混凝土搅拌站废水对混凝土性能的影响

混凝土搅拌站废水指的是混凝土生产后，冲洗车辆或搅拌机设备排放出的液态废弃物，混凝土搅拌站每次排放的废水量很大。如果混凝土搅拌站年产量为50万立方米，其排放的废水量每年高达8万吨，因此，采用先进的技术建立废水处理系统，加强对废水的成分研究，有利于实现混凝土搅拌站废水的高效回收与利用。

1废水性质

混凝土搅拌站一般使用自来水冲洗设备，冲洗后的废水中含有水泥、掺合料、细砂等颗粒物质，此外还有水化离子存在。混凝土搅拌站废水中残留的外加剂也会对废水性质产生影响，测试后废水中主要含有固含量和不变的离子浓度，如果将混凝土搅拌站的废水在混凝土中充分利用，这些离子将会影响凝胶材料的水化程度。因此，人们需要对废水性质加以研究，探究离子浓度放置时间给废水带来的影响。

2混凝土搅拌站废水处理系统

重新利用混凝土搅拌站废水，但废水中固体物质会对其产生影响，人们需要应用废水处理系统，采用沉淀和分离的方法实现废水在混凝土中的利用。系统中有沉淀池，按照水流的方向可以将其划分为平流式、竖流式以及辐流式，一般情况下混凝土搅拌站的废水处理使用平流式，沉淀池呈现出矩形外观，废水从一段进入，水平流出另一端的澄清池，然后进入清水池。人们将澄清池当做二级沉淀池，完成混凝土搅拌站废水的过滤，虽然在这种废水处理方式占地面积比较大，但是沉淀的效果很好，清水池可以冲洗设备，也可以直接作为拌制混凝土的水再次使用。为了让废水中的砂石有效得到利用，人们使用砂石分离设备，将砂石冲到滚筛内，然后将砂石送入螺旋式输料机，最后进入砂石料仓，完成砂石的有效再利用。

3混凝土搅拌站废水在混凝土中的利用

水泥标准稠度用水量与凝结时间

混凝土搅拌站废水增加了水泥稠度需水量，废水掺量增加，稠度的需水量也会增加。如果废水掺量增加20％，稠度用水量就会增加0.5％，经过分析得知，这与废水中固体物质相关，固体颗粒会增加集料面积，降低颗粒的吸水性。同时，废水掺量与浓度越大，固体颗粒含量也会越大，称量水的时候，需要将固含量扣除，以此降低水泥稠度用水量的影响。废水会延长水泥的凝结时间，随着掺量与浓度的增加，初凝时间与终凝时间也会延长，为了提高废水利用率，人们会使用过量的沉淀渣代替水泥，进而缩短凝结时间。

表1为拌合水对水泥性能的影响。经分析得知废水对水泥的凝结时间与安定性有着一定影响，但测试值之间的差距不大。掺了废水的水泥净浆在初凝与中凝方面的凝结时间比较长，但安定性处于合理范围内。这一问题与搅拌站废水缓凝作用有关，泵送混凝土中会使用到缓凝减水剂，可能是循环水池中水化水泥颗粒对外加剂的吸附，有缓凝组分释放。所以，凝结时间相对长一些。

搅拌站废水作为净浆的拌合水时与清水组的初始流动度有一定的差异，且随着废水掺量的增加，其流动度随之减小。相对而言，搅拌站废水作为净浆拌合水时比清水组的流动度损失小。废水中有一定含量的Ca（OH）2，水中碱性加强，且废水内会有少量固体废弃悬浮颗粒，在沉淀池内难以沉积。在一定掺量范围内，废水的流动性较好。超过额定范围，废水流动性下降，人们认为这与废水的浓度密切相关，当废水的浓度增加，废水的流动性随之降低。如果废水浓度低于5％，其流动性不会发生明显变化，如果废水浓度超过了5％，废水流动性将快速下降，甚至影响其坍落度。

根据表2经过分析，基本数据如下：

（1）C30混凝土搅拌站废水浓度为0％时，坍落度为225mm，扩展度为540mm；工作1h候坍落度为200mm，扩展度为490mm。

（2）C30混凝土搅拌站废水浓度为5％时，坍落度为220mm，扩展度为530mm；工作1h候坍落度为190mm，扩展度为470mm。

（3）C30混凝土搅拌站废水浓度为8％时，坍落度为190mm，扩展度为395mm；工作1h候坍落度为130mm，扩展度为300mm。

（4）C30混凝土搅拌站废水浓度为10％时，坍落度为85mm，扩展度为200mm。

由此可见，当混凝土搅拌站废水浓度达到5％时，拌合物的工作性最佳。

针对混凝土搅拌站废水对混凝土的耐久性影响，人们研究发现废水在一定程度上可以提高混凝土抗氯离子的渗透性，有效改善混凝土抗碳化能力。如果将废水掺量增加，混凝土早期碳化深度不会太大，但是后期的碳化深度就会增加，甚至增加到1mm左右，但是废水掺量的增加不会对混凝土抗冻融能力与抗盐腐蚀力有太大影响。掺量过多将会引发混凝土出现裂缝，加速混凝土内部干燥收缩，因此废水中固含量对提高混凝土密实度有积极作用。

拌制混凝土时，人们需要加入外加剂，由于工程实际情况不同，需要加入的外加剂种类与含量有所差异，对混凝土影响最大的就是减水剂中混凝组分。不仅如此，减水剂混凝组分对混凝土搅拌站废水固含量变化影响也很大，还会关系到废水的浓度变化，人们需要改进废水处理工艺，以此满足混凝土的各项性能。当混凝土搅拌站中废水减水剂缓凝组分比较少，水中被减水剂包裹的悬浮颗粒也会较少，废水的浓度较低，沉淀时间较短。如果温度较高，泵送距离远，建议增加减水剂和缓凝组分，进而增加废水的浓度，但是要注意混凝土搅拌站废水的沉淀澄清工艺，加长处理时间，保证混凝土凝结时间与强度情况符合相关标准。

废水固含量、离子浓度与混凝土性能关系

混凝土搅拌站废水浓度和产量的变化在混凝土中体现为固含量情况，如果固含量大，将会影响混凝土的密实度。废水中固含量还会影响混凝土与砂浆水的水化速率与水化过程，废水内没有水化处理的颗粒在水化中可以推动混凝土水化，影响混凝土发生裂缝，人们合理控制混凝土搅拌站的掺入量，进而控制废水固含量情况，确保混凝土拥有良好的耐久性。混凝土搅拌站废水中又有Ca2+、OH-、SO42-以及Na+等水化离子成分，研究人员对某处混凝土搅拌站的废水成分进行研究，发现其中Ca2+和OH-的浓度比纯水高，废水的掺入降低了混凝土的强度。因为该混凝土搅拌站的废水固含量比较低，只有0.22％，但是废水离子浓度很高，随着废水pH值增加，混凝土坍落度下降。饱和石灰水拌制砂浆后，混凝土初凝时间被延长，但是混凝土强度明显增加，离子浓度增加使混凝土内部离子浓度发生变化，进而形成Ca（OH）2的结晶产生。混凝土搅拌站的废水属于高碱性水质，可以将空气里二氧化碳抵消，使其融入废水，并与水泥产生水化反应，生成氢氧化钙，有效增强了混凝土抗氯离子渗透能力，提高了混凝土的耐久程度。

为了提高混凝土搅拌站废水在混凝土中的利用效率，研究人员研发了一种废水综合利用工艺。该工艺处理步骤具体如下；

（1）使用循环水冲洗废弃混凝土，得到混凝土料浆。（2）混合料浆倒入搅拌分离机，将混合料浆冲洗，得到分离后的砂石与水泥浆水，再将水泥浆水经过导浆槽与砂石一同进入浆池。（3）水泥浆水可以拌制混凝土。该混凝土搅拌站废水处理工艺不仅可以将搅拌设备中的废气混凝土内部砂石、浆水有效分离，还能够实现砂石与浆水的再次利用，混凝土搅拌站废水进入三级沉淀池，完成沉淀后可以循环使用，实现了废水的零排放，不仅可以节约水资源，还能够保护环境，水泥浆水拌制混凝土可以将浆水高效回收，真正实现混凝土搅拌站“三废”的零排放。

总之，分析混凝土搅拌站废水的性质，结合人们研发的废水处理系统，应用先进的废水处理工艺，通过增加水泥稠度用水量，延长混凝土初凝时间与终凝时间，再加入一定掺入量提高混凝土的流动性。有效提高了混凝土搅拌站废水的利用效率。

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