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混凝土搅拌站回收水对混凝土性能的影响曹静宽

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2020年11月上作者：曹静宽

[导读] 在混凝土搅拌站生产的过程中，由于生产技术的差异，诸多混凝土生产企业在生产环节会产生大量的废水，一旦直接进行废水的排放，极有可能造成严重的环境污染，反之，经过国家标准处理之后的废水，会再次投入生产使用，不仅节约了大量的水资源，降低了运营成本，而且也符合当前构建节约型社会和绿色可持续发展的理念。

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摘要：在混凝土搅拌站生产的过程中，由于生产技术的差异，诸多混凝土生产企业在生产环节会产生大量的废水，一旦直接进行废水的排放，极有可能造成严重的环境污染，反之，经过国家标准处理之后的废水，会再次投入生产使用，不仅节约了大量的水资源，降低了运营成本，而且也符合当前构建节约型社会和绿色可持续发展的理念。借此，本文通过回收水水泥胶砂试验以及混凝土试验就混凝土搅拌站回收水对混凝土性能的影响进行相关研究。
关键词：回收水；混凝土；强度；工作性能
        废水回收再利用在混凝土生产的过程中，不仅可以解决企业环境污染方面的问题，而且也可以给企业发展带来一定的经济效益和社会效益。根据研究文献可以发现，回收水使用量在20%～60%的范围内，不仅能够满足废水的全循环利用，而且也可以保证混凝土的质量与安全。所以，废水回收再利用，满足相关混凝土用水标准要求的同时也提高了水资源的利用价值，因此，探讨废水回收再利用对混凝土性能的影响具有重要的意义。
        1、历史数据分析
        在调研中，本次对天津市某混凝土公司的历年数据进行了对比分析，分析中发现，在2015年，该公司累计生产混凝土量达到了35.9万立方米，按照每生产60立方米混凝土，在清洗设备环节会产生1吨的废水，在2015年，该公司总共产生了5983吨废水。然而，在实际调研中发下，废水的实际产生量远远高于5983吨，因为在废水中，不仅包有水泥、掺合料，而且还有一些添加剂等强碱性物质，PH高达12的废水一旦直接排放，将会对周边的环境造成严重的成污染，所以，如何处理好这些废水已经成为该公司发展的重要问题之一。
        2、研究的范围和目标
        2.1研究目标
        在本次研究的项目中，研究目标就是能够进一步探讨循环水对普通混凝土性能的影响，进一步阐述准则中，对循环水的限制使用情况是否有技术支持等进行探究。
        2.2研究范围
        在本次研究的项目中，主要是对普通混凝土、高强混凝土和加气混凝土这三种混凝土进行一系列的研究，且循环水对新拌混凝土的初始稠度和硬化性能的影响方面也做出一些研究。在研究中，不仅观察了硬化混凝土的2、7、28、91天强度和28天静弹性模量，而且实验中还对试块B1a、B1b的收缩、徐变特性和抗冻融、抗碳化性能，以及在加入去离子水时的萃取特性等进行了研究，并且就加气混凝土试块B2在加入去冰盐情况下的抗冻融能力和试块B2的孔隙率等情况进行了实验。另外，在研究中发现，循环水的化学特性、物理特性和化学矿物学特性等，都会因为贮存期内发生的吸附作用和水泥水化作用等发生一定的变化，所以，在新拌混凝土样本在具有确定性特征的循环水实验中进行实验研究是不科学、不合理、不现实。因此，为了进一步提高实验的科学性、合理性和有效性，有必要在实验室中生产适当的循环水，因为只有这样，才能够在规定的时间范围内配置出设定确切组成和陈化时间较为稳定的混凝土配方小样。

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        3、原材料及试验方法
        3.1原材料
        在本次研究的混凝土研究企业，第一，本次试验主要是选用了华润水泥有限公司P·II42.5R的水泥；第二，天津某混凝土生产企业二级粉煤灰，其细度达到了19.1%，28d活性达到了72%；第三，唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司S95级矿渣粉，其表面面积达到了445m2/kg，28d活性110%；第四，东莞东江河砂，其细度达到了2.5，属于国家标准要求的标准砂；第五，惠州5mm到25mm的碎石；第六，惠州市建科实业有限公司STH-20聚羧酸高性能减水剂，其减水率达到了27.6%；第七，混凝土搅拌中使用的是自来水和部分深圳市众力建混凝土有限公司处理之后的回收水。
        3.2试验方法
        在本次调研和实验环节中，首先，实验中使用到的标准稠度用水量、凝结时间、安定性试验等，都是按照GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行的；其次，混凝土的胶砂强度试验是按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行的；再者，混凝土拌合物和易性实验是按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行的；最后，混凝土抗压强度实验是按照GB/T50081-2002《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行的。
        4、试验结果分析
        4.1标准稠度用水量、凝结时间、安定性及ISO法胶砂强度
        在本次的调研实验项目中，分别对四不同比例的回收水与自来水对水泥标准稠度用水量、凝结时间与安定性进行了研究，其中，清水与回收水比，9：1，即胶砂强度10%、8：2，即胶砂强度20%、7：3，即胶砂强度30%、6：4，即胶砂强度40%，试验结果如表1拌合水对水泥性能的影响所示。
        根据表1拌合水对水泥性能的影响可以看出，拌合水掺加10%～20%的回收水时，水泥标准稠度用水量、凝结时间与安定性影响并不显著，掺量在10%时，胶砂强度没有明显的变化。当掺加到20%时，3d强度和28d强度有了明显的降低，掺加30%～40%的回收水期间，虽然凝结时间有了一定的延长，胶砂强度显著降低，但是，仍旧在国家要求的标准范围内，都在相关标准要求范围内。
        4.2混凝土试配试验
        4.2.1试验用配合比
        根据混凝土搅拌站日常工作中C30配合比作为本次试验的配合比，在C30配合比的基础上，对不同掺量回收水的情况进行对比和试验分析，如表2C30配合比对比表。
        4.2.2试验结果与分析
        根据试验结果分析，在掺加少量的回收水时，混凝土的流动性和坍落度并没有显著的差异，但是，随着回收水掺量的提高，混凝土的流动性和坍落度会有一定的变化，与回收水的掺量形成正比关系。当回收水比例达到40%的情况下，即使增加一定量的添加剂，但是，其流动性也不会有任何改变。另外，当回收水掺量在10%的情况下，混凝土的强度会有一定的增长，但是，随着回收水掺量不断地增加，混凝土的强度损失也会越来越大。由此可见，在掺量低时，回收水中的微量不溶物可以作为掺合料填充在混凝土孔隙之内，不仅可以提升混凝土的密实度，而且还会降低混凝土中的杂质量。
        5、结语
        综上所述，在混凝土搅拌站回收水对混凝土性能影响的过程中，第一，混凝土搅拌站清洗设备产生的废水在分离器进行沉降作用后，可以作为混凝土的拌合用水再利用；第二，虽然回收水的使用对水泥标准稠度用水量、凝结时间与安定性等方面的影响并不显著，但是，一旦回收水掺量过高，则混凝土的强度势必会受到一定的影响；第三，日常生产活动中必须要定时对回收水浓度进行检测，根据实际情况进行会收水掺量的判定；第四，由于回收水在一定程度上会对混凝土的强度存在一定的隐患，故此，在生产高标号混凝土的过程中切不可使用回收水拌和。
参考文献：
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[2]王栋，于洋，吉旭.预拌混凝土质量可靠性评价体系的研究[J].混凝土，2012，（5）.
[3]李小玲.搅拌站废水对不同强度等级的泵送混凝土性能影响研究[J].西安建筑科技大学，2011-04-01.