利用廢棄混凝土料漿作為生產C20低標號泵送混凝土原料的試驗研究

伍瑞斌

廣西建材科研設計院（530022）

很多廠家采用混凝土回收分離裝置,回收廢棄混凝土中的砂、石，然后經自然曬干后用作生產混凝土的原材料，對環境保護起到了積極的作用。但廢棄混凝土中的水泥、粉煤灰等沉積物作為廢物直接排放，造成了嚴重的環境污染。以年產4×105m3中型混凝土企業為例,每5車混凝土（約40m3）產生1m3廢棄混凝土，其中水泥、粉煤灰廢棄物占0.32m3，全年水泥、粉煤灰廢棄物約達到3200m3，企業處理這些廢棄料的成本很高。筆者從環境保護和節約成本出發，用廢棄混凝土料漿生產C20低標號泵送混凝土,并對混凝土性能進行了試驗研究。

廢棄料漿生產C20低標號混凝土原材料構成如表1。

表1 C20混凝土原材料構成

1 試驗方法

1.1 設計C20混凝土基準配合比

1）理論計算:

①坍落度按55～70mm計算。

②配制強度 R28＝fce+1.645σ＝20+1.645×5＝28.2MPa。

③水灰 比:W/C＝αa×fce/（fcu,o+αa×αb×fce）＝0.46×48／（28.2+0.46×0.07×48）＝0.74，按經驗實際取值 0.72，查用水量 195kg，水泥用量271kg。

④查表選擇砂率43%,混凝土理論密度2400kg/m3，砂+石＝1934kg，其中砂重 831kg，石子重量 1102kg。

2）確定基準配合比

表2 C20混凝土配合比（kg/m3）

1.2 摻減水劑配合比計算

HN聚羧酸減水劑理論摻量2.5%（約為6kg），減水率為15%左右，實際減水量約25kg，1m3混凝土實際用水量為170kg。保持水灰比不變，水泥摻量為236kg/m3，坍落度達到 140～160mm。

1.3 摻粉煤灰配合比計算

選取三級粉煤灰，不考慮取代水泥，煤灰摻量f取35%，其作用主要是增加混凝土和易性。

粉煤灰用量為236kg×35%＝83kg,泵送混凝土摻三級粉煤灰,按體積考慮時可取代中砂用量約25kg。

1.4 廢棄混凝土摻量

摻廢棄混凝土料漿（干燥基）10kg，可取代中砂用量4 kg。

1.5 實際砂率計算

摻減水劑、粉煤灰后的實際用砂量為832-25-4＝803kg，實際砂率為0.42。

表3 C20混凝土摻煤灰減水劑配合比

1.6 按體積法驗算配合比

設混凝土體積為1，材料表觀密度見表1，則各組份體積如下:

236/3100+170 /1000+83/2200+803/2650+1102/2700＝1.01重量法與體積法計算相符。

2 料漿生產設備裝置

1）安裝砂石分離機，使中砂、碎石充分分離,廢棄料漿自動流入圓形攪拌池。

2）安裝料漿自動上料系統，使圓形料漿池內的廢漿經泥漿泵,泵送到攪拌缸上的泥漿倉。

3）增加料漿稱，稱重料漿，過稱的料漿注入攪拌缸內與主料一起攪拌。

3 試驗結果與分析

1）不同水灰比、砂率的粉煤灰C20泵送混凝土配合比和性能如表4所示。

表4 C20泵送混凝土配合比和性能

2）混凝土性能指標分析。水灰比和砂率增加，水泥用量減少，強度降低。反之水灰比和砂率減少，水泥用量增加，強度增加。料漿增加，強度降低明顯。

4 生產結果及效益

1）以基準配合比計算，配制強度符合要求。

2）摻用廢棄料漿，節約成本。干料漿摻入10kg，按50%含水計算，每1m3混凝土料漿為20kg，若企業月產混凝土3×104m3,C20以下混凝土占20%時，則產量為6000m3，每月可消耗廢棄混凝土料漿120噸，月節約成本1.2萬元左右，達到了節約成本目的，并且較好的保護了工廠環境。

3）生產配合比注意事項。由于實際生產時，砂、石本身含有水分，料漿也有較高的含水量，故生產配合比必須調整用水量，混凝土原材料換算成實際含水量時的原材料配合比,以保持強度達到設計要求。