搅拌站废水配制混凝土性能试验研究

龙伟明

（启东浦发建材有限公司，江苏 南通 226200）

0 前言

近些年我国预拌混凝土行业高速发展，这一行业属于高能耗、低门槛、污染较为严重。随着环保部门对环境保护的越发重视以及普通民众对环保意识的不断加强，对于“节能、环保”，预拌混凝土企业也不得不重视起来。搅拌站每天生产、运输、冲洗场地及清洗设备产生大量废水，废水经过几轮沉淀和处理再与搅拌站生产正常用水按一定比例配制，再回用于搅拌站生产。合理使用回收废水，不仅可以降低对周边环境的污染，同时还能产生一定的经济效益。

本文通过多组试验对不同强度等级掺入不同量搅拌站回收废水，观察各组试验性能，并对强度进行分析，找出各强度等级废水的合理掺量。

1 试验原材料

（1）水泥：南通万豪 P·O42.5 水泥，具体参数见表1。

（2）矿粉：南通恒固 S95 矿渣粉，比表面积416m2/kg，28d 活性指数为 98%。

（3）粉煤灰：启东大唐电厂Ⅱ级粉灰，45μm 方孔筛细度 20.5%，28d 活性指数为 75%。

（4）黄砂：河砂，细度模数 2.5，含泥量 2.8%。（5）石子：舟山 5～31.5mm 连续级配碎石，含泥量 1.1%，压碎值 6.5%，针片状含量 7.2%。

（6）外加剂：浦发建材生产聚羧酸缓凝性减水剂，减水率 20.6%。

（7）拌合用水：自来水。

（8）废水：站内沉淀池内废水，pH 值 12，密度1.009 g/cm3，氯离子含量为 0.08%。

表1 水泥性能指标

2 净浆试验方案及分析

2.1 废水-水泥净浆流动度

净浆流动度试验根据 GB/T 8077—2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》标准进行试验，废水选取 0%、20%、50%、80%、100% 五种不同掺量观察废水对净浆流动度的大小的影响如表2所示。

表2 不同掺量废水的净浆流动度及变化

从表2试验数据可以看出，当废水掺量在 20% 和50% 时净浆流动度比未掺废水基准试样稍小，比其它掺入不同量的废水试样效果均好，1h 后的流动度也表现良好。超过 50%，废水掺量越高其净浆流动度初始及1h 流动度越差。

3 混凝土试验方案及分析

参考不同掺量废的水净浆水泥试验结果，根据 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T 50081—2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》规范，对不同掺量的废水混凝土进行试验，检测废水对混凝土强度及各性能的影响。选取 C20、C30、C40、C50 四个不同强度等级用废水 0%、20%、50%、80%、100% 五个不同掺量进行试验来观察。

表3 为各强度不同掺量废水下的配合比及其试验坍落度和各龄期强度，由表可以看出，废水在不同掺量下对各混凝土性能及强度影响规律也不尽相同，对于坍落度，随着废水掺量的增加，所有强度等级初始坍落度和 1h 后坍落度呈现均逐渐减小，强度越高坍落度减小越明显，其中废水掺量在 20% 时初始和一小时后坍落度与基准相同或稍差。对于强度，随着废水掺量的增加，各强度等级的各龄期的强度值表现波动不一，其中C20、C30 早期强度呈现先减后加，28d 强度则先增后减，废水在掺量 50% 时 28d 强度值最高；C40 随着废水掺量的增加早期强度也随之增加，而 28d 强度为先减后加，当废水掺量在 100% 时，此时 28d 强度值最高；C50 随着废水掺量的增加各龄期强度也随之渐续增加，废水掺量在 50% 时后期强度提高明显。

不同掺量的废水加入混凝土后对坍落度和强度影响不一。分析其中原因，可能废水中含有水泥、粉煤灰、矿粉、泵送剂、膨胀剂等残余的活性组分，参与混凝土水化反应后能够提高一定强度，也可作为填充料，填充混凝土毛细孔隙，增加了密实性。同时在混凝土的水化反应过程中这些残余的活性成分也吸附了一部分外加剂，使得混凝土坍落度与基准相比有一定减少。

表3 不同掺量废水的混凝土配合比及性能检测结果

4 结论

考虑混凝土运输时间、泵送性能及不同掺量废水的混凝土坍落度及强度的表现，综合各因素利用废水生产混凝土时选取废水掺量在 50% 时最为适宜，此时强度值增长明显，坍落度比基准稍小，可适当提高外加剂用量来弥补被废水残余的活性组分所吸收的部分。