预拌混凝土再利用技术研究

预拌混凝土再利用技术研究

秦伟

上海浦东预拌混凝土有限公司 上海 201201

摘 要：随着建筑工程领域发展速度的不断加快，混凝土施工技术方式也在不断地完善。预拌混凝土企业不断地发展，混凝土的生产效率不断的提高，由于混凝土设计和施工过程中也会受到多种因素的影响，导致混凝土的质量和性能无法达到施工质量要求，这就导致大量废弃混凝土需要进行处理。本文对混凝土特性以及废弃混凝土再利用现状以及废弃混凝土的回收利用技术方式进行了分析，并提出了多种废弃混凝土回收利用措施。在确保质量的基础上，将施工剩料和退料进行更加科学合理的处理，从而降低企业成本，同时也避免产生严重的资源浪费，降低对自然环境所产生的污染。

关键词：废弃混凝土；混凝土拌合物；再生骨料；回收再利用

引言

预拌混凝土是建筑工程施工过程中不可缺少的基础性材料，随着我国建筑工程施工规模的不断增大，混凝土施工技术应用的范围也逐渐的拓宽。在市场需求的引导下，预拌混凝土企业也获得了更快的发展。但是由于预拌混凝土企业属于对环境具有重度污染的企业，在生产过程中会产生大量的粉尘和噪音污染，同时还出出现大量的废弃混凝土。因此，需要对预拌混凝土企业废弃混凝土再利用技术进行更加深入的分析和研究，并提出更多的废弃混凝土资源再利用技术，提高废弃混凝土资源利用效率的同时，也降低对自然环境的污染。

1 废弃混凝土特性分析

废弃混凝土自身结构的损坏主要包括在设计和施工阶段产生的缺陷问题，同时也包括由于环境因素所导致的损坏以及在施工应用期间出现的不同程度损坏。

1.1 废弃混凝土设计阶段特性

设计阶段出现的损坏主要包括混凝土各种材料的配合比不科学，出现了水资源利用过量，从而导致混凝土的强度降低，混凝土中的塑性和硬化后的干缩程度提升，混凝土成品空隙率较大，耐磨性降低，无法满足建筑工程施工强度和耐久性的需求。

1.2 废弃混凝土施工阶段特性

另外，在施工阶段出现的缺陷主要包括，施工过程中混凝土搅拌不均匀，导致内部夹杂过多的空气，导致混凝土的密实度和养护不充分。混凝土结构已经成为建筑工程应用的主要施工技术方式，但是受到多种因素的影响，包括化学物质的侵蚀。化学介质对混凝土结构的侵蚀包括多样，但具体表现为化学产物膨胀所产生的混凝土开裂和剥落等情况。混凝土在应用过程中还会受到应力的影响产生不同程度的开裂和裂缝，导致混凝土结构产生不同程度的破坏。

2 废弃混凝土再利用现状

混凝土已经成为我国建筑工程施工过程中应用的最主要施工技术方式，随着建筑领域不断的发展，混凝土施工技术也在不断的发展和创新，同时废弃混凝土所带来的环境问题也日益严重。主要体现在以下几点：

（1）混凝土生产过程中所使用的骨料来源非常容易获得，并且具有价格低廉和取之不尽的优势，可以随意进行开采利用。结果导致了不同程度的山体滑坡等灾害，严重破坏了自然环境。除了资源问题之外，经济不断的发展，大量废弃建筑物被拆除，进而产生了许多的建筑垃圾，产生了严重的环境污染。

（2）废弃的混凝土会运送到郊外进行掩埋处理，从而导致碱性废渣促使土壤出现失活的情况，产生了大量的运输费用的同时，也造成了二次污染。因此，废弃混凝土处理和利用成为节约能源和保护环境的重要选择。当前，我国针对废弃混凝土再利用的研究不断的深入，从再生骨料和再生混凝土性能等方面进行了更加深入的研究。我国对废弃混凝土的再生利用研究相对较晚，但是废弃混凝土再利用技术的研究已经成为建筑领域的热点问题。

（3）我国当前建筑混凝土垃圾循环再生骨料的应用还处于试验阶段，并且在少部分建筑领域应用过程中也保持谨慎的原则，总体上来看还缺乏系统的研究基础，在技术研究过程中也缺乏健全的骨料和再生混凝土应用技术规范和标准，还无法有效的应用在大规模的建筑工程施工中。因此，当前我国对废弃混凝土处理技术方式仍以堆放和填埋为主，随着废弃混凝土处理技术不断的深入研究，会逐渐的增加更多的废弃混凝土处理方式，从而有效的提升废弃混凝土的回收利用效率。

3 废弃混凝土拌合物回收利用技术

3.1废弃混凝土拌合物危害

废弃混凝土混合料主要是指预拌混凝土企业在生产期间产生的但受到多种因素的影响并未全部的在混凝土工程中进行应用的混凝土混合料。这些废弃混凝土的主要来源于：由于施工单位对工程量计算出现偏差，从而导致混凝土未完全使用而运回预拌混凝土企业的施工余料；由于混凝土混合料的调配比例以及自身所具有的和易性无法满足工程施工质量标准和要求，并且无法进行有效的调整而退回的施工材料；混凝土在生产过程中由于进料错误、计量错误等原因产生的且无法在建筑工程中进行有效应用的生产废弃物；混凝土在出厂过程中由于检验取样过多而产生的剩余材料；混凝土搅拌机和运输车辆中剩余未清理干净的残余材料。

通过相关的调查可以看到，一些预拌混凝土企业虽然针对此种情况构建了倾倒废弃混凝土混合料的混凝土废弃混合料排放区，并制定了较为完善的清理和运输计划。然而，利用此种处理方法会占用企业较大的厂区面积，同时也导致厂区内产生大量的污水，严重影响了厂区的自然环境。此外，对这些预制混凝土进行清理过程中会浪费较多的人力和物力资源，不利于施工企业各项成本的控制。随着我国对环境治理的重视程度不断的提高，对垃圾的处理方式也呈现出多样化，可以说垃圾是一种放错地方的资源，怎样才能更好的实现混凝土混合物的有效回收和再次利用，需要对废弃混凝土拌合物资源的有效回收利用技术进行更加深入的探讨和研究。

3.2 施工剩料与退料回收利用技术

（1）预制混凝土试件

通过对年产高达50万m3预拌混凝土企业进行统计后可以看到，每年生产的混凝土施工剩料及工程施工未用退回的大约有1500m3。在对这些混凝土剩料及退料进行处理的过程中，选择砂石分离清晰的方式，会导致企业的水资源产生严重的浪费，并且耗费较多的电力资源，关键是对周围的自然环境产生了严重的污染。

针对这种情况，企业可以选择其他的处理方式，可以将这些混凝土拌合物自身的性能进行合理的调整，在确保混凝土的质量符合工程施工要求的情况下，将其制作成较大体积的预制混凝土试件，例如，可以制作成地基承载力静载试验所使用的钢筋混凝土配重块。当前，从配重块制作进行调查发现，一般情况下配重块的尺寸应严格按照应用需求，这样企业在每年剩余和退回剩料的生产配重块量相对较大。

（2） 制作配重块

因此，利用制作配重块的方式，能够有效的提升混凝土搅拌物的利用率，并且降低了利用清洗处理方式所耗费的资源和成本，并且不会在处理过程中产生废水和废渣以及废弃物，有效的避免了对自然环境产生的污染和资源浪费。此外，利用制作配重块的方式施工方式较为简单，企业普通工人就可以实现制作，有效的增加了企业工人的收入，对于企业来说也获得了更好的经济效益。

3.3 取样剩料回收利用技术

3.3.1 剩料回收标准和要求

根据国家制定的相关标准中规定需要严格执行GB/T14902-2012《预拌混凝土》生产和利用，并且在混凝土生产过程中需要先取样并进行出厂检验，检验的指标主要包括混凝土拌合物的应用性能以及成型混凝土标准试块的强度测试等。一般情况下，在采样检测的过程中需要从搅拌车内进行取样，并且要确保每次取样的总量为一整车，在每次测试完混凝土拌合物的应用性能后，需要使其形成特定尺寸的立方体压试块，所以剩余的混凝土搅拌物就会当做废物进行处理，通过严格的取样计算，每年处理掉的剩料总量较大。在对这些混凝土拌合物废料进行处理过程中会消耗较多的人力和物力资源，同时还需要占有企业厂区较大的土地资源，更重要是不利于企业厂区自然环境的保护。

3.3.2制作市政构件

取样的残余材料量相对很小，这对于制作大量钢筋混凝土配重块是不现实的，但是也可以进行更加合理的利用，如可以制作小型混凝土市政构件，实现资源的合理化应用，如可以制作市政水泥隔离墩。通过相关调查可以看到，水泥隔离墩已经普遍的应用在居民区、广场、停车场、市政道路以及交通道路两侧隔离带等方面。市政水泥桥墩在制作的过程中应符合市政基础设施建设的基本要求，对构建的尺寸和混凝土的总体用量进行合理的设计。根据混凝土利用的实际情况来看，在生产水泥隔离墩的过程中，对模具成本和人工成本等进行科学计算后，得到了混凝土生产企业每年通过制作水泥隔离墩能够获得更好的经济效益，因此，混凝土生产企业应结合市政基础设施的应用需求，合理地利用预拌混凝土取样剩料回收利用技术，制作其他规格的混凝土试件。

图1.市政水泥隔离墩构件

3.4 砂石分离与废水再利用技术

3.4.1废弃混凝土的清洗

预拌混凝土企业在生产期间，需要保证混凝土的生产质量，并且对运输混凝土的车辆进行彻底的清洗，根据JG/T5094《混凝土搅拌运输车》中的相关规定，应将搅拌车的残料控制率控制在合理的范围内，这样才能在不断地运输过程中保证混凝土的整体质量和性能不受影响。由于在混凝土生产过程中会由于操作失误和计量偏差等问题，生产出一些无法调整的报废混凝土，这些混凝土就只能利用清洗技术进行处理。针对报废的混凝土拌合物还可以充分利用砂石分离机将混凝土中的砂石进行有效的分离并进行再次利用。在废弃混凝土进行清洗的过程中，会使用大量的水资源，为了有效的提升水资源的利用效率，需要对洗刷水进行再次回收利用。

图2.废弃混凝土清洗流程图

3.4.2废弃混凝土洗刷水利用

洗刷水的利用可以分为两种方式，一种是利用浆水压滤机，能够将洗刷水中的颗粒进行彻底的分离，并将澄清的水用于混凝土的生产和车辆清洗等方面。洗刷水的颗粒残留物可以经过过滤并堆积形成滤饼，并做好及时清理工作。另一种方法是将洗刷水直接应用到混凝土生产中，在应用前应进行试验，并对洗刷水中的颗粒含量进行严格的控制。由于洗刷水中的颗粒大部分为水泥和粉煤灰以及砂石等混合物，如果洗刷水中颗粒含量较多，那么就会对混凝土的强度和耐久性产生重要的影响。同时洗刷水中含有减水剂成分，对混凝土也产生减水作用，因此，需要对洗刷水在混凝土生产中的应用做好含量监测工作，如果出现了含固量超标的情况应及时向洗刷水中补充清水，以保证混凝土生产的质量和性能不受影响。

表1.不同掺量废水混凝土拌合物性能及抗压强度比较

4 废弃硬化混凝土回收利用技术

4.1废弃硬化混凝土处理要求

随着建筑工程是公共规模的不断扩大，对混凝土的需求量不断的增多，这就为预拌混凝土企业的生产效率提出了高标准的要求。随着生产效率的不断提高，废弃混凝土的总量也不断的增多。废弃硬化混凝土主要来自企业的废弃试块，通过相关调查发现，混凝土企业每年用于混凝土试配和质量控制以及出厂检测的混凝土试块量总体较高。这些废弃试块在处理过程中主要作为固体垃圾进行填埋处理，需要耗费较多的清运费用，产生了较大的资源浪费。废弃试块不同于建筑垃圾，其成分中主要不包含塑料和废砖以及木屑等杂质，可以通过破碎处理后获得良好的再生骨料，从而实现二次利用。

4.2废弃硬化混凝土的处理方式

预拌混凝土企业在生产前可以与砂石供应商进行有效的沟通，将废弃混凝土试块进行收集，并运送回生产厂区进行破碎处理。有条件的企业还可以构建砂石生产线，在厂区内就能够实现对废弃试块进行处理。

根据我国制定的相关规定，对混凝土生产过程中再生骨料的应用进行了指导和规范。相比天然的骨料，利用再生骨料生产的混凝土塌落度相对较小并且流动性变差。所以，在混凝土生产过程中应做好再生骨料混凝土的配比和生产质量控制，并且从再生骨料预湿和减水剂等方面进行合理的优化，从而有效的提升再生骨料在混凝土中应用的流动性，有效的降低工作性能方面出现的损失。

5 结论与建议

综上所述，随着建筑工程施工中混凝土施工技术也日益的成熟，已经成为当前建筑领域工程施工主要的技术方式。与此同时，预拌混凝土企业也获得了较快的发展，能够为建筑工程施工提供充足的混凝土。但是由于混凝土具有自身的特性，在混凝土配比和运输等环节中受到多种因素的影响，如果混凝土的质量和性能无法满足工程的质量标准和要求，就成为废混凝土。废弃混凝土会导致严重的资源和环境问题。当前我国对废弃混凝土的处理主要以填埋方式为主，此种方式也会产生二次污染。因此，本文对废弃混凝土的再利用进行了分析，并提出了多种废弃混凝土处理方式，为预拌混凝土企业的可持续发展提供可靠的参考。

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撰写日期：2023-03

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