利用废弃混凝土料浆作为生产C20低标号泵送混凝土原料的试验研究

伍瑞斌

广西建材科研设计院（530022）

很多厂家采用混凝土回收分离装置,回收废弃混凝土中的砂、石，然后经自然晒干后用作生产混凝土的原材料，对环境保护起到了积极的作用。但废弃混凝土中的水泥、粉煤灰等沉积物作为废物直接排放，造成了严重的环境污染。以年产4×105m3中型混凝土企业为例,每5车混凝土（约40m3）产生1m3废弃混凝土，其中水泥、粉煤灰废弃物占0.32m3，全年水泥、粉煤灰废弃物约达到3200m3，企业处理这些废弃料的成本很高。笔者从环境保护和节约成本出发，用废弃混凝土料浆生产C20低标号泵送混凝土,并对混凝土性能进行了试验研究。

废弃料浆生产C20低标号混凝土原材料构成如表1。

表1 C20混凝土原材料构成

1 试验方法

1.1 设计C20混凝土基准配合比

1）理论计算:

①坍落度按55～70mm计算。

②配制强度 R28＝fce+1.645σ＝20+1.645×5＝28.2MPa。

③水灰 比:W/C＝αa×fce/（fcu,o+αa×αb×fce）＝0.46×48／（28.2+0.46×0.07×48）＝0.74，按经验实际取值 0.72，查用水量 195kg，水泥用量271kg。

④查表选择砂率43%,混凝土理论密度2400kg/m3，砂+石＝1934kg，其中砂重 831kg，石子重量 1102kg。

2）确定基准配合比

表2 C20混凝土配合比（kg/m3）

1.2 掺减水剂配合比计算

HN聚羧酸减水剂理论掺量2.5%（约为6kg），减水率为15%左右，实际减水量约25kg，1m3混凝土实际用水量为170kg。保持水灰比不变，水泥掺量为236kg/m3，坍落度达到 140～160mm。

1.3 掺粉煤灰配合比计算

选取三级粉煤灰，不考虑取代水泥，煤灰掺量f取35%，其作用主要是增加混凝土和易性。

粉煤灰用量为236kg×35%＝83kg,泵送混凝土掺三级粉煤灰,按体积考虑时可取代中砂用量约25kg。

1.4 废弃混凝土掺量

掺废弃混凝土料浆（干燥基）10kg，可取代中砂用量4 kg。

1.5 实际砂率计算

掺减水剂、粉煤灰后的实际用砂量为832-25-4＝803kg，实际砂率为0.42。

表3 C20混凝土掺煤灰减水剂配合比

1.6 按体积法验算配合比

设混凝土体积为1，材料表观密度见表1，则各组份体积如下:

236/3100+170 /1000+83/2200+803/2650+1102/2700＝1.01重量法与体积法计算相符。

2 料浆生产设备装置

1）安装砂石分离机，使中砂、碎石充分分离,废弃料浆自动流入圆形搅拌池。

2）安装料浆自动上料系统，使圆形料浆池内的废浆经泥浆泵,泵送到搅拌缸上的泥浆仓。

3）增加料浆称，称重料浆，过称的料浆注入搅拌缸内与主料一起搅拌。

3 试验结果与分析

1）不同水灰比、砂率的粉煤灰C20泵送混凝土配合比和性能如表4所示。

表4 C20泵送混凝土配合比和性能

2）混凝土性能指标分析。水灰比和砂率增加，水泥用量减少，强度降低。反之水灰比和砂率减少，水泥用量增加，强度增加。料浆增加，强度降低明显。

4 生产结果及效益

1）以基准配合比计算，配制强度符合要求。

2）掺用废弃料浆，节约成本。干料浆掺入10kg，按50%含水计算，每1m3混凝土料浆为20kg，若企业月产混凝土3×104m3,C20以下混凝土占20%时，则产量为6000m3，每月可消耗废弃混凝土料浆120吨，月节约成本1.2万元左右，达到了节约成本目的，并且较好的保护了工厂环境。

3）生产配合比注意事项。由于实际生产时，砂、石本身含有水分，料浆也有较高的含水量，故生产配合比必须调整用水量，混凝土原材料换算成实际含水量时的原材料配合比,以保持强度达到设计要求。