摘要：高能性混凝土管桩又称PHC管桩，是通过离心脱水的工艺方法进行多次的高温高压蒸养形成的一种截面混凝土构件材料，可以通过静压施工法将其打入地下，也可使用普通常见的垂击法进行具体施工，其具有高质量、造价低的特点，在施工过程中灵活方便，基于此，本文主要对管桩混凝土生产中的节能与资源综合利用进行分析探讨。
关键词：管桩混凝土生产；节能；资源综合利用
1、前言
管桩生产需要消耗大量的电能和热能，这两项能源消耗可占管桩生产成本的10％，因此，有效降低能耗对于节能减排具有重要的经济意义。经实践证明，降低能耗首先应从工艺设计和设备选型着手，然后从工艺改造和设备改造中挖潜，从而达到节能降耗的效果。在资源综合利用方面，要做到既节约能源又能够符合达标排放的目标。
2、管桩混凝土生产中的节能
管桩混凝土的制备主要有材料体系的设计与节能养护技术的设计，这种节能制备技术的应用可以有效地提高高性能混凝土管桩的生产情况。管桩混凝土的材料体系主要有水泥、矿物渗合物、减水剂、粗集料及细集料等，而管桩混凝土的节能制备除了要有这些原材料外还有混凝土的搅拌技术、配制技术及其力学性能的测量。
2.1管桩混凝土的搅拌技术
管桩混凝土的搅拌技术是保证其使用过程中高效的作用性，通常情况其胶凝体系材料的矿物掺合料为颗泣不大、直径较小的球形颗粒掺合料，因此可先加入适量的水进行搅拌，使胶凝材料的特性平均到每一处，而且砂及石料中都含有一些表面裂纹与水泥浆等，会使减水剂产生吸附作用，降低了减水剂的减水效果。另外，利用碎石后投法可以相应的改善混凝土的界面过渡区性能，在将碎石投出去之后，因为碎石的吸水特性造成砂浆中水灰比呈现一种梯度现象，而碎石表面的水灰比比起基体内的水灰比要小，直接导致碎石的界面处与浆体的水泥石孔隙要小得多，而且毛细孔也相对减少了，致使传输水分的通道也在变少，骨料与浆体的结合力得到了有效的提高。
另外也可根据实际采取砂浆裹石工艺的技术方法进行混凝土的搅拌，也就是说将一部分的水与砂浆拌合在一起，然后再加入剩下的水与减水剂，通过将所有材料进行搅拌后再投入适量的碎石再次搅拌均匀后就可以成型投入使用建设。
2.2管桩混凝土的比例配制技术
(1)水胶比
(2)在管桩混凝土的比例配制技术中，水胶比是一项重要的参考数据，它是指每1m3的混凝土与所有胶凝材料用量的比值，随着水胶比的升高，混凝土经蒸汽护养后其抗压的强度却是呈现不同程度的下降趋势，一旦水胶比继续往上升时，混凝土的抗压强度下降趋势越发明显。
（2）砂率
砂率是混凝土中砂的质量占砂以及石总质量的百分比率，砂率的变动会使骨料的总表面积有显著的改变，从而对混凝土拌合物和和易性产生比较大的影响，砂率的越高则混凝土的强度下降趋势越明显，主要是因为砂率对混凝土强度的影响力与减水剂的掺量有关，一旦砂率升高时，混凝土的用水量则明显上升，为了使混凝土的水胶比保持一致，就必须要使减水剂的掺量适当的增加。
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(3)坍落度
坍落度指的是混凝土的和易性，具体来说就是保证施工的正常进行的保水性，流动性以及黏聚性，在管桩混凝土中，混凝土经蒸养后其强度变化与坍落度的变化之间的关联比较敏感，一旦混凝土的坍落度提高时其抗压的强度就下降，坍落度上升得越高，其强度就下降得越低。
2.3管桩混凝土的力学性能测量技术
管桩混凝土的力学性能测量技术也是节能制备技术非常重要的一部分，主要是测量高性能混凝土材料的抗压强度，在高性能混凝土经蒸养后其抗压强度会受到胶凝材用量以及掺合量相应的影响，当胶凝材料的用量逐渐增加时，混凝土的抗压强度就会慢慢提高，其用量越多，强度增加的越多，这主要是因为胶凝材料的用量影响到混凝土强度的变化。
3、资源综合利用
管桩生产工艺中主要产生污染的环节是：清洗石子产生泥浆污水，混凝土搅拌和布料时产生余料，离心后产生余浆，蒸压釜蒸压管桩后产生高碱性的冷凝水，煤炉运行产生一定的煤灰、煤渣、废烟、废水，离心机工作时产生一定的噪音等等。
3.1余浆的循环利用
在管桩生产中，离心成型工序会产生余浆，余浆中仍含有水泥、水化产物、磨细砂以及水等生产所需原料，每立方管桩混凝土平均产生余浆约为70～90公斤通过对余浆的浓度进行检测和准确的计量，以及在生产中的反复研究试验，本公司实现了余浆的循环利用，即将离心排出的余浆重新抽到搅拌楼，利用余浆中的水泥成分，代替部分配合比中的水泥，减少了胶凝材料的用量，可以节约5%~10％的用量，平均降低成本达每立方混凝土约6~12元，年节约成本近300万元。同时，减少余浆排放对治理环境污染也具有重要的环保意义。管桩生产产生的混凝土余料，还可通过多种途径被重新利用，如用于制作路面砖和铺设道路，清洗后还可重新作为砂石原材料使用。
3.2炉灰炉渣的综合利用
在选用煤炉的除尘系统时，严格执行相关的环保政策，力求选用高标准的除尘系统，满足达标排放。尽管选用LNGM858-JL的布袋除尘系统比同类型厂家多投入近20％的资金，但这一举措杜绝了污水排放，除尘效率达95％，除尘器出口含尘浓度小于50mg/Nm3，同时产生的炉灰（即粉煤灰）的回收价值高，能够达到商品混凝土的掺合料要求，可直接回收利用。这种收尘方式不需要用水，实现了废水零排放。同样，炉渣也是通过多种途径进行回收利用的。将炉渣用于制作彩色路面砖和彩色混凝土瓦，效果理想。另外，废炉渣还受到附近花木公司的欢迎，他们争相抢购，用于种植花卉。
3.3余热的利用
煤炉系统余热可再利用于加热除氧器用水、省煤器用水等。公司建造了水池，将煤炉的定期排污和手动排污热水引入水池中的管道，实现热量交换，加热了水池中的净水以供员工的生活使用。而煤炉产生的饱和蒸汽则用于食堂，大大节省了用电量和燃油的消耗量。
4、结语
在实现混凝土高性能的同时，也提高了混凝土的绿色含量，尽可能的节约更多的资源、能源，提高工业废料及其他固体废弃物的综合利用，绿色高性能混凝土不仅具有良好的力学性能、耐久性能，还改善了混凝土的体积稳性，能取得更大的社会与经济效益，绿色高性能混凝土作为一种环保型的新型建筑材料是实现可持续发展的方向。
参考文献：
[1]郭延辉.聚羧酸系减水剂及其应用技术的现状和发展趋势[J].中国混凝土技交流会.2006.
[2]梁俊，梁梦琦，刘惠玲．低碳技术在预应力高性能混凝土管桩的应用和研究[J].建材发展导向，2012（06）：62－65．
论文作者:杨慧文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：混凝土论文; 管桩论文; 技术论文; 材料论文; 煤炉论文; 用量论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第4期论文;