混凝土搅拌站余废料处理的新思路和可行性研究

张德福，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）

0 前言

随着我国的经济建设发展步伐的加快，城市建设的投入逐年增加，对商品混凝土的需求量也实现了逐年突破性增长。目前我国绝大多数城市均采用商品混凝土，但随之也产生了大量的废弃混凝土、剩余混凝土、固体废弃物等。大多数商品混凝土搅拌站对产生的余废混凝土是先通过砂石分离机将砂石分离出来回收利用，剩余浆体进入多级沉淀池，逐级进行沉淀、分离或经过柱塞泵抽入压滤机或用滤布进行固液分离，最后得到较清澈的回收水，用于循环刷车、冲洗场地等。而过滤出来的固体物（滤饼、滤渣）留存下来，被定期清理、运送至粉煤厂粉磨或掩埋处理。这不仅使混凝土企业每年要支付大量的垃圾处理费，同时堆放掩埋这些废弃物占用大量的土地，造成了资源浪费，对我们生存的环境也造成了很大的破坏。

近年来，随着人们对零排放、零污染的新型绿色环保搅拌站的认知和追求，大家对于搅拌站废弃物的关注度也不断提高。许多搅拌站人员解决废弃物的焦点还是保留砂石分离机，但将砂石分离机出来的浆水尽可能替代一部分拌合水，通过设备更新和补充，运用可行办法使浆水抽到计量称上，使用到混凝土拌和物中。从而减少压滤机的工作量，减少滤饼输出量。在这个浆水使用模式中，存在如下弊端：（1）砂石分离机不能丢弃，要进行初部的砂石回收，设备损耗和电费投入较大；（2）很多案例反映管道经常被堵，抽污泵损坏较快，并且浆水量多又没有生产时，又要启动压滤机进行二次处理浆水程序，产生滤饼废弃物。

我厂搅拌站通过引用余废料处理剂，改装一个 1.5方装载机斗实现螺旋强制搅拌，使源头余废料快速变成干料，后储存于单独大仓中，通过技术手段少量替代配合比中的骨料，成功用于混凝土拌合物生产中。根本上不使用砂石分离机，就杜绝了浆水溶液的产生，既节约了砂石分离机的使用费用，也减少了浆水处理的难题，大大降低了环保设备和损耗件经常更新的费用，实现了真正的零排放。

图1 为目前余废料处理的几种思路。

图1 目前余废料处理的几种思路

1 混凝土余废料处理后的技术使用研究

1.1 余废料处理方法

搅拌站剩余的混凝土，在没有工地可以调整出去的情况下，要借助一个 1～2 方的小型搅拌机，对剩料添加“处理剂”并搅拌 2～3 分钟，处理剂能快速吸收水分，拌合物中的浆体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、粉末浆的混合物。通过此方法制得 200kg 混合料待试配验证。

余废料处理剂原理是通过特殊反应将余废料浆体快速硬化、吸附在粗骨料表面并形成硬化膜。处理后混合料需要摊开晾 1～2 天，收好备用。剩余混凝土与处理后形成的混合料外观见图2 和图3。

图2 剩余拌合物

图3 处理后形成的混合料

1.2 试验的原材料

水泥：峨胜 P·O42.5R 水泥，其性能参数见表1。

表1 水泥物理性能指标

粉煤灰：济鹏 F 类Ⅱ级。性能参数如表2。

表2 粉煤灰物理性能指标

细骨料：由乐山市岷江区河卵石粉碎的机制砂，其性能指标见表3。

表3 细骨料物理性能指标

粗骨料：由乐山市岷江区河卵石粉碎的石子，5～25mm 连续级配，含泥量 0.2%，无泥块，表观密度2780kg/m3。

1.3 混凝土配合比试验

处理后的余废料，是干料状态的混合料，基本是砂石比例适中，按砂率搭配的骨料。基于此，取代一定量的骨料，用于混凝土生产中，只要质量平稳可控，拌合物性能指标和力学指标都在要求内，这种混合料就可以用于批量生产中。通过取代骨料的不同比例试配（表4），做系列论证，以选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

依据 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，对 6 组试配分别测试坍落度、扩展度、经时损失及表观密度等指标，具体见表5。

依据 GB/T 50081—2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》，对 6 组试配分别测试标准立方体抗压强度等指标，具体见表5。

表5 混合料的不同取代率混凝土性能指标

2 混凝土余废料掺加后的性能分析

2.1 坍落度和扩展度性能对比

（1）不同混合料掺量下，初始坍落度没有明显差别。2 小时后的坍落度随混合料的掺量增加呈现波动降低。

（2）不同混合料掺量下，初始扩展度没有明显差别。2 小时后的扩展度损失呈现先降低后增加的规律变化。10% 的取代率是扩展度经时损失最小的一个掺量点。

2.2 力学性能的变化

随混合料掺量的增大，早期和后期的抗压强度值比基准配方都有所提升，但明显的走向规律性不强。虽个别试件装模制作时存在砂率不完全一致的差异，但总体呈现力学抗压值增加的现象得益于处理余废料后，变干的混合料里有胶凝材料，起到密实填充作用。图4 反映了这一现象。

图4 不同混合料掺量对混凝土抗压强度的影响

3 结论

（1）对搅拌站剩余的新鲜拌合物又无工地可供调整出去，可以不用砂石分离机冲洗分离回收，可以用余废料处理剂把拌合物处理成干燥状态，单独一个原材料仓储存，单独称体计量。能节约设备磨损和水电损耗，也杜绝了大量废浆水产生。

（2）剩余的拌合物处理成干燥的混合料，可同砂率取代等量的骨料，用于低强度等级混凝土的生产中，取代率宜为 10%～15%。