回收水浓度对混凝土工作性能及强度的影响

回收水浓度对混凝土工作性能及强度的影响

丁吉鑫

中建八局第一建设有限公司山东济南250100

摘要:本文对混凝土企业中回收水浓度对混凝土工作性能及强度的影响进行研究。混凝土企业在生产过程会产生大量的浆水,再利用成了混凝土行业的重要课题。通过对回收水代替清水搅拌试验,采取一定措施后,完全能够回收作为搅拌用水重新利用,从而实现废水零排放,创造了很好的经济效益和社会效益。试验配制不同浓度回收水以替代清水进行拌和,以试验结论结合实际生产,通过对坍落度、扩展度、强度的研究,详细探讨回收水浓度对混凝土工作性能及强度变化。

关键词:回收水浓度;替代清水;混凝土工作性能;强度

1、引言

本文详细研究回收水浓度在多少范围时可完全替代清水,最大比例使用回收水,达到真正意义上的节能减排。

2、混凝土试验原材料

(1)水泥选用淄博万华p.o42.5,28天抗压强度50.2MPa,初凝时间383min,终凝时间446min。

(2)粉煤灰选用聊城茌平II级,细度15%,需水量比100%,烧失量6.0%。

(3)粗集料选用济南三合石料厂玄武岩5-25mm级配碎石,含泥量0.3%,泥块含量0.1%,针片状含量6%。

(4)细集料选用济南三合石料厂机制砂,含泥量1.2%,泥块含量0.2%,MB值0.50。

(5)减水剂采用济南华建防冻泵送剂FJL-5,减水率15%,含气量3.5%,含固量18%。

试配采用普通C30泵送配合比:

水泥:粉煤灰:机制砂:碎石:水:减水剂=270:110:850:960:160:17

3、试验阶段

试验用水采用场站内回收水池中泥浆,经过比例分别配置浓度为3%、5%、7%、9%的回收水进行试验,与使用清水搅拌的基准组进行数据对比。

(1)清水

使用清水进行搅拌,坍落度225mm,扩展度560mm,混凝土和易性较好,混凝土表面显泌2cm浆体。一小时经损,坍落度215mm,扩展度545mm,混凝土和易性仍较好,流速较快且均匀,仍有较好工作性能。3小时经损,混凝土坍落度200mm,扩展度500mm,混凝土工作性能仍满足施工要求。

(2)回收水浓度3%

混凝土初始和易性良好,流速较快且均匀,混凝土表面泌浆2cm,坍落度220mm,扩展度560mm,一小时经时损失,混凝土表面浆体明显减少,坍落度215mm,扩展度535mm,。三小时经时损失,坍损明显185mm,扩展度485mm,混凝土工作性能仍满足施工要求。

(3)回收水浓度5%

混凝土初始和易性良好,流速可达施工要求,混凝土表面较基准组明显浆体较少,凸显包裹性稍差,坍落度205mm,扩展度550mm,一小时经时损失,坍落度200mm,扩展度525mm,三小时经时损失,坍落度170mm,扩展度450mm,扩展度明显较小,混凝土工作性能仍能满足施工要求。

(4)回收水浓度7%

混凝土初始和易性良好,混凝土表面稍有泌浆,但流速较慢,坍落度200mm,扩展度540mm,一小时经损,坍落度185mm,扩展度500mm,三小时经损,坍落度150mm,扩展度370mm,此时混凝土工作性能已无法达到泵送要求。

(5)回收水浓度9%

按试验配比,混凝土和易性极差,已无法达到正常施工要求,混凝土表面无泌浆状态,损失较快,为试验数据统计,考虑二次添加减水剂对其和易性进行调整,使其满足泵送要求。添加3kg减水剂,和易性得到改善,通过目测可满足工作性能要求,测得坍落度170mm,扩展度400mm,一小时经损,坍落度100mm,扩展度300mm,三小时经损坍落度80mm,扩展度230mm,混凝土经时损失过快,无法满足施工要求。

4、实验数据的整理及分析

当拌合用水为清水时,初始坍落度225MM,扩展度560MM,经时损失一小时后,坍落度215MM,扩展度545MM;经时损失三小时后,然罗渡185MM,扩展度500MM,满足现场施工要求。

当拌合用水浓度为3%时,初始坍落度220MM,扩展度560MM,经时损失一小时后,坍落度215MM,扩展度535MM;经时损失三小时后,坍落度185MM,扩展度485MM,满足现场施工要求。

当拌合用水浓度为5%时,初始坍落度205MM,扩展度550MM,经时损失一小时后,坍落度200MM,扩展度525MM;经时损失三小时后,坍落度170MM,扩展度450MM,仍满足现场施工要求。

当拌合用水浓度为7%时,初始坍落度200MM,扩展度540MM,经时损失一小时后,坍落度185MM,扩展度500MM;经时损失三小时后,坍落度150MM,扩展度370MM,此时现场施工难度加大。

当拌合用水浓度为9%时,初始坍落度180MM,扩展度430MM,经时损失一小时后,坍落度100MM,扩展度300MM;经时损失三小时后,坍落度80MM,扩展度230MM,此时混凝土已无法满足现场施工要求,需进行二次搅拌调整。

从耐久性看,当回收水浓度为0%、3%、5%、7%、9%时,7d抗压强度分别为23.4MPA、24.3MPA、24.4MPA、26.8MPA、25.7MPA;28d抗压强度分别为36.1MPA、36.3MPA、36.6MPA、37.6MPA和36.7MPA。

由试验数据可以看出五组试验中,初始坍落度相差不多,三小时坍损程度相对稳定,回收水浓度超过7%时,混凝土坍落度扩展度变化较为明显,出机已不能满足正常施工要求,需要进行二次调整后才能达到泵送标准。浓度在0-5%时,混凝土强度相对稳定,在7%时强度略微提高,而浓度达到9%时强度有明显下降。

5、实际生产

因考虑实际生产误差相对大于试验误差,故将试验结果作为依据,进行实际生产搅拌。测得当天回收水池浓度,当浓度为5%-7%时,完全替代清水进行生产。按照标准要求进行同一车多次取样,混凝土出厂和易性较好,坍落度200-210mm,扩展度510-535mm,2小时到达施工现场,入泵前坍落度195mm,扩展度510mm,泵管长度50m,出泵坍落度185mm,扩展度480mm,混凝土和易性良好,有较好工作性能,留置五组试块观察其强度。

由上述分析可见:回收水浓度的高低,不是影响混凝土强度的主要因素,一定浓度的回收水能够相对提高混凝土强度。目前浓度的高低主要影响混凝土的工作性能,大部分混凝土企业位置处于较偏远地段,供应距离较远,要求混凝土经时损失必须控制在一定范围内,损失过快的混凝土不能保证其到达现场后的性能,若不能满足现场施工要求混凝土会进行二次调整。直接导致混凝土成本提高,工作效率降低,影响施工进度。在二次调整混凝土的同时,比例掌握不当将导致混凝土强度降低,影响混凝土后期耐久性。

结语

本文对混凝土回收水浓度对其工作性能及强度的影响进行了分析和研究。对回收水用水方面的产生的效益进行了实验研究,在实际应用时,也因各场站回收水浓度控制误差较大,难以对其进行统计分析。在实际应用时,每日测得回收水浓度,当浓度达到一定范围内,可大掺或完全替代清水使用。所取水样的混凝土拌和物性能试验与清水水样相比,各指标差别不大,对混凝土施工性能不会产生明显的影响,与清水相比,不同水样配制结果显示各项性能差异很小,均满足混凝土拌和用水标准,不存在明显差异,从而达到降本增效、节能减排的目的。

参考文献:

【1】混凝土质量控制标准,GB50164-2011

【2】混凝土用水标准,JGJ63-2006

【3】普通混凝土配合比设计规程,JGJ55-2011

【4】普通混凝土力学性能试验方法标准,GB/T50081-2002

【5】普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准,JGJ52-2006

【6】水泥胶砂强度检验方法(ISO法),GBT17671-1999

【7】混凝土防冻泵送剂,JGT377-2012

【8】粉煤灰混凝土应用技术规范,GBT50146-2014

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