混凝土攪拌站余廢料處理的新思路和可行性研究

張德福，林庭富，唐旭

（四川派安建材有限公司三岔分公司，四川 成都 641418）

0 前言

隨著我國的經濟建設發展步伐的加快，城市建設的投入逐年增加，對商品混凝土的需求量也實現了逐年突破性增長。目前我國絕大多數城市均采用商品混凝土，但隨之也產生了大量的廢棄混凝土、剩余混凝土、固體廢棄物等。大多數商品混凝土攪拌站對產生的余廢混凝土是先通過砂石分離機將砂石分離出來回收利用，剩余漿體進入多級沉淀池，逐級進行沉淀、分離或經過柱塞泵抽入壓濾機或用濾布進行固液分離，最后得到較清澈的回收水，用于循環刷車、沖洗場地等。而過濾出來的固體物（濾餅、濾渣）留存下來，被定期清理、運送至粉煤廠粉磨或掩埋處理。這不僅使混凝土企業每年要支付大量的垃圾處理費，同時堆放掩埋這些廢棄物占用大量的土地，造成了資源浪費，對我們生存的環境也造成了很大的破壞。

近年來，隨著人們對零排放、零污染的新型綠色環保攪拌站的認知和追求，大家對于攪拌站廢棄物的關注度也不斷提高。許多攪拌站人員解決廢棄物的焦點還是保留砂石分離機，但將砂石分離機出來的漿水盡可能替代一部分拌合水，通過設備更新和補充，運用可行辦法使漿水抽到計量稱上，使用到混凝土拌和物中。從而減少壓濾機的工作量，減少濾餅輸出量。在這個漿水使用模式中，存在如下弊端：（1）砂石分離機不能丟棄，要進行初部的砂石回收，設備損耗和電費投入較大；（2）很多案例反映管道經常被堵，抽污泵損壞較快，并且漿水量多又沒有生產時，又要啟動壓濾機進行二次處理漿水程序，產生濾餅廢棄物。

我廠攪拌站通過引用余廢料處理劑，改裝一個 1.5方裝載機斗實現螺旋強制攪拌，使源頭余廢料快速變成干料，后儲存于單獨大倉中，通過技術手段少量替代配合比中的骨料，成功用于混凝土拌合物生產中。根本上不使用砂石分離機，就杜絕了漿水溶液的產生，既節約了砂石分離機的使用費用，也減少了漿水處理的難題，大大降低了環保設備和損耗件經常更新的費用，實現了真正的零排放。

圖1 為目前余廢料處理的幾種思路。

圖1 目前余廢料處理的幾種思路

1 混凝土余廢料處理后的技術使用研究

1.1 余廢料處理方法

攪拌站剩余的混凝土，在沒有工地可以調整出去的情況下，要借助一個 1～2 方的小型攪拌機，對剩料添加“處理劑”并攪拌 2～3 分鐘，處理劑能快速吸收水分，拌合物中的漿體分散包裹在砂石骨料表面，形成松散干燥的“混合料”。此混合料主要是砂、石、粉末漿的混合物。通過此方法制得 200kg 混合料待試配驗證。

余廢料處理劑原理是通過特殊反應將余廢料漿體快速硬化、吸附在粗骨料表面并形成硬化膜。處理后混合料需要攤開晾 1～2 天，收好備用。剩余混凝土與處理后形成的混合料外觀見圖2 和圖3。

圖2 剩余拌合物

圖3 處理后形成的混合料

1.2 試驗的原材料

水泥：峨勝 P·O42.5R 水泥，其性能參數見表1。

表1 水泥物理性能指標

粉煤灰：濟鵬 F 類Ⅱ級。性能參數如表2。

表2 粉煤灰物理性能指標

細骨料：由樂山市岷江區河卵石粉碎的機制砂，其性能指標見表3。

表3 細骨料物理性能指標

粗骨料：由樂山市岷江區河卵石粉碎的石子，5～25mm 連續級配，含泥量 0.2%，無泥塊，表觀密度2780kg/m3。

1.3 混凝土配合比試驗

處理后的余廢料，是干料狀態的混合料，基本是砂石比例適中，按砂率搭配的骨料。基于此，取代一定量的骨料，用于混凝土生產中，只要質量平穩可控，拌合物性能指標和力學指標都在要求內，這種混合料就可以用于批量生產中。通過取代骨料的不同比例試配（表4），做系列論證，以選取混合料的最佳取代率。

表4 混合料的不同取代率配合比 kg/m3

依據 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》，對 6 組試配分別測試坍落度、擴展度、經時損失及表觀密度等指標，具體見表5。

依據 GB/T 50081—2019《普通混凝土力學性能試驗方法標準》，對 6 組試配分別測試標準立方體抗壓強度等指標，具體見表5。

表5 混合料的不同取代率混凝土性能指標

2 混凝土余廢料摻加后的性能分析

2.1 坍落度和擴展度性能對比

（1）不同混合料摻量下，初始坍落度沒有明顯差別。2 小時后的坍落度隨混合料的摻量增加呈現波動降低。

（2）不同混合料摻量下，初始擴展度沒有明顯差別。2 小時后的擴展度損失呈現先降低后增加的規律變化。10% 的取代率是擴展度經時損失最小的一個摻量點。

2.2 力學性能的變化

隨混合料摻量的增大，早期和后期的抗壓強度值比基準配方都有所提升，但明顯的走向規律性不強。雖個別試件裝模制作時存在砂率不完全一致的差異，但總體呈現力學抗壓值增加的現象得益于處理余廢料后，變干的混合料里有膠凝材料，起到密實填充作用。圖4 反映了這一現象。

圖4 不同混合料摻量對混凝土抗壓強度的影響

3 結論

（1）對攪拌站剩余的新鮮拌合物又無工地可供調整出去，可以不用砂石分離機沖洗分離回收，可以用余廢料處理劑把拌合物處理成干燥狀態，單獨一個原材料倉儲存，單獨稱體計量。能節約設備磨損和水電損耗，也杜絕了大量廢漿水產生。

（2）剩余的拌合物處理成干燥的混合料，可同砂率取代等量的骨料，用于低強度等級混凝土的生產中，取代率宜為 10%～15%。