管桩混凝土尾浆在预拌混凝土中的应用.pdf
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1、第 3 3卷第 7期 Vo 1 _ 3 3 No 7 建筑施- r B U I L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 管 桩 混 凝 土尾 浆 在 预 拌 混 凝 土 中 的应 用 Appl i c a t i o n o f Re s i dua l S l ur r y o f Pi pe - Pi l e Co nc r e t e t o Re a d y- M i x e d Co nc r e t e 口 耿莉莉 卢金国 朱敏涛 ( 上海市建 筑构件制 品有限公 司 2 0 0 0 9 0 ) 【 摘 要】 通过分析 离心法管桩混凝土生产时产生的尾浆的
2、排放量、相对密度及组分等,进行了对尾浆均匀化处理后应用于 预拌混凝土中的试验研究。结果表明,经过一定的技术处理,浆水用于预拌混凝土时和易性 良好,强度性能与基准混凝土相 近,能够满足使用要求。 【 关键词】管桩 尾浆预拌混凝土再利用 【 中图分类号】 T U 5 2 8 1 7 文献标识码 B 【 文章编号 】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 l J 0 7 0 5 9 9 0 3 1 概 述 管桩混凝土浆水在管桩行业内也叫余浆或尾浆, 是管桩 在成型过程中由于离心力的作用, 混凝土密实的同时挤出的 含有胶凝材料和水的悬浊液。它相对密度较高、 p H 值较高, 含有水泥、 掺合
3、料等胶凝材料成分 , 会凝结固化。 对于管桩尾浆的处理 , 常见的有 3 种方法 : 一是结硬成 块后, 作为建筑垃圾进行填埋; 二是用于要求不高的小型混 凝土制品的生产中; 三是循环利用于管桩的再生产中。第一 类方法存在的问题是需要占用大量临时堆放场地、 消耗大量 资源且环境会遭受污染, 而第二类方法是缺少经济性 , 第三 类方法则是不能保持管桩质量的稳定。 本企业每年产生的管桩浆水约为 3 0 0 0 0 t 。 本文研究 了利用管桩尾浆于商品混凝土生产中, 以替代部分胶凝材料 配制混凝土的技术, 对于推进混凝土厂的绿色生产、 降低商 品混凝土的成本具有积极的意义。 2 管桩浆水的排放量、
4、 相对密度及组分研究 把管桩浆水应用于混凝土的再生产之中, 从某种意义上 说, 要在混凝土的配制中掺入一种新的胶凝材料。故需对这 种新材料的排放量、 相对密度和组分进行研究。 2 1 浆水的排放量、 相对密度及匀化处理 经统计,本企业产生的浆水量约在 7 0 0 0 k g h左右 , 浆 水的相对密度在 1 6 0 0 k g m 3 1 8 0 0 k g m 。 之间,浆水稀释 成 1 5 0 0 k g m 。后 浆 水 量 将 会 增 加 至 7 8 7 5 k g h 【 作者简介】 耿莉莉( 1 9 8 1 一 ) , 女, 大专, 助理工程师。联 系地 址: 上海市黎 平路 2
5、号( 2 0 0 0 9 0 ) 。 【 收稿日期】 2 0 1 1 - 0 5 2 1 9 3 3 3 k g h , 平均值 为 8 6 0 0 k g h 。 2 _ 2 浆水 组分及 其含量 由于浆水是离心成型的产物, 所以其所含的组分来源于 管桩的混凝土。管桩混凝土配比中所含的材料有水泥、 外掺 料、 石子、 黄砂、 外加剂和水。 在离心过程中, 离心力大的骨料 往外层挤, 离心力小的粉料往内层分布, 所以离心结束后 , 从 管桩内孔中倒 出的浆水主要含有水泥、 外掺料、 水和极少量 的石( 泥 ) 粉和外加剂。 因为管桩强度要求高 , 对骨料的要求也较高 , 石子是清 洗过的, 黄
6、砂选用非常干净的中粗砂 , 所以浆水中所含石粉 和泥粉极少, 可忽略不计。 外加剂吸附在粉料表面, 在浆水中 的含量很少 , 在使用过程中亦可忽略不计。 因为浆水的水化反应不断进行,其组分是时间的函数 , 现有检测手段无法快速测出内含各组分的含量, 所以只有通 过计算分析的方法来推断其各组分的比例。 根据已知条件 : 水泥的密度为 3 2 4 0 k g m 。 , 外掺料的密 度为 2 7 5 0 k g m 。 , 将两者作为一个整体 , 推断出胶凝材料的 相对密度在 2 7 5 0 k g m 3 2 4 0 k g l m 3 之间。水的密度为 1 0 0 0 k g m 。 , 浆水
7、密度在 1 6 0 0 k g m 1 8 0 0 k g m 。 之间。 通 过验算, 可知胶凝材料 : 水 ( 0 5 5 0 7 O ) : ( 0 4 5 0 3 O ) 。 由于使用的浆水为稀释匀化后的浆水, 其相对密度为确 定的 1 5 0 0 k g m 3 。通过验算, 可知稀释匀化后的浆水中, 胶 凝材料 : 水 = ( O 4 8 O 5 2 ) : ( 0 5 2 0 4 8 ) 。 基本上可视为胶 凝材料占 5 0 , 水 占5 0 。 3 浆水用于预拌混凝土的配比研究 3 1 配合比设计 目标 第 7期 耿莉莉 、 卢金国、 朱敏涛: 管桩混凝土尾浆在预拌混凝土中的应
8、用 7 2 O 1 1 ( 1 )浆水 1 0 0 $ 0 用目标。配合比设计时, 需根据浆水的 排放速率,合理设计浆水的掺量,达到浆水 1 0 0 的利用目 标。 ( 2 )快速使用目标。 为尽量避免时间延长对浆水性能的 影响, 需合理设计浆水的利用时效和掺量, 使之达到快速使 用的目标。 ( 3 )预拌混凝土低风险目标。 要使浆水在预拌混凝土中 使用的风险控制在低值, 需限制掺量和其使用范围。 ( 4 )对生产工艺影响小的目标。 浆水的使用不能影响现 有生产工艺 , 不能影响生产效率。 3 I2 浆水掺量和使用时效的确定 ( 1 ) 掺量的确定 本企业同时生产管桩和预拌混凝土。 为保证最终
9、产品的 质量, 根据设计目标 , 结合浆水的单位时间排放量和预拌混 凝土单位时间的生产量, 综合考虑后, 确定混凝土配合比中 浆水的掺量为 6 O k g m 。 为宜,内含 3 O k g胶凝材料、 3 O k g 水。这样基本可以实现即排即用, 同时掺量产生的风险值也 较低。此外 , 考虑到管桩 2 4 h生产, 而夜间预拌混凝土的生 产不连续 , 故夜间浆水的使用需要将管桩和预拌混凝土的生 产结合在一起。 ( 2 ) 使用时效的确定 由于管桩浆水中含有水泥等胶凝材料 , 其使用应在时效 范 围内。将产生 的浆水 快速 处理至可使 用浆水约需 要 2 0 m i n 。 采用的方法为: 使
10、用泵送设备, 通过管道输送至处理 地点, 并用 P L C自动稀释。将稀释好的浆水用于预拌混凝土 生产时, 由于需要将稀释好的浆水用车辆运输至预拌混凝土 搅拌站的储存桶 , 再通过搅拌站的称量装置称量使用, 且预 拌混凝土的生产节奏并不像管桩那样稳定, 使用过程中会碰 到一桶成品浆水在 1 h 3 h 甚至更长时间才能使用完毕的 情况, 故将浆水在预拌混凝土的使用时效控制在 3 h 是较为 合适的。而为保证浆水能满足 3 h 的使用时效, 需采用不断 搅拌和掺入缓凝剂等技术措施。 3 3 对 比试 验研 究 由于预拌混凝土的标号较多, 为了控制风险, 我们将用 于预拌混凝土中的浆水掺量控制在
11、6 0 k g m 3 , 替代胶凝用量 为 3 0 k g m 3 , 替代用水量为 3 0 k g m 3 ; 使用范围限制在 C 3 0以 下 , 使用时效限制在 3 h 。考虑到 3 h内浆水仍存在一定水 化反应 ,我们向浆水内加入占浆水中所含胶凝材料 0 0 1 2 5 0 0 2 5 的缓凝剂来延缓水化进程。 本研究 中, 我们采用了 2类配比( 基准配比、 掺浆水配 比) 、 3种标号 ( C 2 0 、 C 2 5 、 C 3 0 ) 、 4种状态 ( 稀释好的浆水 1 h 后使用、 3 h后使用, 稀释好的浆水加入缓凝剂 1 h 后使用、 3 h 后使用) , 来进行对比试验
12、。 3 3 1 采用C3 0基准级配与浆水级配进行对比 C 3 0级配混凝土采用如表 1 所示的配合比。其中浆水即 为稀释匀化后的浆水 , 含胶凝材料 3 0 k g , 含水 3 O k g 。试验 结果如表 2所示。 表 1 C 3 o 混凝上配合比 k g m 材料品种l 浆水 l 水泥l 矿 粉灰 黄砂 石子 水 外加剂 基准 级配J 0 l 2 0 7 l 8 9 7 4 7 5 0 1 0 3 8 1 9 0 1 7 8 浆水 级配I 6 0 l 1 7 7 l 8 9 l 7 4 7 5 0 1 ( ) 3 8 1 6 0 1 7 8 表2 C 3 0 混凝上对比试验结果 实际用
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- 混凝土 中的 应用
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