摘要：混凝土搅拌站本身作为一项非常依靠水资源进行洁净工作的设备，其需要消耗非常大量的水资源来完成各项工作内容。而同时混凝土搅拌站本身在日常维护、管理、使用过程中也会产生大量废水，如何处理好混凝土搅拌站的废水资源一直都是混凝土生产企业的一项重要研究内容。本文将通过水泥净浆试验以及强度试验，分析在相同水灰比以及相同胶凝材料的基础上，不同掺入量的废水对水泥净浆流动性、安定性以及凝结时间的影响，同时分析废水对胶砂材料抗折与抗压强度的影响。
关键词：混凝土搅拌站；废水；水泥净浆；胶砂
当前混凝土搅拌过程中所使用的水资源多为自来水，且日常使用过程中所消耗的水资源非常之多。因此为了满足当前阶段我国可持续发展理念的要求，在节约用水、提升水资源利用率的情况下，当前部分学者对城市雨水以及污水处理厂排放的中水是否能够用于混凝土搅拌过程进行了一定的讨论和研究。事实上，当前我国范围内大部分城市在规划设计过程中并没有对中水的排出预留中水网，也由此导致大部分城市在中水处理的过程中没有对中水资源进行有效利用。基于此，本文将通过水泥净浆试验以及强度试验，分析在相同水灰比以及相同胶凝材料的基础上，不同掺入量的废水对水泥净浆流动性、安定性以及凝结时间的影响，同时分析废水对胶砂材料抗折与抗压强度的影响。以此探讨混凝土搅拌站所产生的废水资源在混凝土搅拌过程中的应用是否具备可行性。
一、混凝土搅拌站废水资源的概念
混凝土搅拌站所产生的废水资源，是由于混凝土搅拌站设备在日常使用、维护过程中所产生的种种废水资源，并对废水进行回收、分离后所获得水资源类型。
正常来说经过回收与分离后的混凝土搅拌站废水资源本身已经达到了混凝土搅拌用水的标准要求，但混凝土废水资源本身碱度较高、悬浮细颗粒较多，对混凝土搅拌站废水资源在混凝土搅拌使用中的实际性能有较大影响。当前我国混凝土搅拌用水的标准内容中，预应力混凝土的用水pH值已经由过往的4.0提升到5.0、钢筋混凝土与素混凝土的pH值由以往的4.0提升到4.5。其原因就在于pH值在4.0时搅拌而成的混凝土用水其酸性程度较高，很容易对混凝土的使用性能及各项指标造成不利影响。因此在综合考量混凝土搅拌站废水资源有效利用价值的情况下，本文将针对呈碱性的混凝土废水资源在混凝土搅拌的实际应用过程中，其是否会对水泥材料及胶砂强度的性能指标造成影响进行试验分析。
二、混凝土搅拌站废水试验的设计
2.1 材料
本次试验中所使用的原材料包括水泥、水、矿物掺入料、砂、外加剂等多种类型。其中水泥为华润水泥（惠州）有限公司生产的P•O42.5R水泥，其各项指标包括细度1.2（80um方孔筛）%、标准稠度用水量27.2%、凝结时间（初凝130min、终凝250min）、抗折强度（3d为6.1MPa、28d为9.4MPa）、抗压强度（3d为27.1Mpa、28d为51.1MPa），安定性检查合格；水为惠州永恒业混凝土有限公司混凝土搅拌站冲地、冲洗搅拌车、搅拌机与报废混凝土分离的废水资源，经过2级沉淀池沉淀后形成的可以用于生产的水，pH值检测为13；矿物掺合料为梅州平海电厂2级粉煤灰、唐山海港亨泰建材S95级粒化高炉矿渣粉两者复合组成；砂材料的检测结果复合ISO标准；外加剂为东莞大为HWR-R型聚羧酸高效减水剂以及葡萄糖酸钠复配。
2.2 试验方法
本次试验中所依据的试验标准包括依照GB8077-1987《混凝土外加剂匀质性试验》完成水泥净浆流动扩展度试验、依照GB/T419-1994《水泥胶砂流动度测定方法》完成胶砂流动度试验、依照GB/T1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》完成水泥晋江凝结时间试验、依照GB/T1767-1990《水泥胶砂强度检验方法》完成胶砂抗压强度试验，同时使用40mm*40mm*160mm试件完成水泥胶砂抗压强度试验。
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2.3 配合比
为了更加科学、更加标准的完成废水对水泥性能的影响试验，本次试验中使用不同掺入量废水配置完成5组试验，同时不同试验均使用相同的水灰比以及矿物外掺料，进而测试混凝土搅拌站废水资源对水泥凝结时间、安定性、水泥净浆流动性、叫啥强度的影响，以此确定废水资源的最佳掺入量范围。混凝土搅拌现场试验过程中废水资源依照不同掺入量取代清水资源，具体掺入量包括0、30%、50%、70%、100%。
三、试验结果分析
3.1 不同废水掺入量对净浆流动度的影响
经过试验，发现搅拌站废水作为净浆拌合水时与清水组的初始流动度具有一定差异，但随着废水资源掺入量的增加其流动度不断降低，同时相对而言，搅拌站废水资源作为净浆拌合水使用过程中其流动度损失相较于清水资源更低。
对此进行分析，原因可能在于混凝土搅拌站废水资源中蕴含有一定量的Ca（OH）2并导致水碱性较强，废水资源pH值较高的情况下同时由于废水资源中含有一定量的固体废弃悬浮颗粒，颗粒本身不容易沉积进而导致净浆流动程度降低；此外，固体废弃悬浮颗粒本身含有一定的吸水性，其会增加混凝土搅拌过程中的用水量，进而导致净浆流动性降低。
3.2 不同废水掺入量对凝结时间以及安定性的影响
经过试验，发现混凝土搅拌站废水资源对水泥凝结时间以及安定性均会产生一定程度的影响，但不同掺入量的废水资源对水泥凝结时间以及安定性的影响实际相差并不大。同时与清水资源相比，混凝土搅拌站废水资源在水泥净浆的初凝、终凝时间上均会提高，安定性则均属于合格范围。
对此进行分析，原因可能在于搅拌站废水资源中由于其蕴含有一定量的固体废弃悬浮颗粒，颗粒本身对外加剂有一定的吸附作用并会导致缓凝组分释放，进而导致混凝土搅拌站废水资源在拌合用水的使用过程中凝结时间相对延长。
3.3 不同废水掺入量对胶砂强度的影响
经过试验，发现搅拌站废水资源对胶砂强度的影响并不是很大，但相比清水资源其搅拌过程中胶砂强度明显升高，而胶砂抗折强度与抗压强度的变化变化基本一致。同时废水掺入量在70%时，混凝土在第3d、第7d的强度是最高的；废水掺入量在30%时，胶砂第28d、第60d的抗折及抗压强度是最高的；废水掺入量在50%时，第3d、第7d、第28d、第60d胶砂抗折及抗压强度均不太高。
对此进行分析，其原因可能在于混凝土搅拌站废水资源中本身就含有一定的水泥、粉煤灰、外加剂等部分活性成分，因此在相同水灰比的基础上，同等强度的水泥胶砂试验中其抗折及抗压强度相比清水资源均有一定的增加。
四、讨论
综上所述，本次研究中通过对混凝土搅拌站废水资源对水泥净浆流动性、安定性以及凝结时间的试验分析，以及废水对胶砂材料抗折与抗压强度的试验分析，发现混凝土搅拌站废水作为拌合用水时会降低水泥净浆的流动度，同时对水泥凝结时间及安定性均会产生影响但影响不大，对胶砂强度会产生提高性的影响但影响不大。而最佳混凝土搅拌站废水的掺入量为30%。
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论文作者:钟雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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