%。

⑹混凝土運(yùn)輸途中，攪拌筒應(yīng)保持3～6r/m i n的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)輸延續(xù)時(shí)間，不得超過(guò)所測(cè)混凝土初凝時(shí)間的1/2。

圖5和圖6分別是摻加了回收水的混凝土在工地施工情況，從圖中可以看出，混凝土具備良好的施工性能。

圖5　現(xiàn)場(chǎng)摻回收水混凝土拌合物澆筑情況

圖6　現(xiàn)場(chǎng)摻回收水混凝土拌合物澆筑情況

5　成本節(jié)約及社會(huì)效應(yīng)

以我司目前C50以下的混凝土，按照年產(chǎn)50萬(wàn)方計(jì)算，每年回收石子9560t計(jì)算，可節(jié)省9560×35元/t=334600元；砂子 6198t，可節(jié)省 6198×40元/t=247920元；節(jié)水33075t，可節(jié)省33075×1.6=85995元，三項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)668515元，主要支出方面包括：人工費(fèi)45000元，電費(fèi)83500元，設(shè)備維修費(fèi)20000，合計(jì)178500元，收支相抵后可獲利490015元。如果考慮固體垃圾運(yùn)輸費(fèi)，排污及疏通下水道等各項(xiàng)費(fèi)用，綜合經(jīng)濟(jì)效益50萬(wàn)元/年以上。

由于我公司廢棄混凝土拌合物通過(guò)砂石分離后形成回收水的再利用，既可利廢，又節(jié)約成本，大力促進(jìn)了攪拌站混凝土生產(chǎn)環(huán)?；途G色化，具有良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,我公司獲得了“廣東省綠色攪拌站”稱號(hào)。

6　應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

⑴回收水在C40以下低標(biāo)使用，濃度控制在8%以內(nèi)，以50%的比例摻入混凝土中時(shí)，可明顯改善混凝土工作性，因回收水及時(shí)應(yīng)用具有部分活性還可增加混凝土抗壓強(qiáng)度比。

⑵在砂細(xì)粉含量少，尤其是砂0.315m m篩以下細(xì)粉少于15%，回收水的固體含量正好可做填充料，有效改善砂細(xì)粉含量少造成的混凝土空隙率大帶來(lái)的泌水。

⑶聚羧酸外加劑在砂、石骨料特別干凈的情況下，使用起來(lái)特別敏感，加入回收水后，可以有效緩解聚羧酸外加劑的敏感度，從而更有利于生產(chǎn)控制及混凝土的穩(wěn)定性。

⑷我公司使用回收水后，改善了公司環(huán)境，并在廣東省被評(píng)為綠色攪拌站。同時(shí)為公司掙得50萬(wàn)的年利潤(rùn)。●

[1]GB/T14902-2012預(yù)拌混凝土［S］.

[2]J GJ 63-2006混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)［S］.

[3]常洪民，葛新文，王東旭，廢棄混凝土拌合物分離漿水再利用技術(shù)的研究［J］.混凝土，2007（7）：69-70.

黎陽(yáng)（1987-），東莞市交港建材有限公司實(shí)驗(yàn)室主任。