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科普 | 混凝土搅拌站回收水对混凝土性能有巨大影响!

日期: 2020-01-16
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1、前言

目前,水资源日趋紧张,混凝土生产企业都以实现零排放浆水为最终目标。相关文献显示,运用回收浆水技术,在应用搅拌站回收水的实践过程中,通过综合的试验分析,发现适量参加这种回收水对混凝土性能的影响并不大,而且还会改善混凝土的有些性能,因而具有巨大的现实意义。

混凝土搅拌站回收水对混凝土性能有巨大影响!

2、回收利用混凝土浆水的必要性

目前,我国商品混凝土的年产量已达255414万m3,按照每生产混凝土55m3、会产生清洗废水1吨来进行计算,产生废水的量已达4644万吨/年。而且废水中一般会含有砂石、水泥及外加剂等碱性较强的物质,若随意排放则会污染附近水土。所有的商品混凝土搅拌站都必须重视对这些废水的处置。同时,从用水量上来看,由于搅拌车的用水量很大,所以,如不回收则会形成巨大的浪费。为了将废水排放问题彻底解决,节省水资源,则很有必要回收混凝土浆水。回收设备包括分离设备、砂石分离、筛分与供水系统、沉淀池及搅拌池等,用于清洗搅拌车,并分离、收集和再利用弃物中的石、砂及泥浆等。这既能有效解决污染问题,又能节约水资源。

混凝土搅拌站回收水对混凝土性能有巨大影响!

3、原材料及试验方法

3.1、原材料

在试验中,采用PO42.5R的润丰水泥,28天抗压强度为49.6MPa;Ⅱ级粉煤灰,45μm筛的细度为17.6%,28d活性指数为79%,需水量比为97%;S95级矿渣粉,比表面积430m2/kg,28d活性指数103%;河砂Ⅱ区中砂,细度模数2.6;标准砂;碎石为5mm~25mm连续级配;选用聚羧酸系高性能减水剂,减水率18.7%,含固量10.2%;自来水与惠州某搅拌站通过三级沉淀系统处理的回收水为拌合水。回收水密度为1.091g/cm3,PH值10.5,经过对回收水技术指标的检测,该回收水完全满足现行的混凝土用水的相关标准要求,可用于生产混凝土。

3.2、试验方法

水泥凝结时间、标准稠度用水量、安定性试验的检测依据GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》;水泥胶砂强度的检验依据GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法ISO法》;混凝土拌合物试验方法依据GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》;混凝土抗压强度实验依据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》。

4、试验中的结果和相关分析

4.1、凝结时间、标准稠度用水量、安定性和ISO法胶砂强度的检测

试验中采用了四种比例的回收水(清水︰回收水的体积比是9︰1、8︰2、7:3和6︰4),对比掺加回收水和掺自来水后,水泥的凝结时间、标准稠度用水量和安定性的具体值,同时还对比了水泥3d与28d的胶砂强度,具体情况见表1。

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分析表1中的数据可知,如果回收水掺量为10%~20%,则不会明显影响水泥的凝结时间、标准稠度用水量及安定性;如果回收水掺量为10%,则胶砂强度差异不明显;如果回收水掺量为20%,则略有降低3d强度,而28d强度却一致;如果回收水掺量为30%~40%,则稍有延长凝结时间,胶砂强度有明显降低,符合JGJ632006《混凝土用水标准》对凝结时间差小于30min及回收水胶砂强度与饮用水胶砂强度比值大于90%的要求。

4.2、试配混凝土的试验

4.2.1、试验选用的配合比

试验配合比采用搅拌站常用的C30配合比,通过实验对比分析回收水掺量不同时的影响,具体试验配比情况见表2。

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4.2.2、试验结果和相关分析

科普 | 混凝土搅拌站回收水对混凝土性能有巨大影响!


分析表3数据可知,若只掺加少量的回收水,混凝土的坍落度和流动性差异不明显,但随着掺量的不断提高,则会损失混凝土一定的坍落度和流动性,而且和掺量具有正比关系;如果回收水比例高达40%后,增加更多的外加剂也不会改善混凝土的流动性。主要可能是由于回收水中大量的碱性物质降低了外加剂的效果。此外,回收水中存在微量、小细度的不溶物,它们具有较大的比表面积,需要增大新拌混凝土的实际用水量,而且会吸附更多的外加剂,进而导致混凝土降低工作性能。

实验中回收水掺量为10%时,混凝土强度会略有增长,但随着回收水掺量的继续提高,混凝土强度损失却逐渐增大。

混凝土搅拌站回收水对混凝土性能有巨大影响!5、结论

①混凝土搅拌站分离沉降清洗设备后的废水,能用作拌合水。②适当掺用回收水不会严重影响水泥的凝结时间、标准稠度用水量和安定性,但如果回收水掺量太高,则会降低其强度。③若回收水掺量少,则不会降低混凝土工作性能,且会提高其密实度,而提高掺量后,则会影响混凝土的流动性、坍落度及强度。④在生产中,应定期对回收水浓度进行检测,根据具体情况来选用掺量。⑤掺入回收水可能会影响混凝土强度,故在高标号混凝土的生产中不建议掺用回收水。⑥尚未明确回收水影响混凝土耐久性的情况,还有待研究。


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