CN112083138B - 一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，属于混凝土技术领域。可用于混凝土生产的废浆水的性能指标需满足：固含量≤20.0％，密度1.00～1.15g/cm3，MB值≤2.0，水泥凝结时间差0～±30min，胶砂强度比≥90％，不溶物胶砂流动度损失≤20mm。本发明从废浆水自身性能入手，形成一套完整的性能指标判定方法，并建立与混凝土之间的关联性，能够在保证混凝土质量前提下指导废浆水稳定回收利用，具有极强的实用价值和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体为一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法。
背景技术
我国预拌混凝土自20世纪70年代发展以来，其规模迅速，2019年上半年预拌混凝土生产量达10.32亿m3，全年生产量达20余亿m3；巨大的企业能耗导致用水量居高不下；部分砂石供应商水资源节约意识不足，刻意提高砂石进场含水谋取利益，同时搅拌站实行绿色封闭化管理，场地及罐车冲洗形成了大量的废浆水。搅拌站废浆水若不能及时回收处理，只能通过压滤机进行压滤，随后安排车辆运送至指定地点进行掩埋，这一措施不仅增加了运输成本，还对环境造成了一定的污染。因此，合理回收利用废浆水，降低环境污染，已经成为搅拌站实现可持续绿色化发展的重要措施之一。
搅拌站在生产混凝土过程中，受到各种因素影响，不同时间段废浆水性能存在一定程度波动，当采用废浆水进行混凝土生产时，若不能评估废浆水对混凝土带来的影响，极大可能造成混凝土质量波动，或因此无法提高废浆水用量，达不到零排放的回收利用要求。
发明内容
本发明的目的在于针对搅拌站废浆水回收利用对混凝土性能带来的影响，通过对废浆水性能指标进行评价判定，从而实现混凝土生产过程中的稳定控制，具有较强的实用价值和较好的经济效益。
本发明目的通过以下技术方案来实现：
一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，可用于混凝土生产的废浆水的性能指标需满足：固含量≤20.0％，密度1.00～1.15g/cm3，MB值≤2.0，水泥凝结时间差0～±30min，胶砂强度比≥90％，不溶物胶砂流动度损失≤20mm。
进一步，所述废浆水的固含量按照GB/T 8077《混凝土外加剂匀质性试验方法》中固含量试验方法进行，废浆水试样称量为100g，精确至0.01g。
进一步，所述废浆水的密度采用1L量筒量取500mL废浆水称取质量后进行密度计算，结果取两次平均值。
进一步，所述废浆水的MB值按照GB/T 14684《建设用砂》中MB值检测步骤进行，MB值计算公式为：
式中：500表示废浆水称取量(g)；V—亚甲蓝加入体积(mL)；W—废浆固含量(％)。
进一步，所述废浆水的凝结时间差按照GB T 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》方法进行，试验采用清水与废浆水进行，并计算出两者凝结时间差。
进一步，所述废浆水的胶砂强度比按照GBT 17671《水泥胶砂强度检验方法》进行，试验组采用废浆水掺入，以废浆水中水含量取代清水，并以其中不溶物取代水泥进行。
进一步，所述废浆水的不溶物胶砂流动度损失测试步骤如下：
1)将废浆水烘干至恒重，对不溶物过筛，取筛底；
2)称取若干份质量相同的筛底，取其中一份直接进行胶砂试验；
3)其余份筛底倒入水中搅拌均匀后进行浸泡，各组浸泡时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h并以此类推；
4)浸泡结束后搅拌均匀，分别进行胶砂；
5)测试各组胶砂试验流动度，直至胶砂流动度不发生变化为止，并计算最小胶砂流动度与未浸泡测得的胶砂流动度之差。
进一步，所述不溶物过筛采用0.075mm方孔筛。
进一步，所述胶砂试验中需要加入水泥和标准砂，筛底、水泥、水和标准砂的加入质量比为30～70：380～420：225：1350。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.通过对废浆固含量和密度检测，拟合出两者之间的线性关系，能够实现两者之间快速换算，从而快捷计算出废浆中实际含水量，便于混凝土生产过程中用水量控制，减少质量波动。
2.本发明通过检测废浆水MB值，能够识别其对外加剂的吸附作用，便于在使用废浆水过程中控制其用量，降低对混凝土工作性能的影响。
3.本发明从废浆水自身性能入手，形成一套完整的性能指标判定方法，并建立与混凝土之间的关联性，能够在保证混凝土质量前提下指导废浆水稳定回收利用，具有极强的实用价值和经济效益。
附图说明
图1为废浆水密度-固含量关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
表1为不同实施例和对比例废浆水的性能指标，各个废浆水的性能质保通过下述方式得到：
固含量：测试按照GB/T 8077《混凝土外加剂匀质性试验方法》中固含量试验方法进行，废浆水试样称量为100g，精确至0.01g。通过固含量能够计算出废浆水中实际水含量，便于混凝土生产过程中用水量控制。
密度：采用1L量筒量取500mL废浆水称取质量后进行密度计算，结果取两次平均值。通过密度与固含量数据汇总，拟合出两者之间的相关系，实现废浆水密度快速推定其固含量，有利于节约时间。
MB值：按照GB/T 14684《建设用砂》中MB值检测步骤进行，废浆水称取量为500g，MB值计算公式如下：
式中：V—亚甲蓝加入体积，mL；W—废浆固含量，％。通过检测废浆水MB值能够评价废浆水中不溶物颗粒对混凝土外加剂的吸附程度，便于混凝土生产过程中的控制和调整。
凝结时间差：按照GB T 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》方法进行，试验采用清水与废浆水进行，并计算出两者凝结时间差。主要用于评价废浆水对混凝土凝结时间的影响。
胶砂强度比：按照GBT 17671《水泥胶砂强度检验方法》进行，试验组采用废浆水掺入，以废浆水中水含量取代清水，并以其中不溶物取代水泥进行；主要用于评价废浆水对混凝土强度影响。
不溶物胶砂流动度损失主要是评价废浆水中不溶物的吸水性，其测试步骤如下：
1)废浆水进行烘干至恒重，对不溶物过0.075mm方孔筛，取筛底；
2)称取筛底50g若干份，第一份直接进行胶砂试验，试验中水泥400g，标准砂1350g；
3)其余份不溶物倒入200g水中搅拌均匀后进行浸泡，各组浸泡时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h并以此类推；
4)浸泡结束后搅拌均匀倒入搅拌锅中，随后称取25g上清液冲洗烧杯中残留物一起倒入进行胶砂试验；
5)测试各组试验胶砂流动度，直至胶砂流动度不发生变化为止，并计算最小胶砂流动度与未浸泡测得的胶砂流动度之差。
上述废浆水性能指标的计算过程及参考的测试标准对于本领域技术人员来说是常规并且容易实现的，当然也可以采用其它的常规方式计算得到废浆水的固含量，密度，MB值，凝结时间差，胶砂强度比以及胶砂流动度损失数据，只要是采用本领域认可的测试方式，并且得到的性能数据满足本申请限定的废浆水性能指标即可。
表1废浆水性能指标
| 类别 | 固含量/％ | 密度/％ | MB值 | 凝结时间差/min | 胶砂强度比/％ | 胶砂流动度损失/mm |
| 实施例1 | 5.0 | 1.001 | 0.8 | -5 | 98 | 15 |
| 实施例2 | 10.0 | 1.041 | 0.8 | -15 | 96 | 15 |
| 实施例3 | 10.0 | 1.041 | 1.0 | -20 | 95 | 17 |
| 实施例4 | 15.0 | 1.083 | 1.6 | -25 | 94 | 19 |
| 实施例5 | 15.0 | 1.083 | 1.0 | -25 | 94 | 18 |
| 实施例6 | 20.0 | 1.125 | 1.0 | -25 | 91 | 18 |
| 对比例1 | 25.0 | 1.167 | 1.0 | -37 | 88 | 18 |
| 对比例2 | 15.0 | 1.083 | 2.5 | -28 | 90 | 18 |
| 对比例3 | 20.0 | 1.125 | 1.0 | -34 | 87 | 30 |
| 对比例4 | 30.0 | 1.208 | 1.0 | -50 | 84 | 25 |
以C30强度等级混凝土为例，利用上述实施例和对比例废浆水样品制备混凝土，混凝土性能检测按照GB/T 50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》和GB/T50081《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行。
表2混凝土配合比
表3混凝土性能表
从表1中数据对废浆密度-固含量进行线性分析，并进行线性拟合，得到的废浆水密度-固含量关系如图1所示，其R值为0.99993，表明能够实现废浆水密度-固含量之间的相互快速推定。两者换算公式如下：
W＝aρ+b
式中：W—废浆固含量(％)；ρ—废浆密度(g/cm3)；a—斜率，为120.2684；b—截距，为-115.296。
从表2可以看出，实施例3、4和对比例2中MB值越高，表明其对吸附亚甲蓝体积较多，应用到混凝土中时，外加剂用量越高，尤其对比例2中MB值为2.5，高于本发明中2.0要求，外加剂用量明显提升，对于生产过程中控制极为不利；同时从对比例3、4中可以看出，不溶物胶砂流动度损失越高说明其不溶物吸水性越强，当废浆水固含量较高时，会导致废浆水中的自由水与通过固含量计算出的含水量产生较大的误差，应用到混凝土中时表现为用水量明显增加。
从表3可以看出，对比例中部分指标不在本发明限定范围内，其配制的混凝土工作性能或力学性能均有不同程度降低；而符合本发明要求的实施例所制备的混凝土性能均有所改善，表明符合本发明限定的性能指标范围的废浆水能够应用到混凝土生产中。因此，本发明提出的判定搅拌站废浆水性能指标的方法能够很好的指导废浆水在混凝土生产中的回收利用，具有较强的使用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，可用于混凝土生产的废浆水的性能指标需满足：固含量≤20.0％，密度1.00～1.15g/cm3，MB值≤2.0，水泥凝结时间差0～±30min，胶砂强度比≥90％，不溶物胶砂流动度损失≤19mm，其中，所述废浆水的不溶物胶砂流动度损失测试步骤如下：
1)将废浆水烘干至恒重，对不溶物过筛，取筛底；
2)称取若干份质量相同的筛底，取其中一份直接进行胶砂试验；
3)其余份筛底倒入水中搅拌均匀后进行浸泡，各组浸泡时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h并以此类推；
4)浸泡结束后搅拌均匀，分别进行胶砂；
5)测试各组胶砂试验流动度，直至胶砂流动度不发生变化为止，并计算最小胶砂流动度与未浸泡测得的胶砂流动度之差。
2.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述废浆水的固含量按照GB/T 8077《混凝土外加剂匀质性试验方法》中固含量试验方法进行，废浆水试样称量为100g，精确至0.01g。
3.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述废浆水的密度采用1L量筒量取500mL废浆水称取质量后进行密度计算，结果取两次平均值。
4.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述废浆水的MB值按照GB/T 14684《建设用砂》中MB值检测步骤进行，MB值计算公式为：
式中：500表示废浆水称取量(g)；V—亚甲蓝加入体积(mL)；W—废浆固含量(％)。
5.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述废浆水的凝结时间差按照GB T 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》方法进行，试验采用清水与废浆水进行，并计算出两者凝结时间差。
6.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述废浆水的胶砂强度比按照GBT 17671《水泥胶砂强度检验方法》进行，试验组采用废浆水掺入，以废浆水中水含量取代清水，并以其中不溶物取代水泥进行。
7.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述不溶物过筛采用0.075mm方孔筛。
8.如权利要求1所述一种判定搅拌站废浆水可用于混凝土生产的方法，其特征在于，所述胶砂试验中需要加入水泥、水和标准砂；筛底、水泥、水和标准砂的加入质量比为30～70：380～420：225：1350。
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|---|---|---|---|---|
| CN104230223A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-24 | 中铁二局股份有限公司 | 一种用机制砂配制的高强、免振自密实混凝土 |
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|---|
| 商品混凝土搅拌站废浆水的性能及在混凝土中的应用研究;黑金龙;《中国优秀硕士论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》;20200615(第6期);第B015-390页 * |
| 黑金龙.商品混凝土搅拌站废浆水的性能及在混凝土中的应用研究.《中国优秀硕士论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》.2020,(第6期), * |
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