混凝土攪拌站廢水對混凝土性能的影響

混凝土攪拌站廢水指的是混凝土生產(chǎn)后，沖洗車輛或攪拌機(jī)設(shè)備排放出的液態(tài)廢棄物，混凝土攪拌站每次排放的廢水量很大。如果混凝土攪拌站年產(chǎn)量為50萬立方米，其排放的廢水量每年高達(dá)8萬噸，因此，采用先進(jìn)的技術(shù)建立廢水處理系統(tǒng)，加強(qiáng)對廢水的成分研究，有利于實現(xiàn)混凝土攪拌站廢水的高效回收與利用。

1廢水性質(zhì)

混凝土攪拌站一般使用自來水沖洗設(shè)備，沖洗后的廢水中含有水泥、摻合料、細(xì)砂等顆粒物質(zhì)，此外還有水化離子存在?；炷翑嚢枵緩U水中殘留的外加劑也會對廢水性質(zhì)產(chǎn)生影響，測試后廢水中主要含有固含量和不變的離子濃度，如果將混凝土攪拌站的廢水在混凝土中充分利用，這些離子將會影響凝膠材料的水化程度。因此，人們需要對廢水性質(zhì)加以研究，探究離子濃度放置時間給廢水帶來的影響。

2混凝土攪拌站廢水處理系統(tǒng)

重新利用混凝土攪拌站廢水，但廢水中固體物質(zhì)會對其產(chǎn)生影響，人們需要應(yīng)用廢水處理系統(tǒng)，采用沉淀和分離的方法實現(xiàn)廢水在混凝土中的利用。系統(tǒng)中有沉淀池，按照水流的方向可以將其劃分為平流式、豎流式以及輻流式，一般情況下混凝土攪拌站的廢水處理使用平流式，沉淀池呈現(xiàn)出矩形外觀，廢水從一段進(jìn)入，水平流出另一端的澄清池，然后進(jìn)入清水池。人們將澄清池當(dāng)做二級沉淀池，完成混凝土攪拌站廢水的過濾，雖然在這種廢水處理方式占地面積比較大，但是沉淀的效果很好，清水池可以沖洗設(shè)備，也可以直接作為拌制混凝土的水再次使用。為了讓廢水中的砂石有效得到利用，人們使用砂石分離設(shè)備，將砂石沖到滾篩內(nèi)，然后將砂石送入螺旋式輸料機(jī)，最后進(jìn)入砂石料倉，完成砂石的有效再利用。

3混凝土攪拌站廢水在混凝土中的利用

水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與凝結(jié)時間

混凝土攪拌站廢水增加了水泥稠度需水量，廢水摻量增加，稠度的需水量也會增加。如果廢水摻量增加20％，稠度用水量就會增加0.5％，經(jīng)過分析得知，這與廢水中固體物質(zhì)相關(guān)，固體顆粒會增加集料面積，降低顆粒的吸水性。同時，廢水摻量與濃度越大，固體顆粒含量也會越大，稱量水的時候，需要將固含量扣除，以此降低水泥稠度用水量的影響。廢水會延長水泥的凝結(jié)時間，隨著摻量與濃度的增加，初凝時間與終凝時間也會延長，為了提高廢水利用率，人們會使用過量的沉淀渣代替水泥，進(jìn)而縮短凝結(jié)時間。

表1為拌合水對水泥性能的影響。經(jīng)分析得知廢水對水泥的凝結(jié)時間與安定性有著一定影響，但測試值之間的差距不大。摻了廢水的水泥凈漿在初凝與中凝方面的凝結(jié)時間比較長，但安定性處于合理范圍內(nèi)。這一問題與攪拌站廢水緩凝作用有關(guān)，泵送混凝土中會使用到緩凝減水劑，可能是循環(huán)水池中水化水泥顆粒對外加劑的吸附，有緩凝組分釋放。所以，凝結(jié)時間相對長一些。

攪拌站廢水作為凈漿的拌合水時與清水組的初始流動度有一定的差異，且隨著廢水摻量的增加，其流動度隨之減小。相對而言，攪拌站廢水作為凈漿拌合水時比清水組的流動度損失小。廢水中有一定含量的Ca（OH）2，水中堿性加強(qiáng)，且廢水內(nèi)會有少量固體廢棄懸浮顆粒，在沉淀池內(nèi)難以沉積。在一定摻量范圍內(nèi)，廢水的流動性較好。超過額定范圍，廢水流動性下降，人們認(rèn)為這與廢水的濃度密切相關(guān)，當(dāng)廢水的濃度增加，廢水的流動性隨之降低。如果廢水濃度低于5％，其流動性不會發(fā)生明顯變化，如果廢水濃度超過了5％，廢水流動性將快速下降，甚至影響其坍落度。

根據(jù)表2經(jīng)過分析，基本數(shù)據(jù)如下：

（1）C30混凝土攪拌站廢水濃度為0％時，坍落度為225mm，擴(kuò)展度為540mm；工作1h候坍落度為200mm，擴(kuò)展度為490mm。

（2）C30混凝土攪拌站廢水濃度為5％時，坍落度為220mm，擴(kuò)展度為530mm；工作1h候坍落度為190mm，擴(kuò)展度為470mm。

（3）C30混凝土攪拌站廢水濃度為8％時，坍落度為190mm，擴(kuò)展度為395mm；工作1h候坍落度為130mm，擴(kuò)展度為300mm。

（4）C30混凝土攪拌站廢水濃度為10％時，坍落度為85mm，擴(kuò)展度為200mm。

由此可見，當(dāng)混凝土攪拌站廢水濃度達(dá)到5％時，拌合物的工作性最佳。

針對混凝土攪拌站廢水對混凝土的耐久性影響，人們研究發(fā)現(xiàn)廢水在一定程度上可以提高混凝土抗氯離子的滲透性，有效改善混凝土抗碳化能力。如果將廢水摻量增加，混凝土早期碳化深度不會太大，但是后期的碳化深度就會增加，甚至增加到1mm左右，但是廢水摻量的增加不會對混凝土抗凍融能力與抗鹽腐蝕力有太大影響。摻量過多將會引發(fā)混凝土出現(xiàn)裂縫，加速混凝土內(nèi)部干燥收縮，因此廢水中固含量對提高混凝土密實度有積極作用。

拌制混凝土?xí)r，人們需要加入外加劑，由于工程實際情況不同，需要加入的外加劑種類與含量有所差異，對混凝土影響最大的就是減水劑中混凝組分。不僅如此，減水劑混凝組分對混凝土攪拌站廢水固含量變化影響也很大，還會關(guān)系到廢水的濃度變化，人們需要改進(jìn)廢水處理工藝，以此滿足混凝土的各項性能。當(dāng)混凝土攪拌站中廢水減水劑緩凝組分比較少，水中被減水劑包裹的懸浮顆粒也會較少，廢水的濃度較低，沉淀時間較短。如果溫度較高，泵送距離遠(yuǎn)，建議增加減水劑和緩凝組分，進(jìn)而增加廢水的濃度，但是要注意混凝土攪拌站廢水的沉淀澄清工藝，加長處理時間，保證混凝土凝結(jié)時間與強(qiáng)度情況符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

廢水固含量、離子濃度與混凝土性能關(guān)系

混凝土攪拌站廢水濃度和產(chǎn)量的變化在混凝土中體現(xiàn)為固含量情況，如果固含量大，將會影響混凝土的密實度。廢水中固含量還會影響混凝土與砂漿水的水化速率與水化過程，廢水內(nèi)沒有水化處理的顆粒在水化中可以推動混凝土水化，影響混凝土發(fā)生裂縫，人們合理控制混凝土攪拌站的摻入量，進(jìn)而控制廢水固含量情況，確保混凝土擁有良好的耐久性?；炷翑嚢枵緩U水中又有Ca2+、OH-、SO42-以及Na+等水化離子成分，研究人員對某處混凝土攪拌站的廢水成分進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其中Ca2+和OH-的濃度比純水高，廢水的摻入降低了混凝土的強(qiáng)度。因為該混凝土攪拌站的廢水固含量比較低，只有0.22％，但是廢水離子濃度很高，隨著廢水pH值增加，混凝土坍落度下降。飽和石灰水拌制砂漿后，混凝土初凝時間被延長，但是混凝土強(qiáng)度明顯增加，離子濃度增加使混凝土內(nèi)部離子濃度發(fā)生變化，進(jìn)而形成Ca（OH）2的結(jié)晶產(chǎn)生?；炷翑嚢枵镜膹U水屬于高堿性水質(zhì)，可以將空氣里二氧化碳抵消，使其融入廢水，并與水泥產(chǎn)生水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣，有效增強(qiáng)了混凝土抗氯離子滲透能力，提高了混凝土的耐久程度。

為了提高混凝土攪拌站廢水在混凝土中的利用效率，研究人員研發(fā)了一種廢水綜合利用工藝。該工藝處理步驟具體如下；

（1）使用循環(huán)水沖洗廢棄混凝土，得到混凝土料漿。（2）混合料漿倒入攪拌分離機(jī)，將混合料漿沖洗，得到分離后的砂石與水泥漿水，再將水泥漿水經(jīng)過導(dǎo)漿槽與砂石一同進(jìn)入漿池。（3）水泥漿水可以拌制混凝土。該混凝土攪拌站廢水處理工藝不僅可以將攪拌設(shè)備中的廢氣混凝土內(nèi)部砂石、漿水有效分離，還能夠?qū)崿F(xiàn)砂石與漿水的再次利用，混凝土攪拌站廢水進(jìn)入三級沉淀池，完成沉淀后可以循環(huán)使用，實現(xiàn)了廢水的零排放，不僅可以節(jié)約水資源，還能夠保護(hù)環(huán)境，水泥漿水拌制混凝土可以將漿水高效回收，真正實現(xiàn)混凝土攪拌站“三廢”的零排放。

總之，分析混凝土攪拌站廢水的性質(zhì)，結(jié)合人們研發(fā)的廢水處理系統(tǒng)，應(yīng)用先進(jìn)的廢水處理工藝，通過增加水泥稠度用水量，延長混凝土初凝時間與終凝時間，再加入一定摻入量提高混凝土的流動性。有效提高了混凝土攪拌站廢水的利用效率。

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