回收废水、砂石料在C60混凝土中的应用研究

文摘 2024-12-30 07:03 河南

商品混凝土在生产过程中排放的废水、废渣严重污染周边环境。现在的商品混凝土站一般都运用砂石分离及浆水回收装置，先将洗刷水中的砂、石分离出来并运回相应料场继续使用，再将搅拌均匀的浆水采取一定的技术措施用于混凝土的搅拌，内部形成闭路循环，就可以基本实现了“废”的零排放。在保证质量的前提下，既保护了环境，又节约了资源。但一般都用于C40及以下的混凝土。本文拟通过对回收废水、砂石在C60混凝土的应用研究，以期扩大其使用的范围，更好地利用废水、废渣。

1试验原材料

1.1水泥

水泥采用峨眉山牌普通硅酸盐42.5R水泥。

1.2矿渣粉

矿渣采用龙泉阳光建材S75级磨细矿粉。

1.3粉煤灰

粉煤灰采用内江白马电厂Ⅰ级粉煤灰。

1.4细骨料

细骨料采用机制砂及回收的细骨料。

1.4.1回收细骨料

回收系统回收的细骨料，经检验性能指标见表1，满足《建筑用砂》(GB/T14684-2001)质量标准要求。

1.4.2机制砂

采用鼎立砂石厂产机制砂，为Ⅱ区中砂。

1.5粗骨料

粗骨料采用5～25连续级配的碎石及回收的细骨料。

1.5.1回收粗骨料

回收系统回收的粗骨料，经检验性能指标见表2，满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)规定。

1.5.2碎石

采用鼎立砂石厂生产的两级配碎石，为5～25连续级配。

1.6外加剂

外加剂采用上海路加化工厂生产的VF-5高性能泵送剂。

1.7水

混凝土的拌合用水采用自来水和回收废水，取含固量为7.0％的废浆水的沉积物(粉状)委托送检，参照(GB/T176-2008)进行检验，结果符合(JGJ63-2006)标准要求，见表3。

2回收的废渣、废水

2.1回收砂石

分离砂、石时只要有足够的水冲洗，使石子的含泥量小于1％、砂的含泥量小于3％是没有问题的。虽然分离出的砂中的细料成分减少、级配改变，但由于其在料场中所占比例太小，不影响使用，故一般回收粗、细骨料可直接用于混凝土生产。

2.2废水

《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)规定：混凝土企业设备洗刷水可以作为混凝土用水，但不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土用水，不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。因此需要对回收浆水的各项指标进行检测，满足标准要求后才能用于生产。

回收的废水中含有砂石中的粉尘、未水化的胶凝材料颗粒，故浆液的浓度在混凝土中的使用是有影响的。按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GBIT17671)检验用不同浓度浆水与饮用水的胶砂强度比，见表4。

由表4可知，浆水浓度从5％～9％都满足3d、28d胶砂强度比不低于90％的要求。但在试验中发现当浆水浓度超过7％时，搅拌后的胶砂变得干涩，流动性明显变差，这可能和浆液中含有砂石中的粉尘、未水化的胶凝材料颗粒有关。因此应将浆水浓度控制在7％以内。

从以上可以看出，试验研究的关键是确定废水在混凝土中的用量和其对混凝土性能的影响。

3试验方案

3.1基准配合比

依据现行行业标准《普通混凝土配合比设计》确定C60基准配合比见表5。

3.2回收再利用的原材料配合比设计

据基准配合比，使用不同废水掺量的C60混凝土抗压、抗折强度及其拌合物性能对比试验结果见表6及图1～图4。

强度波动也不太大，但随着废水掺量的增加，混凝土扩展度不断降低，流动性差异变化更大，见表7及图5。

由图5可以看出，废水与自来水的混凝土强度无明变化；随着废水掺量的不断增加，废水与自来水两者之间流动性差异变大。混凝土坍落度和坍落度保留值均随废水掺量的增加而逐渐减小；废水固含量的多少直接影响混凝土拌合物的流动性；掺30％～40％的废水对混凝土拌合物的流动性无明显影响。

3.3配合比检验

3.3.1混凝土耐久性能试验

将40％废水掺量C60混凝土与不掺废水的基准混凝土进行耐久性能对比检验，检测结果见表8。

耐久性性能试验结果满足《混凝土耐久性检验评定标准》(JGJ/T193-2009)要求，回收废水对混凝土耐久性能无影响。

3.3.2抗压强度试验

将40％废水掺量C60混凝土与不掺废水的基准混凝土进行抗压强度检验。对工地现场浇筑的混凝土构件对比28d混凝土芯样强度、试块抗压强度、回弹法检测强度，见表9。

4结论

(1)回收废水、砂石料可以用于配制C60混凝土，其强度及耐久性能指标均能满足工程要求，且与自来水配制的C60混凝土无明显差别。

(2)废水的浓度对混凝土的工作性及坍落度经时损失影响较大，工程应用宜控制在7％以内。

(3)废水的掺入量对混凝土的工作性影响较大，工程应用宜控制在40％以内。

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