攪拌站廢水配制混凝土性能試驗研究

龍偉明

（啟東浦發(fā)建材有限公司，江蘇 南通 226200）

0 前言

近些年我國預拌混凝土行業(yè)高速發(fā)展，這一行業(yè)屬于高能耗、低門檻、污染較為嚴重。隨著環(huán)保部門對環(huán)境保護的越發(fā)重視以及普通民眾對環(huán)保意識的不斷加強，對于“節(jié)能、環(huán)保”，預拌混凝土企業(yè)也不得不重視起來。攪拌站每天生產(chǎn)、運輸、沖洗場地及清洗設備產(chǎn)生大量廢水，廢水經(jīng)過幾輪沉淀和處理再與攪拌站生產(chǎn)正常用水按一定比例配制，再回用于攪拌站生產(chǎn)。合理使用回收廢水，不僅可以降低對周邊環(huán)境的污染，同時還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。

本文通過多組試驗對不同強度等級摻入不同量攪拌站回收廢水，觀察各組試驗性能，并對強度進行分析，找出各強度等級廢水的合理摻量。

1 試驗原材料

（1）水泥：南通萬豪 P·O42.5 水泥，具體參數(shù)見表1。

（2）礦粉：南通恒固 S95 礦渣粉，比表面積416m2/kg，28d 活性指數(shù)為 98%。

（3）粉煤灰：啟東大唐電廠Ⅱ級粉灰，45μm 方孔篩細度 20.5%，28d 活性指數(shù)為 75%。

（4）黃砂：河砂，細度模數(shù) 2.5，含泥量 2.8%。（5）石子：舟山 5～31.5mm 連續(xù)級配碎石，含泥量 1.1%，壓碎值 6.5%，針片狀含量 7.2%。

（6）外加劑：浦發(fā)建材生產(chǎn)聚羧酸緩凝性減水劑，減水率 20.6%。

（7）拌合用水：自來水。

（8）廢水：站內(nèi)沉淀池內(nèi)廢水，pH 值 12，密度1.009 g/cm3，氯離子含量為 0.08%。

表1 水泥性能指標

2 凈漿試驗方案及分析

2.1 廢水-水泥凈漿流動度

凈漿流動度試驗根據(jù) GB/T 8077—2012《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》標準進行試驗，廢水選取 0%、20%、50%、80%、100% 五種不同摻量觀察廢水對凈漿流動度的大小的影響如表2所示。

表2 不同摻量廢水的凈漿流動度及變化

從表2試驗數(shù)據(jù)可以看出，當廢水摻量在 20% 和50% 時凈漿流動度比未摻廢水基準試樣稍小，比其它摻入不同量的廢水試樣效果均好，1h 后的流動度也表現(xiàn)良好。超過 50%，廢水摻量越高其凈漿流動度初始及1h 流動度越差。

3 混凝土試驗方案及分析

參考不同摻量廢的水凈漿水泥試驗結(jié)果，根據(jù) GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》、GB/T 50081—2016《普通混凝土力學性能試驗方法標準》規(guī)范，對不同摻量的廢水混凝土進行試驗，檢測廢水對混凝土強度及各性能的影響。選取 C20、C30、C40、C50 四個不同強度等級用廢水 0%、20%、50%、80%、100% 五個不同摻量進行試驗來觀察。

表3 為各強度不同摻量廢水下的配合比及其試驗坍落度和各齡期強度，由表可以看出，廢水在不同摻量下對各混凝土性能及強度影響規(guī)律也不盡相同，對于坍落度，隨著廢水摻量的增加，所有強度等級初始坍落度和 1h 后坍落度呈現(xiàn)均逐漸減小，強度越高坍落度減小越明顯，其中廢水摻量在 20% 時初始和一小時后坍落度與基準相同或稍差。對于強度，隨著廢水摻量的增加，各強度等級的各齡期的強度值表現(xiàn)波動不一，其中C20、C30 早期強度呈現(xiàn)先減后加，28d 強度則先增后減，廢水在摻量 50% 時 28d 強度值最高；C40 隨著廢水摻量的增加早期強度也隨之增加，而 28d 強度為先減后加，當廢水摻量在 100% 時，此時 28d 強度值最高；C50 隨著廢水摻量的增加各齡期強度也隨之漸續(xù)增加，廢水摻量在 50% 時后期強度提高明顯。

不同摻量的廢水加入混凝土后對坍落度和強度影響不一。分析其中原因，可能廢水中含有水泥、粉煤灰、礦粉、泵送劑、膨脹劑等殘余的活性組分，參與混凝土水化反應后能夠提高一定強度，也可作為填充料，填充混凝土毛細孔隙，增加了密實性。同時在混凝土的水化反應過程中這些殘余的活性成分也吸附了一部分外加劑，使得混凝土坍落度與基準相比有一定減少。

表3 不同摻量廢水的混凝土配合比及性能檢測結(jié)果

4 結(jié)論

考慮混凝土運輸時間、泵送性能及不同摻量廢水的混凝土坍落度及強度的表現(xiàn)，綜合各因素利用廢水生產(chǎn)混凝土時選取廢水摻量在 50% 時最為適宜，此時強度值增長明顯，坍落度比基準稍小，可適當提高外加劑用量來彌補被廢水殘余的活性組分所吸收的部分。