再生混凝土預拌技術的研究

袁利國++郝永池

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

關鍵詞：再生混凝土 預拌生產 長距離運輸 泵送技術

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，被看作是發展綠色建筑材料的主要措施之一。將綠色建材的研究、生產和高效利用與各種新的綠色建筑技術的研究密切結合起來是未來建筑的發展趨勢。為了推動再生混凝土在綠色建筑工程中的應用技術，把綠色建筑材料和先進的綠色施工技術結合起來，進行再生混凝土預拌生產技術的研究，已成為目前再生混凝土的研究熱點之一。

1 再生混凝土的預拌技術

再生混凝土（recycled concrete）是指將廢棄的混凝土塊經過破碎、清洗、分級后，按一定比例與級配混合，部分或全部（質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。預拌混凝土（ready-mixed concrete）是將水泥、骨料、水以及根據需要摻入的外加劑、礦物摻合料等原材料按設定的配合比，在攪拌站經計量、拌制后，采用運輸車運至使用地點的混凝土拌合物。預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定的配合比，在攪拌站經集中拌制后的混凝土拌合物稱為預拌再生混凝土。預拌再生混凝土生產技術主要包括再生混凝土的集中化預拌生產、長距離運輸和泵送技術等。

2 預拌再生混凝土的集中化預拌生產

預拌再生混凝土的標志是在攪拌站集中化預拌生產，并根據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。以達到環保、高效的現代化生產特點。

2.1 預拌再生混凝土集中化預拌生產要求

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

預拌再生混凝土應攪拌均勻，攪拌的最短時間符合下列規定。

（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按照普通混凝土規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相應增加攪拌時間。

（3）當采用翻斗車運送再生混凝土時，應適當延長攪拌時間。

預拌再生混凝土在生產過程中應滿足環境保護的各項要求，減少對周圍環境的污染。攪拌站機房應為設在封閉的空間，所有粉料的存儲、運輸、稱量、拌制工序都應在密封狀態下進行，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。攪拌站的污水應有序排放。大門口設置專門的混凝土運輸車沖洗設施，混凝土出廠前應將運輸車外壁殘漿清理干凈。

2.2 預拌再生混凝土攪拌設備的原理和構成

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

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、數據統計等輔助工作。

混凝土攪拌站的機械設備從功能上分一般由以下幾部分構成。

（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提供材料。

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

（3）提升機構：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：利用計算機和輔助控制設備控制各個部分協調工作，完成再生混凝土預拌的生產。

2.3 預拌再生混凝土的攪拌工藝和生產流程

預拌再生混凝土攪拌基本工藝操作要點如下。

（1）攪拌場地：清潔衛生，排水暢通，適當進行封閉。

（2）上料系統：應防止再生骨料、砂石進入運轉機構；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，可分為預拌水泥漿法和預拌水泥砂漿法等。它也稱為造殼混凝土，其投料過程較復雜，需要設計專門程序來實現。

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

（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，應用少量再生粗骨料并加水清洗攪拌機；同時，清理攪拌現場。當突然停電或者故障停機時，應在斷電的條件下小心操作，及時將主機內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程和安全注意事項，以確保安全生產。

3 預拌再生混凝土的長距離運輸

3.1 預拌再生混凝土的長距離運輸要求

預拌再生混凝土的運輸一般是通過混凝土攪拌運輸車，在規定的時間內，送達指定地點，運輸時要考慮保證混凝土質量和運輸頻次，以及長距離運輸的交通狀況等，應符合以下要求。

（1）預拌再生混凝土運輸車應符合規定，在運送過程中應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積水排盡，在運輸過程中應保持低速攪拌運行。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快速進行攪拌，攪拌的時間應由試驗確定。

（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。運送時間應滿足規定，采用攪拌運輸車運送再生混凝土，宜在1.5 h內卸料；當最高氣溫低于25 ℃時，可延長0.5 h。如需延長運送時間，則應采取摻加緩凝劑等技術措施，并通過試驗確定。

（4）再生混凝土的運送頻率，應能保證混凝土施工現場澆筑的連續性。

3.2 預拌再生混凝土運輸前的準備

（1）根據再生混凝土澆灌地點，準備好車輛通行證或過路單。

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

（3）車輛的配置數量應保證施工現場混凝土施工的連續進行。

（4）運輸前，應進行車輛的例行保養，嚴禁車輛帶病運行。

（5）裝料前，裝料口應保持清潔，簡體內不得有積水、積漿。

（6）運輸前，應熟悉路線及路況，確保輸送交付時間滿足要求。

3.3 預拌再生混凝土的運輸

（1）預拌再生混凝土在運輸時應符合GB50164《混凝土質量控制標準》的有關規定。

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

（3）攪拌運輸車應連續正向攪拌，嚴禁拌筒倒轉或停轉，如出現故障時，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）預拌再生混凝土卸料前，應使料筒中高速旋轉，使其拌合均勻。如混凝土拌合物分層離析，應進行二次攪拌。

（6）當預拌再生混凝土運至澆筑地點，如發現其出現質量問題時，應及時上報，并根據現場施工管理人員意見進行處置。

（7）運輸時，應遵守交通規則，保證攪拌運輸車的安全行駛。

（8）如遇交通事故應立即上報各相關部門，并及時處理拌筒內混凝土。

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

4 預拌再生混凝土的泵送技術

由于再生骨料具有吸水率高，表面摩擦力大的特點，所以預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首先滿足可泵性要求。

4.1 預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輸送量受到限制；再生混凝土承受的壓力加大，質量會發生改變。

（3）泵送過程中再生混凝土不得有離析現象。

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，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）再生混凝土質量不得發生明顯變化。

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 預拌再生混凝土的泵送技術

（1）再生混凝土泵送管道應嚴密、不漏漿，保證輸送暢通、卸料方便。

（2）再生混凝土泵送前，應用水泥漿濕潤管壁。

（3）再生混凝土泵送應連續進行，不中斷。如因特殊事故中斷時間較長，應上報主管部門并及時清除泵管內再生混凝土，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 結論

通過對預拌再生混凝土生產技術進行研究，得出以下結論：預拌再生混凝土的材料選擇是滿足生產的關鍵。水泥用量、外加劑和摻合料選用、再生骨料質量和表面處理、再生骨料取代率等等。另外，預拌生產、長距離運輸和泵送生產過程中的各項技術也非常重要。合理配置預拌再生混凝土，精細化施工，能夠滿足建筑工程的各項需求，再生混凝土的預拌生產就能夠實現并推廣。

預拌再生混凝土的開發和應用，是綠色建筑材料研究的重要方向。同時，預拌再生混凝土作為一種新的生產技術，為混凝土產業的發展提出了新的思路，具有廣闊的應用前景。預拌再生混凝土的生產技術研究為再生混凝土市場化和工業化生產提供合理的技術支持和理論依據，必將促進再生混凝土的應用與發展。

參考文獻

[1] 上海市建設規范再生混凝土應用技術規程DG/TJ08-2018-2007[S].

[2] 郝永池，薛勇.預拌再生混凝土泵送技術的研究[J].混凝土，2013（4）：159-161.

[3] 預拌混凝土GB 14902-2003[S].endprint