混凝土搅拌站废水废浆性能分析与利用.pdf
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1、2 0 1 5年 第 5期 (总 第 3 0 7 期) N u mb 5 i n 2 0 1 5( T o t a l No 3 0 7 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M ED C0NCRET E d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 5 0 2 9 混凝土搅拌站废 水废 浆性 能分析 与利用 杨欣华 , 纪宪坤,王明远,韦庆东 ( 中国建筑科学研究院, 北京 1 0 0 0 1 3 ) 摘要: 检测并分析了5个地区6家混凝土搅拌站的废水废浆性能 , 选择其 中2家废水废浆进行砂浆和混凝
2、土试验。 试验结果 表明 : 各家的废水废浆含固量差异较大 , 部分废水废浆的离子总量超过 J G J 6 3 -2 0 0 6 ( 混凝土用水标准 要求 ; 掺加废水废浆后的 砂浆和混凝土抗压强度变化不大 ; 废水废浆掺量应通过试验确定。 关键词 : 废水废浆 ; 砂浆; 混凝土 ; 抗压强度 中图分类号 : T U 5 2 8 0 9 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 1 0 9 0 4 Pr oper t i es and appl i c at i on of i ndus t r i al wa s t e s l
3、ur r y and was t e wa t er i n r e adym ixe d concr e t e st at i on Y A NG Xi n hu a, J IXi a n k n n, WANG Mi n g y u a n, WE I Qi n g d o n g ( C h i n a Ac a d e my o f B u i l d i n g Re s e a r c h, B e ij i n g 1 0 0 0 1 3 , Ch i n a ) Abs t r ac t : Th e p r o p e rti e s of i nd u s t r i a
4、 l wa s t e s l u r r y a n d wa s t e wa t e r o f 6 r e a d ymi x e d c o n c r e t e s t a ti o n s f r o m 5 p r o v i n c e s we r e a n a l y z e d 2 ki n d s o f i n du s t r i a l wa s t e s l u r r y we r e c h o s e n t o p r o d u c e m o r t a r a n d c o n c r e t e Th e r e s u l t s s
5、 h o we d tha t t he s o l i d c o n t e n t o f i n d us t r i a l wa s t e s l u r r y a r e d i f f e r e n t wh i c h v a r i e s b e t we e n 0 3 t o 3 0 Th e t O t a 1 i o n c o n t e n t o f s ome wa s t e wa t e r h a s e x c e e d e d the r e q u i r e me n t s o f n a fio n a l s t a n d a
6、rd “ S t a nd ard o f wa t e r f o r c o n c r e ” Th e r e i S 1 i t fl e i n flu e n c e o n t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f mo r t ar a n d c on c r e t e wh i l e wa s t e s l u r r y a n d wa s t e wa t e r we re u s e d Th e d os a g e o f wa s t e s l u r r y a nd wa s t e wa
7、t e r wh i l e u s i ng s h ou l d b e a s c e r t a i n e d b y e x p e rt m e nt Key wor ds: i n d u s t r i a l wa s t e s l u r r y a n d wa s t e wa t e r ; mo rtar; c o n c r e t e; c o mp r e s s i v e s t r e n g t h 0 引言 1 废水废浆性能研 究 预拌混凝土在生产过程中会消耗大量的水资源 , 无论 是混凝土搅拌机 、 运输车 , 还是泵车 , 每次工作告一段落时
8、 都需要进行清洗 , 会 产生大量的废 水废浆。 如果将这 些废 水废浆直接排放将会对市政排水管网造成一定 的负担 , 同 时废水废浆 中的碱性物质也会对 周边土壤 、 水体造成严重 的污染。 据资料报道 , 每生产 1 m 混凝土将需要消耗洁净 水 0 1 7 t , 平均产生废水废浆 0 0 3 t 。 据 中国混凝土网不 完全统计 , 2 0 1 3年我国预拌混凝土产量 2 1 9 6亿 r n , 初步 估算 , 将 消耗洁净水 3 7亿 t , 产生废水废浆 6 5 0 0万 t _ 2 j 。 如果按 6 5 0 0万 t 废水废浆全部被利用 , 以北京市现行水价 每吨 5元估算
9、, 每年将可为 国家节约资金三亿多元 。 因此 , 废水废浆再生利用 , 既可以保护周边环境实 现绿色生产 , 又可为预拌混凝土企业节约生产成本 。 如何提高废水废浆 的利用率 , 实现废水废浆零 排放 , 是预拌混凝土生 产企业 目前急需解决 的重要问题。 本研究调研并收集了国内5个省份的 6家混凝土搅 拌站的混凝土废水废浆进行试验研究 , 分析 了废水废浆的 含固量和离子含量 。 选择 2家混凝土搅拌站生产 的废水废 浆进行了较系统试验 , 重点研究了普遍关注 的抗压强度。 为保证试验样品具有较好 的代表性 , 分别 在北京 、 上 海 、 湖北武汉 、 重庆 、 浙江台州 和浙江舟山选择
10、了 6家混凝 土搅拌站进行废水废浆取样 , 取样地点均为混凝土搅拌站 废水处置系统 中的废水废浆搅拌池。 生产废水废浆 的外观 见图 1 , 一般为浑浊的含有一定 固体颗粒 的液体 。 图 1 生产 废水 废浆 图片 分析测定所取废水废浆的含固量和离子含量。 含固量 测试方法参照 J T G E 5 1 -2 0 0 9 ( 公路工程无机结合料稳定 材料试验规程 中含水量试验方法( 烘干法) 进行。 表 1中 列出 6家混凝土搅拌站废水废浆 的含固量 , 可 以看 出混凝 收稿 日期: 2 0 1 4 - 1 0 - 1 6 基 金项 目: 国家 “ 十二五” 科技支撑计划课题 : 建筑结构绿
11、色建造专项技术研究( 2 0 1 2 B A J 0 3 B 0 6 ) 1 0 9 - 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 土废水 废 浆 的 含 固量 差 异 较 大 , 含 固 量 大 约 为0 3 3 0 , 其 中4家企业废水废浆 的含 固量低 于 0 5 , 1 家企 业废水废浆的含 固量超过 了 2 5 。 取样 表明混凝土企业 生产废水废浆的含 固量普遍在 1 以下。 表 1 废水废浆含固量 搅拌站地区 含固量, 浙江舟山 北京 重庆 湖北武汉 浙江台州 上 海 O 2 7 2 8 0 4 0 0 4 8 1 5 7 0 3 3 废水废 浆离子含量
12、测定 主要依据 D L T 5 1 9 4 -2 0 0 4 水 电水利工程 地质勘 察水质分析规 程 中的测试方 法。 表 2列出了 6家搅拌站废水废浆的离子含量 , 6 种废水废 浆的p H值基本都大于 1 2 , 属于强碱性液体。 阳离子中含 量最高 的为 c a 2 , 阴离子中 O H一 含量最高 , 以上两种离子 主要为水泥的水化产物。 阴离子 中的 S O 一和阳离 子中的 K 、 N a 含量都 比较高 , 初步分析是 因为混凝土搅拌站 的 减水剂仍 旧以萘系为主, 导致废水废 浆中含有较多的硫 酸 盐 。 浙江舟山和 台州混凝土搅拌站废水废浆中的 c l 一 含量 较高, 超
13、过2 0 0 mg L ( 质量分数为 0 0 2 ) , 主要是因为舟 山和台州 目前普遍采用淡化海砂作为细骨料 , 海砂虽经过 净化处理 , 但会残留一定 的氯离子。 将 阳离 子和阴离子的 总量与 J G J 6 3 -2 0 0 6 ( 混凝土用水标准 进行对 比, 重庆和 浙江台州的废水废浆离子总量都超过了 2 0 0 0 mg L, 分别 达到了2 5 3 7 mg L和2 6 3 6 mg L , 北京的废水废浆离子总 量也达到了 1 9 1 7 m g L, 阴阳离子总量 比较高 , 部分 已经 超过了标准要求的限值。 若将上述废水废浆直接排放 , 将 会严重污染环境 和土壤
14、; 若将其循 环利用于生产混凝 土, 必须通过试验验证对混凝土或砂浆性能的影响。 表 2 废水废浆离子含量分析 mg L 2 废水废 浆对砂浆抗压强度影响 根据 6家混凝土搅拌站废水废浆性能的分析结果 , 选 择北京和浙江舟山共 2家企业 的生产废水废浆进行 了砂 浆试 验 , 研 究 对 抗 压 强 度 的 影 响 , 试 验 方 法 按 照 G B 1 7 6 7 1 -1 9 9 9 ( 水泥胶砂强度检验方法 ( I S O法 ) 进行。 废 水废浆的掺量最高为用水量的 6 0 , 表 3列 出了用于砂浆 中废水废浆 的离子含量 , 各项数值满足 J G J 6 3 -2 0 0 6 (
15、 混 凝土用水标准 。 废水废浆中的固体颗粒折算为细骨料, 与 J G J T 3 2 8 2 0 1 4 预拌混凝土绿色 生产及管理技术规 程 标准要求的折算为胶凝材料有所差异。 试验砂浆配合 比见表 4和表 5 。 图 2和图 3 分别给 出了北京废水 废浆和舟 山废 水废 1 1 0 浆对砂浆抗压强度 的影 响, 数据存在一定 的离散型 , 但仍 旧能够反映一定的规律。 表4掺加北京废水废浆的砂浆配合比 g ( 1 ) 无论对于北京废水废浆或舟 山废水废浆 , 胶凝材 料中是否掺加矿物掺合料 , 总体而言随着废水废浆掺量 的 增大 , 砂浆 的 3 d和 7 d 抗压强度有降低的趋势 。
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