CN107584633A - 一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蒸压釜冷凝水回收应用于混凝土管桩生产的方法，包括混凝土配合比、原材料、添加剂、搅拌工艺、冷凝水回收、处理及使用等设备。发明的目的在于回收管桩生产过程中蒸压釜降温、降压后产生的高碱度、高硬度冷凝水。一、解决冷凝水排放对环境造成的污染，企业应对冷凝水处理的难题，节省冷凝水处理成本；二、冷凝水回收利用，代替普通水资源用于混凝土搅拌用水，实现水资源的持续循环利用，可节约水资源，具有很高的技术经济效益和社会效益；三、高碱度冷凝水中Ca(OH)2含量较高，可明显提升管桩混凝土压蒸养护后强度，提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑混凝土领域，更具体的说，涉及一种利用冷凝水作为搅拌用水原材料生产PHC混凝土管桩的方法。
背景技术
先张法预应力高强混凝土管桩（下称：PHC管桩）是采用离心成型工艺生产的水泥混凝土制品，广泛应用于建筑基础工程，其混凝土强度等级为C80。PHC管桩在蒸压釜中高温蒸压时需消耗大量的饱和水蒸汽，管桩压蒸养护过程中经热交换使高温高压的水蒸气凝结成冷凝水，按直径3.2m，长度28m的一台蒸压釜养护一釜管桩可以产生4~6吨的冷凝水，一天按18釜计算可产生72~108吨冷凝水。
PHC管桩压蒸养护过程中，蒸压釜内高温高压水蒸汽与管桩做热交换过程中，释放热量后在制品表面凝结成冷凝水，而水泥在水化过程中产生的部分Ca(OH)2将在冷凝水中溶解，使冷凝水呈现较高的PH值，PH值达到10~12，其中Ca(OH)2浓度为0.6%~1.4%，因此即使对高温冷凝水进行过滤处理去杂质后，由于其高硬度、高碱度的特征，不能直接应用于其他方面（如锅炉），若将这些冷凝水直接排放到河道，将造成严重的环境污染，对水资源环境造成很大的压力，对这些冷凝水的处理排放增加企业成本。
目前混凝土行业中普遍采用自来水或地下水作为混凝土拌合用水。随着经济的发展，人类对水资源的需求不断增加，以及对水资源的不合理利用，造成了水资源的短缺问题越来越严重，因此生产企业应当节约用水，对水资源进行充分合理的循环综合利用。
发明内容
为减少及解决背景技术所述问题，本发明提出将排放蒸压釜冷凝水用作混凝土拌合用水的方法，通过对冷凝水回收，加入添加剂进行处理，设计混凝土配合比和输送设备，搅拌用水完全使用冷凝水进行混凝土生产，即可减少冷凝水处理成本，又避免冷凝水排放对环境造成的污染，节约水资源。
本发明解决其背景技术问题所采用的技术方案是：
该方法主要包括混凝土配合比、添加剂调节冷凝水PH值、搅拌工艺、冷凝水回收处理设备；
步骤如下：
步骤一：蒸压釜降压后冷凝水的收集、去除杂质、降温；
步骤二：冷凝水收集于蓄水池中，检测冷凝水PH值，根据检测数据加入添加剂搅拌，调节PH值至使用范围；
步骤三：经处理后冷凝水由管道输送至搅拌楼，作为混凝土拌合水生产管桩混凝土；
步骤四：混凝土装入已放入钢筋笼的管桩模具中；
步骤五：步骤四完成后，盖上模具，合模，张拉，离心成型；
步骤六：步骤五得到的PHC管桩常压蒸养；
步骤七：步骤六得到的PHC管桩脱模；
步骤八：步骤七得到PHC管桩经蒸压釜高温高压蒸汽养护，管桩出釜后吊运至堆场，从蒸压釜得到冷凝水后循环上述步骤。
冷凝水回收利用方法，冷凝水回收包括采用多个蓄水池进行收集，蓄水池蓄水量可设计容量满足1~2天生产所需用水。
冷凝水处理包括，冷凝水去除杂质后在蓄水池中停滞，降至常温，检测冷凝水PH值及Ca(OH)2浓度，根据检验数据加入添加剂并充分搅拌，添加剂作用在于调节冷凝水的物理、化学特征，促进混凝土压蒸养护过程中胶凝材料水化反应。
进一步的，所述冷凝水拌制的混凝土中掺入硅砂粉。
进一步的，所述硅砂粉掺入量为胶凝材料总量的30%。
进一步的，所述添加剂为HJ-1，其主要成分由浓度为30%的稀硫酸拌制而成。
进一步的，所述PHC管桩包括混凝土，该混凝土由胶凝材料，石子，砂，减水剂和水组成，所述胶凝材料由水泥和硅砂粉组成，每立方米混凝土包含1250-1350kg石子，600-680kg砂，280-300kg水泥，120-131kg硅砂粉，高效减水剂掺量为胶凝材料的0.55%~0.60%，115-123kg水，所述水为蒸压釜回收处理后的冷凝水。
进一步的，所述PHC管桩包括混凝土，该混凝土由胶凝材料，石子，砂，减水剂和水组成，所述胶凝材料由水泥和硅砂粉组成，每立方米混凝土包含1300kg石子，640kg砂，294kg水泥，126kg硅砂粉，高效减水剂掺量为胶凝材料的0.55%~0.60%，120kg水，所述水为蒸压釜回收处理后的冷凝水。
作为优选的技术方案，所述冷凝水回收处理设备，包括蒸压釜冷凝水收集管道，蓄水池，搅拌设备，添加剂称量及添加设备，冷凝水输送管道。
本发明的有益效果是：采用上述方法，回收高碱度、高硬度蒸压釜冷凝水，用作PHC管桩混凝土拌合用水，冷凝水含有较高浓度的Ca(OH)2，可以补充水泥水化体系中的Ca(OH)2数量和PH值，最终使得压蒸养护后混凝土的强度也越高，特别是掺入一定量硅砂粉（本发明采用掺量为30%）后混凝土经压蒸处理后，混凝土内部结构更加致密，而且随着Ca(OH)2的浓度越高，混凝土强度提高幅度越大，经检测使用冷凝水作为拌合用水生产PHC管桩，抗压强度较普通用水提高5%~15%，大幅提升PHC管桩产品质量，减少冷凝水处理排放费用及对环境污染，降低了生产成本，同时保证水资源的持续循环利用，有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
附图1为生产工艺流程示意图，示意图中空心箭头表示为冷凝水处理及循环利用过程，实心箭头表示为PHC管桩产品生产流程。
具体实施方式
蒸压釜降压、降温过程中冷凝水由管道导出、过滤、收集于蓄水池中，自然降温至常温，按每天PHC管桩产量10000米，依据产量计算，每天约有72~108t冷凝水产生，可建造4个蓄水池，每个蓄水池蓄水量约需储存60t冷凝水，两个蓄水池用于收集当天产生的冷凝水，两个蓄水池提供前一天收集处理后的冷凝水用于生产。
冷凝水的处理包括检测冷凝水PH值及Ca(OH)2浓度，并调节PH值为10，将调整稳定后的冷凝水由输送管道送至各车间搅拌楼储水罐中。
实施例1
以每立方混凝土计，取水泥294kg、比表面积大于420m2/kg的硅砂粉126kg、细度模数为2.8~3.2的天然砂650kg、粒径为5mm~25mm的石子1290kg、HQ高效减水剂2.31kg（粉剂）、冷凝水120kg，经搅拌机搅拌成混凝土拌合料，再将混凝土拌合料布料至管桩钢模中，经张拉预应力钢筋，离心成型及蒸汽养护，管桩脱模，送入蒸压釜内压蒸养护，管桩出釜后吊运至堆场，即为本发明的整个使用过程。
实施例2
以每立方混凝土计，取水泥294kg、比表面积大于420m2/kg的硅砂粉126kg、细度模数为2.8~3.2的机制砂砂630kg、粒径为5mm~25mm的石子1310kg、HQ高效减水剂2.44kg（粉剂）、冷凝水120kg，经搅拌机搅拌成混凝土拌合料，再将混凝土拌合料布料至管桩钢模中，经张拉预应力钢筋，离心成型及蒸汽养护，管桩脱模，送入蒸压釜内压蒸养护，管桩出釜后吊运至堆场，即为本发明的整个使用过程。
实施例同批次配合比所制的管桩进行钻芯取样，芯样抗压强度达到C90，混凝土试件经过压蒸养护后抗压强度大于90MPa，管桩各项指标均符合标准要求。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，该方法主要包括混凝土配合比、添加剂调节冷凝水PH值、搅拌工艺、冷凝水回收处理设备；
步骤如下：
步骤一：蒸压釜降压后冷凝水的收集、去除杂质、降温；
步骤二：冷凝水收集于蓄水池中，检测冷凝水PH值，根据检测数据加入添加剂搅拌，调节PH值至使用范围；
步骤三：经处理后冷凝水由管道输送至搅拌楼，作为混凝土拌合水生产管桩混凝土；
步骤四：混凝土装入已放入钢筋笼的管桩模具中；
步骤五：步骤四完成后，盖上模具，合模，张拉，离心成型；
步骤六：步骤五得到的PHC管桩常压蒸养；
步骤七：步骤六得到的PHC管桩脱模；
步骤八：步骤七得到PHC管桩经蒸压釜高温高压蒸汽养护，管桩出釜后吊运至堆场，从蒸压釜得到冷凝水后循环上述步骤。
2.根据权利1要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述使用冷凝水拌制的混凝土中掺入硅砂粉。
3.根据权利2要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述硅砂粉掺入量为胶凝材料总量的30%。
4.根据权利1要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述添加剂为HJ-1，其主要成分由浓度为30%的稀硫酸拌制而成。
5.根据权利1要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述PHC管桩包括混凝土，该混凝土由胶凝材料，石子，砂，减水剂和水组成，所述胶凝材料由水泥和硅砂粉组成，每立方米混凝土包含1250-1350kg石子，600-680kg砂，280-300kg水泥，120-131kg硅砂粉，高效减水剂掺量为胶凝材料的0.55%~0.60%，115-123kg水，所述水为蒸压釜回收处理后的冷凝水。
6.根据权利1要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述PHC管桩包括混凝土，该混凝土由胶凝材料，石子，砂，减水剂和水组成，所述胶凝材料由水泥和硅砂粉组成，每立方米混凝土包含1300kg石子，640kg砂，294kg水泥，126kg硅砂粉，高效减水剂掺量为胶凝材料的0.55%~0.60%，120kg水，所述水为蒸压釜回收处理后的冷凝水。
7.根据权利1要求所述一种蒸压釜冷凝水应用于混凝土管桩生产的方法，其特征在于：所述冷凝水回收处理设备，包括蒸压釜冷凝水收集管道，蓄水池，搅拌设备，添加剂称量及添加设备，冷凝水输送管道。
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