張德福,林庭富,唐旭
(四川派安建材有限公司三岔分公司,四川 成都 641418)
隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展步伐的加快,城市建設(shè)的投入逐年增加,對(duì)商品混凝土的需求量也實(shí)現(xiàn)了逐年突破性增長(zhǎng)。目前我國(guó)絕大多數(shù)城市均采用商品混凝土,但隨之也產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土、剩余混凝土、固體廢棄物等。大多數(shù)商品混凝土攪拌站對(duì)產(chǎn)生的余廢混凝土是先通過砂石分離機(jī)將砂石分離出來回收利用,剩余漿體進(jìn)入多級(jí)沉淀池,逐級(jí)進(jìn)行沉淀、分離或經(jīng)過柱塞泵抽入壓濾機(jī)或用濾布進(jìn)行固液分離,最后得到較清澈的回收水,用于循環(huán)刷車、沖洗場(chǎng)地等。而過濾出來的固體物(濾餅、濾渣)留存下來,被定期清理、運(yùn)送至粉煤廠粉磨或掩埋處理。這不僅使混凝土企業(yè)每年要支付大量的垃圾處理費(fèi),同時(shí)堆放掩埋這些廢棄物占用大量的土地,造成了資源浪費(fèi),對(duì)我們生存的環(huán)境也造成了很大的破壞。
近年來,隨著人們對(duì)零排放、零污染的新型綠色環(huán)保攪拌站的認(rèn)知和追求,大家對(duì)于攪拌站廢棄物的關(guān)注度也不斷提高。許多攪拌站人員解決廢棄物的焦點(diǎn)還是保留砂石分離機(jī),但將砂石分離機(jī)出來的漿水盡可能替代一部分拌合水,通過設(shè)備更新和補(bǔ)充,運(yùn)用可行辦法使?jié){水抽到計(jì)量稱上,使用到混凝土拌和物中。從而減少壓濾機(jī)的工作量,減少濾餅輸出量。在這個(gè)漿水使用模式中,存在如下弊端:(1)砂石分離機(jī)不能丟棄,要進(jìn)行初部的砂石回收,設(shè)備損耗和電費(fèi)投入較大;(2)很多案例反映管道經(jīng)常被堵,抽污泵損壞較快,并且漿水量多又沒有生產(chǎn)時(shí),又要啟動(dòng)壓濾機(jī)進(jìn)行二次處理漿水程序,產(chǎn)生濾餅廢棄物。
我廠攪拌站通過引用余廢料處理劑,改裝一個(gè) 1.5方裝載機(jī)斗實(shí)現(xiàn)螺旋強(qiáng)制攪拌,使源頭余廢料快速變成干料,后儲(chǔ)存于單獨(dú)大倉(cāng)中,通過技術(shù)手段少量替代配合比中的骨料,成功用于混凝土拌合物生產(chǎn)中。根本上不使用砂石分離機(jī),就杜絕了漿水溶液的產(chǎn)生,既節(jié)約了砂石分離機(jī)的使用費(fèi)用,也減少了漿水處理的難題,大大降低了環(huán)保設(shè)備和損耗件經(jīng)常更新的費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)了真正的零排放。
圖1 為目前余廢料處理的幾種思路。
圖1 目前余廢料處理的幾種思路
攪拌站剩余的混凝土,在沒有工地可以調(diào)整出去的情況下,要借助一個(gè) 1~2 方的小型攪拌機(jī),對(duì)剩料添加“處理劑”并攪拌 2~3 分鐘,處理劑能快速吸收水分,拌合物中的漿體分散包裹在砂石骨料表面,形成松散干燥的“混合料”。此混合料主要是砂、石、粉末漿的混合物。通過此方法制得 200kg 混合料待試配驗(yàn)證。
余廢料處理劑原理是通過特殊反應(yīng)將余廢料漿體快速硬化、吸附在粗骨料表面并形成硬化膜。處理后混合料需要攤開晾 1~2 天,收好備用。剩余混凝土與處理后形成的混合料外觀見圖2 和圖3。
圖2 剩余拌合物
圖3 處理后形成的混合料
水泥:峨勝 P·O42.5R 水泥,其性能參數(shù)見表1。
表1 水泥物理性能指標(biāo)
粉煤灰:濟(jì)鵬 F 類Ⅱ級(jí)。性能參數(shù)如表2。
表2 粉煤灰物理性能指標(biāo)
細(xì)骨料:由樂山市岷江區(qū)河卵石粉碎的機(jī)制砂,其性能指標(biāo)見表3。
表3 細(xì)骨料物理性能指標(biāo)
粗骨料:由樂山市岷江區(qū)河卵石粉碎的石子,5~25mm 連續(xù)級(jí)配,含泥量 0.2%,無泥塊,表觀密度2780kg/m3。
處理后的余廢料,是干料狀態(tài)的混合料,基本是砂石比例適中,按砂率搭配的骨料?;诖?,取代一定量的骨料,用于混凝土生產(chǎn)中,只要質(zhì)量平穩(wěn)可控,拌合物性能指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)都在要求內(nèi),這種混合料就可以用于批量生產(chǎn)中。通過取代骨料的不同比例試配(表4),做系列論證,以選取混合料的最佳取代率。
表4 混合料的不同取代率配合比 kg/m3
依據(jù) GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì) 6 組試配分別測(cè)試坍落度、擴(kuò)展度、經(jīng)時(shí)損失及表觀密度等指標(biāo),具體見表5。
依據(jù) GB/T 50081—2019《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì) 6 組試配分別測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度等指標(biāo),具體見表5。
表5 混合料的不同取代率混凝土性能指標(biāo)
(1)不同混合料摻量下,初始坍落度沒有明顯差別。2 小時(shí)后的坍落度隨混合料的摻量增加呈現(xiàn)波動(dòng)降低。
(2)不同混合料摻量下,初始擴(kuò)展度沒有明顯差別。2 小時(shí)后的擴(kuò)展度損失呈現(xiàn)先降低后增加的規(guī)律變化。10% 的取代率是擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失最小的一個(gè)摻量點(diǎn)。
隨混合料摻量的增大,早期和后期的抗壓強(qiáng)度值比基準(zhǔn)配方都有所提升,但明顯的走向規(guī)律性不強(qiáng)。雖個(gè)別試件裝模制作時(shí)存在砂率不完全一致的差異,但總體呈現(xiàn)力學(xué)抗壓值增加的現(xiàn)象得益于處理余廢料后,變干的混合料里有膠凝材料,起到密實(shí)填充作用。圖4 反映了這一現(xiàn)象。
圖4 不同混合料摻量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
(1)對(duì)攪拌站剩余的新鮮拌合物又無工地可供調(diào)整出去,可以不用砂石分離機(jī)沖洗分離回收,可以用余廢料處理劑把拌合物處理成干燥狀態(tài),單獨(dú)一個(gè)原材料倉(cāng)儲(chǔ)存,單獨(dú)稱體計(jì)量。能節(jié)約設(shè)備磨損和水電損耗,也杜絕了大量廢漿水產(chǎn)生。
(2)剩余的拌合物處理成干燥的混合料,可同砂率取代等量的骨料,用于低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的生產(chǎn)中,取代率宜為 10%~15%。