管桩混凝土尾浆在预拌混凝土中的应用.pdf

第 3 3卷第 7期 Vo 1 _ 3 3 No 7 建筑施- r B U I L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 管 桩 混 凝 土尾 浆 在 预 拌 混 凝 土 中 的应 用 Appl i c a t i o n o f Re s i dua l S l ur r y o f Pi pe - Pi l e Co nc r e t e t o Re a d y- M i x e d Co nc r e t e 口 耿莉莉 卢金国 朱敏涛 ( 上海市建 筑构件制 品有限公 司 2 0 0 0 9 0 ) 【 摘 要】 通过分析 离心法管桩混凝土生产时产生的尾浆的排放量、相对密度及组分等，进行了对尾浆均匀化处理后应用于 预拌混凝土中的试验研究。结果表明，经过一定的技术处理，浆水用于预拌混凝土时和易性 良好，强度性能与基准混凝土相 近，能够满足使用要求。 【 关键词】管桩 尾浆预拌混凝土再利用 【 中图分类号】 T U 5 2 8 1 7 文献标识码 B 【 文章编号 】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 l J 0 7 0 5 9 9 0 3 1 概 述 管桩混凝土浆水在管桩行业内也叫余浆或尾浆， 是管桩 在成型过程中由于离心力的作用， 混凝土密实的同时挤出的 含有胶凝材料和水的悬浊液。它相对密度较高、 p H 值较高， 含有水泥、 掺合料等胶凝材料成分 ， 会凝结固化。 对于管桩尾浆的处理 ， 常见的有 3 种方法 ： 一是结硬成 块后， 作为建筑垃圾进行填埋； 二是用于要求不高的小型混 凝土制品的生产中； 三是循环利用于管桩的再生产中。第一 类方法存在的问题是需要占用大量临时堆放场地、 消耗大量 资源且环境会遭受污染， 而第二类方法是缺少经济性 ， 第三 类方法则是不能保持管桩质量的稳定。 本企业每年产生的管桩浆水约为 3 0 0 0 0 t 。 本文研究 了利用管桩尾浆于商品混凝土生产中， 以替代部分胶凝材料 配制混凝土的技术， 对于推进混凝土厂的绿色生产、 降低商 品混凝土的成本具有积极的意义。 2 管桩浆水的排放量、 相对密度及组分研究 把管桩浆水应用于混凝土的再生产之中， 从某种意义上 说， 要在混凝土的配制中掺入一种新的胶凝材料。故需对这 种新材料的排放量、 相对密度和组分进行研究。 2 1 浆水的排放量、 相对密度及匀化处理 经统计，本企业产生的浆水量约在 7 0 0 0 k g h左右 ， 浆 水的相对密度在 1 6 0 0 k g m 3 1 8 0 0 k g m 。 之间，浆水稀释 成 1 5 0 0 k g m 。后 浆 水 量 将 会 增 加 至 7 8 7 5 k g h 【 作者简介】 耿莉莉( 1 9 8 1 一 ) ， 女， 大专， 助理工程师。联 系地 址： 上海市黎 平路 2号( 2 0 0 0 9 0 ) 。 【 收稿日期】 2 0 1 1 - 0 5 2 1 9 3 3 3 k g h ， 平均值 为 8 6 0 0 k g h 。 2 _ 2 浆水 组分及 其含量 由于浆水是离心成型的产物， 所以其所含的组分来源于 管桩的混凝土。管桩混凝土配比中所含的材料有水泥、 外掺 料、 石子、 黄砂、 外加剂和水。 在离心过程中， 离心力大的骨料 往外层挤， 离心力小的粉料往内层分布， 所以离心结束后 ， 从 管桩内孔中倒 出的浆水主要含有水泥、 外掺料、 水和极少量 的石( 泥 ) 粉和外加剂。 因为管桩强度要求高 ， 对骨料的要求也较高 ， 石子是清 洗过的， 黄砂选用非常干净的中粗砂 ， 所以浆水中所含石粉 和泥粉极少， 可忽略不计。 外加剂吸附在粉料表面， 在浆水中 的含量很少 ， 在使用过程中亦可忽略不计。 因为浆水的水化反应不断进行，其组分是时间的函数 ， 现有检测手段无法快速测出内含各组分的含量， 所以只有通 过计算分析的方法来推断其各组分的比例。 根据已知条件 ： 水泥的密度为 3 2 4 0 k g m 。 ， 外掺料的密 度为 2 7 5 0 k g m 。 ， 将两者作为一个整体 ， 推断出胶凝材料的 相对密度在 2 7 5 0 k g m 3 2 4 0 k g l m 3 之间。水的密度为 1 0 0 0 k g m 。 ， 浆水密度在 1 6 0 0 k g m 1 8 0 0 k g m 。 之间。 通 过验算， 可知胶凝材料 ： 水 ( 0 5 5 0 7 O ) ： ( 0 4 5 0 3 O ) 。 由于使用的浆水为稀释匀化后的浆水， 其相对密度为确 定的 1 5 0 0 k g m 3 。通过验算， 可知稀释匀化后的浆水中， 胶 凝材料 ： 水 = ( O 4 8 O 5 2 ) ： ( 0 5 2 0 4 8 ) 。 基本上可视为胶 凝材料占 5 0 ， 水 占5 0 。 3 浆水用于预拌混凝土的配比研究 3 1 配合比设计 目标 第 7期 耿莉莉 、 卢金国、 朱敏涛： 管桩混凝土尾浆在预拌混凝土中的应用 7 2 O 1 1 ( 1 )浆水 1 0 0 $ 0 用目标。配合比设计时， 需根据浆水的 排放速率，合理设计浆水的掺量，达到浆水 1 0 0 的利用目 标。 ( 2 )快速使用目标。 为尽量避免时间延长对浆水性能的 影响， 需合理设计浆水的利用时效和掺量， 使之达到快速使 用的目标。 ( 3 )预拌混凝土低风险目标。 要使浆水在预拌混凝土中 使用的风险控制在低值， 需限制掺量和其使用范围。 ( 4 )对生产工艺影响小的目标。 浆水的使用不能影响现 有生产工艺 ， 不能影响生产效率。 3 I2 浆水掺量和使用时效的确定 ( 1 ) 掺量的确定 本企业同时生产管桩和预拌混凝土。 为保证最终产品的 质量， 根据设计目标 ， 结合浆水的单位时间排放量和预拌混 凝土单位时间的生产量， 综合考虑后， 确定混凝土配合比中 浆水的掺量为 6 O k g m 。 为宜，内含 3 O k g胶凝材料、 3 O k g 水。这样基本可以实现即排即用， 同时掺量产生的风险值也 较低。此外 ， 考虑到管桩 2 4 h生产， 而夜间预拌混凝土的生 产不连续 ， 故夜间浆水的使用需要将管桩和预拌混凝土的生 产结合在一起。 ( 2 ) 使用时效的确定 由于管桩浆水中含有水泥等胶凝材料 ， 其使用应在时效 范 围内。将产生 的浆水 快速 处理至可使 用浆水约需 要 2 0 m i n 。 采用的方法为： 使用泵送设备， 通过管道输送至处理 地点， 并用 P L C自动稀释。将稀释好的浆水用于预拌混凝土 生产时， 由于需要将稀释好的浆水用车辆运输至预拌混凝土 搅拌站的储存桶 ， 再通过搅拌站的称量装置称量使用， 且预 拌混凝土的生产节奏并不像管桩那样稳定， 使用过程中会碰 到一桶成品浆水在 1 h 3 h 甚至更长时间才能使用完毕的 情况， 故将浆水在预拌混凝土的使用时效控制在 3 h 是较为 合适的。而为保证浆水能满足 3 h 的使用时效， 需采用不断 搅拌和掺入缓凝剂等技术措施。 3 3 对 比试 验研 究 由于预拌混凝土的标号较多， 为了控制风险， 我们将用 于预拌混凝土中的浆水掺量控制在 6 0 k g m 3 ， 替代胶凝用量 为 3 0 k g m 3 ， 替代用水量为 3 0 k g m 3 ； 使用范围限制在 C 3 0以 下 ， 使用时效限制在 3 h 。考虑到 3 h内浆水仍存在一定水 化反应 ，我们向浆水内加入占浆水中所含胶凝材料 0 0 1 2 5 0 0 2 5 的缓凝剂来延缓水化进程。 本研究 中， 我们采用了 2类配比( 基准配比、 掺浆水配 比) 、 3种标号 ( C 2 0 、 C 2 5 、 C 3 0 ) 、 4种状态 ( 稀释好的浆水 1 h 后使用、 3 h后使用， 稀释好的浆水加入缓凝剂 1 h 后使用、 3 h 后使用) ， 来进行对比试验。 3 3 1 采用C3 0基准级配与浆水级配进行对比 C 3 0级配混凝土采用如表 1 所示的配合比。其中浆水即 为稀释匀化后的浆水 ， 含胶凝材料 3 0 k g ， 含水 3 O k g 。试验 结果如表 2所示。 表 1 C 3 o 混凝上配合比 k g m 材料品种l 浆水 l 水泥l 矿 粉灰 黄砂 石子 水 外加剂 基准 级配J 0 l 2 0 7 l 8 9 7 4 7 5 0 1 0 3 8 1 9 0 1 7 8 浆水 级配I 6 0 l 1 7 7 l 8 9 l 7 4 7 5 0 1 ( ) 3 8 1 6 0 1 7 8 表2 C 3 0 混凝上对比试验结果 实际用水 坍落度 mm 抗压 强度 MP a 量 k g 0 h 1 h 2 h 1 d 3 d 7 d 2 8 d 基准级配 R 1 9 0 1 4 0 8 0 6 5 9 2 2 2 6 3 3 5 4 8 6 浆水级配 h 1 1 7 7 1 8 0 1 1 5 9 0 7 2 1 7 9 2 7 7 4 6 8 浆水级 配 h - h l 1 6 7 1 3 0 1 1 0 1 O 0 9 8 2 O 5 3 2 7 4 6 2 装水级配 h 3 1 7 7 1 5 0 1 O 0 7 5 7 6 1 7( ) 2 8 1 3 9 ( ) 浆水级 配 h h 3 1 6 8 1 4 5 1 2 O 8 0 8 1 1 8 9 2 9 9 4 7 1 注 ： h i 代 表稀释好 的浆水 1 h后使 用 h _ h 1 代表稀释好的浆水加入缓凝剂0 0 1 2 5 A 1 h 后使用 h 3 代表稀释好的浆水 3 h 后使用 h 3代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 0 1 2 5 后 3 h后使 用 0 0 1 2 5 即 1 0 0 稀释 浆水掺 1 ( J 浓度缓凝剂 6 2 5 g 3 3 2 采用 C 2 5 基 准级 配与浆 水级 配进 行对 比 C 3 0 级配混凝土采用如表 3所示的配合比。试验结果如 表 4所示。 表3 C 2 5 混凝上配合比， k 譬 m-3 材 料品 种I ； e - I 水泥l 矿 粉灰f 黄砂l 石子I 水 l 外 加刺 基准级配l 0 【 1 8 】I 7 7 l 6 4 l 7 9 7 I 1 0 1 4 I 1 9 0 I 1 5 4 浆水级 配 l 6 O 1 5 1 l 7 7 l 6 4 I 7 9 7 I 1 0 1 4 1 1 6 0 1 5 4 实际用水 坍 落度 ram 抗压强度 MP a 量 k g 0 h 1 h 2 h 1 d 3 d 7 d 2 8 d 基准级配 R 1 9 0 1 4 0 6 5 3 0 5 5 1 6 7 2 6 9 4 3 8 浆水级配 h 1 1 6 3 1 3 0 9 0 6 5 5 5 1 5 3 2 5 2 4 2 3 浆水级配 h - h l 1 6 5 1 5 0 1 1 O 8 5 3 7 1 5 4 2 8 7 4 7 3 浆水级配 h 3 1 6 3 1 4 0 6 5 5 0 5 2 1 4 4 2 4 ( ) 4 1 8 浆水级配 h h 3 1 6 3 1 4 0 6 5 5 5 4 4 1 4 6 2 5 9 4 4 1 注： h l 代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 O l 2 5 后 1 h后使用 h h l代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 O 1 2 5 后 1 h后使用 h 3代表 稀释好 的浆水加入缓凝 荆 0 0 1 2 5 后 3 h后使 用 h h 3代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 O l 2 5 后 3 h后使用 0 0 1 2 5 即 1 0 0 k g稀释浆水掺 1 0 浓度缓凝 剂 6 2 5 g 0 0 2 5 即 1 o 0 稀释浆水掺 1 0 浓度缓凝 剂 1 2 5 g 3 3 3 采用 C 2 0基准级配与浆水级配进行对比 C 3 0 级配混凝土采用如表 5所示的配合比。试验结果如 表 6 所 示。 3 3 4 试验结果分析 通过上述对不同级配混凝土进行的基准级配和浆水级 配的对比试验， 结果表明： ( 1 )浆水用于预拌混凝土时和易性良好 ， 坍落度损失满 足施工要求， 强度性能与基准混凝土相近， 能够满足使用要 求： ( 2 ) 缓凝剂的掺入对控制坍落度损失有所帮助， 且对混 凝土的后期强度增长有所帮助 ，验证了延缓水化反应的作 第 3 3卷第 7期 V01 3 3 No 7 建筑施工 B UI L D I N G C O N S T R U C T 1 0 N 光纤 式 太 阳光 导 入 系统 的运 用 Appl i c a t i o n o f Fi be r -Op t i c a l Ty p e So l a r Gui d i ng S y s t e m 口 徐丽清 ( 上海市安装工程有限公司 2 0 0 0 8 0 ) 【 摘 要】 上海虹桥枢纽高铁站的地下出站口和贵宾厅由于缺乏阳光，其白天照明需求十分惊人。因此，采用阳光导入技术 是一个有效的节能方式，它不仅给人们带来阳光的享受，而且节约能源，更有利于改善工作和生活的质量。 【 关键词】上海虹桥枢纽光纤传导 照明 节能环保 【 中圈分类号】 I T U l 1 3 - 3 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 一 1 0 0 1 ( 2 0 1 1 ) 0 7 0 6 0 1 - - 0 3 1 光纤式太阳光导入系统 光纤式太阳光导入系统是一种太阳光和 电光源交互性 照明装置。 其结构主要包括： 聚光器、 驱动聚光器运动的可逆 电机、 电磁离合器的机电传动装置、 控制传动装置的光信号 反馈处理电路 ， 及太阳能光伏 电池或传统照明的感光传感器 光信号接受系统、 光导纤维束、 控制操作开关、 发光尾灯和电 光源等。其中的聚光器， 又包括由高分子光学透镜( 集光、 聚 焦提升阳光照度 ) 、 太阳能光伏电池感光传感器、 紫外线( U V ) 【 作者简介】 徐丽清( 1 9 7 7 一 ) ， 男， 本科， 工程师。联 系地址： 上 海 市徐汇 区天钥桥路 9 3号 6 F ( 2 0 0 0 3 0) 。 【 收稿日期】 2 0 1 1 - 0 6 0 6 和红外线( I R ) 滤光镜、 光导纤维， 及起到防尘防雨、 自洁和滤 光作用的进口高纯度聚甲基丙烯酸甲酯( P M M A) 亚克力防尘 罩等所构成。 1 1 系统的构成 其原理是将阳光进行过滤收集，经光导纤维导入室内 等需要地点， 并通过特制的光纤灯进行照明， 以满足阳光需 要的绿色照明， 环保健康的系统。 阳光导入系统由聚光器、 支架、 光纤和照明器具组成。 外 置的阳光采集器将阳光高效吸收， 并经有效过滤后， 通过光 纤导入室内。为达到最好的采光效率 ， 采光器还加装了跟踪 装置 ， 它能够随着太阳位置的变化自动调整朝向， 即像向日 葵一样 ， 达到最好的收集效果。其结构构成如图 1 所示。 表 5 C 3 0 混凝土配合比， k g m 材料品种I 浆水I水泥 粉l粉灰I黄 砂 子l 水l 外 加剂 基准级配 1 0 l 1 6 0 l 6 8 l 5 7 l 8 2 0 h 0 3 0 I 1 8 5 I 1 3 4 浆水级配 l 6 O l 1 3 0 I 6 8 l 5 7 I 8 2 0 h 0 3 0 I 1 5 5 l 1 3 4 表 6 C 2 0混凝土对比试验结果 实际用水 坍落度 mm 抗压强度 MP a 量 k g O h 1 h 2 h 1 d 3 d 7 d 2 8 d 基 准级 配 R 1 8 5 1 3 0 1 o o 7 0 3 O 1 0 2 2 0 8 3 6 4 浆水级配 h 1 1 5 5 1 5 0 1 1 0 8 5 2 1 1 0 - 3 1 8 6 3 2 5 浆 水级配 h - h l 1 5 5 1 4 0 1 3 O 9 0 2 4 1 1 5 2 0 7 3 5 O 浆 水级 配 h 3 1 5 5 1 7 0 1 1 0 8 0 3 3 1 1 7 1 9 6 3 1 6 浆 水级 配 h 1 5 5 1 7 0 1 o o 9 0 2 2 1 0 9 1 9 3 3 1 8 注： ： h 1 代表稀释 好的浆水加入缓凝荆 0 0 1 2 5 后 1 h后使用 h - h l 代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 0 2 5 后 1 h后使用 1 1 3 代表稀释好的浆水加入缓凝剂 0 0 1 2 5 后3 h 后使用 h - h 3 代表稀释好的浆水加入缓凝荆 0 0 2 5 后 3 h 后使用 0 0 1 2 5 即 1 0 0 k g 稀释浆水掺 1 0 浓度缓凝剂 6 2 5 g 0 0 2 5 即 1 0 0 k g稀释浆水掺 1 0 浓度缓凝 荆 1 2 5 g 用 ： ( 3 )随着使用时间的延长， 浆水对混凝土强度的贡献下 降 ， 验证了水化反应的进行使得胶凝材料的活性逐步减小。 4 结语 ( 1 )为保证尾浆能安全用于混凝土中， 需对其根据生 产实际情况先进行均匀化处理后 ， 才能进行试验和应用； ( 2 )通过在管桩尾浆中掺入 0 0 1 2 5 0 0 2 5 的缓凝 剂 ， 可控制混凝土坍落度损失， 保证混凝土的工作性满足施 工要求 ： ( 3)管桩尾浆用于 C 2 0 C 3 0预拌混凝土时和易性良 好， 强度性能与基准混凝土相近， 符合混凝土的设计要求： 根据本企业生产的实际情况， 本文研究了经均匀化处理 后的管桩尾浆应用于 C 2 0 C 3 0预拌混凝土中对混凝土工作 性和力学性能的影响。通过进一步深化其生产工艺， 可使生 产管桩和预拌混凝土的综合混凝土企业实现绿色生产。 6 O 1