搅拌站回收水对混凝土性能的影响

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。

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。

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。

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。

4.2.2试验结果和相关分析

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。

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。

6结语

总之，利用搅拌站的回收水，可获得一定的经济效益和巨大的社会效益，值得在混凝土行业进行推广。特别在目前人们越来越重视环境治理的背景下，研究搅拌站回收水对混凝土性能的影响非常有意义。