論P(yáng)HC管樁廢漿液的再利用問題
2005-08-05 00:00
摘 要：本文提出目前PHC管樁生產(chǎn)中的廢漿液的處理問題，簡述了在生產(chǎn)中再利用的可能性以
及必須注意的問題。
關(guān)鍵詞：PHC管樁廢漿液
1 問題的提出
我國我省PHC管樁產(chǎn)量逐年提高，用離心法生產(chǎn)PHC管樁時(shí)產(chǎn)生的廢漿液越來越多。以廣東省2003年產(chǎn)量計(jì)，全省共生產(chǎn)PHC管樁約6 千萬米，產(chǎn)生的廢漿液約在60萬噸左右（每立方米砼管樁經(jīng)離心后平均產(chǎn)生100公斤廢漿液計(jì)）。由于我省現(xiàn)在生產(chǎn)PHC管樁時(shí)均摻30% 的磨細(xì)建筑砂，故將這些廢漿液用當(dāng)前土建業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝和手段來生產(chǎn)一般的砼制品，其強(qiáng)度和制品的耐水性等性能無法保證。因此這每年60萬噸左右的廢漿液會嚴(yán)重污染環(huán)境。之前，廣州羊城管樁公司曾將它用來作為生產(chǎn)加氣砼砌塊的原料，并獲得了成功。但由于生產(chǎn)加氣砼砌塊生產(chǎn)線需要一定的資金投入，又要有相應(yīng)的技術(shù)和人才的配套。再加上用單個(gè)管樁廠的廢漿液生產(chǎn)加氣砼砌塊，其產(chǎn)量又不大，不能形成較大產(chǎn)量砌塊的供應(yīng)量，其市場供應(yīng)對象發(fā)生困難。總之，能否將這些廢漿液在管樁生產(chǎn)中再利用，成了研究和應(yīng)用的課題。
2 漿液在管樁生產(chǎn)中再利用的可能性
要說清楚這個(gè)問題，首先應(yīng)研究一下管樁生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢漿液中有些什么東西。籠統(tǒng)的說，廢漿液中有水泥（而且是顆粒細(xì)度較細(xì)的水泥）、磨細(xì)砂、二水石膏、外加劑、泥土及水份。如從礦物組成和氧化物等化學(xué)成分來說，它主要有：水泥熟料中的四種礦物組成（C3S， C2S， C3A， C4AF）以及石膏(CaSO4·2H2O)，泥土中四種氧化物(氧化鈣，氧化硅，氧化鐵，氧化鋁)以及外加劑中的帶有陰離子或陽離子極性基團(tuán)的表面活性物質(zhì)。這些廢漿液中的各種成分的含量嚴(yán)格來說每個(gè)管樁企業(yè)是不盡相同的，即使同一個(gè)管樁企業(yè)不同時(shí)期、不同品種的管樁，其廢漿液成分的含量也會變化。這些變化的主要因素是：①水泥品種；②外加劑品種；③離心成型時(shí)不同規(guī)格離心力不同；④管樁規(guī)格；⑤砼物料溫度隨季節(jié)的變化；⑥砼配合比。
作為廢漿液再利用到生產(chǎn)管樁的工業(yè)化生產(chǎn)中需要克服的難點(diǎn)是：①水泥中的細(xì)組份顆粒。由于離心成型，這些細(xì)組份顆粒被“擠”到廢漿液中，它們水化反應(yīng)快，易凝結(jié)；②石膏(CaSO4·2H2O)。為了調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間，石膏在水泥熟料粉磨時(shí)，其摻量為5%左右，熟料粉磨時(shí)有可能已脫水成半水石膏或無水石膏，由于它的比重比熟料( 顆粒)輕，所以離心時(shí)也較容易“跑”到廢漿液中，引起廢漿液快速凝結(jié)；③外加劑。目前管樁生產(chǎn)中，外加劑的摻量( 固含量計(jì))約為凝膠材料總量的0.6%～1.0%左右，在離心成型時(shí)，其中有相當(dāng)數(shù)量的外加劑隨水分一起被“擠”到廢漿液中，留在成型管樁砼中的外加劑僅是其中一部分。外加劑此時(shí)起調(diào)節(jié)廢漿液凝結(jié)時(shí)間的作用，但主要可能會引起“速凝”。
因此，我們?nèi)缫脧U漿液，就要充分考慮到廢漿液是隨著上述變化因素在“變”的這一情況，否則就有可能做不出理想的管樁來，或者說做不到每根管樁的質(zhì)量均是很穩(wěn)定的。
3 管樁生產(chǎn)中廢漿液的再利用應(yīng)注意的問題
“科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力” 這是一句常用的話。我國每年有成千上萬個(gè)“科研成果”，應(yīng)當(dāng)說這些成果絕大部分是真的，但轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的，卻不到百分之幾，為什么？主要是這些研究成果是在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的，把它放到工業(yè)化生產(chǎn)中還有一系列的問題需要解決( 包括各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)手段)，否則生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，有的合格，有的可能質(zhì)量有波動，有的可能因生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的某個(gè)小問題未能過關(guān)，影響到產(chǎn)量和質(zhì)量。如果處理不當(dāng)或處理不好，有可能某個(gè)成果或新產(chǎn)品搞了幾天或幾個(gè)月，就被迫停下來，回到原來的老路上去。摻廢漿液生產(chǎn)PHC管樁這一課題，如處理不當(dāng)，就會出現(xiàn)上述問題，因此，要注意的問題是：
⑴ 摻廢漿液后，管樁砼配合比須隨具體情況進(jìn)行調(diào)整。
如上所述， 如果原生產(chǎn)PHC 管樁的砼配合比是科學(xué)合理的，那生產(chǎn)管樁時(shí)經(jīng)離心成型后能倒出的廢漿液為90～120㎏/ 立方米砼。在廢漿液中，固含量大致占50%～70%。因此，要利用它，把它作為砼攪拌時(shí)的配料之一，就必須將原砼配比進(jìn)行調(diào)整，否則，之后生產(chǎn)的管樁砼無法攪拌和制作。另外，如果要把前一根PHC 管樁制作時(shí)所產(chǎn)生的廢漿液完全用到后一根PHC 管樁砼中，從目前的研究結(jié)果看，有一定的困難。( 例，φ400×11m樁砼用量約為1m3，產(chǎn)生100㎏左右廢漿液，多的達(dá)120㎏左右，如全部攪拌到后面一根φ400×11m樁的砼中，不論如何調(diào)整砼配比和膠凝材料用量，即使樁身砼強(qiáng)度能符合要求，但其它的綜合品質(zhì)會有一些問題。) 因此，根據(jù)目前的研究結(jié)果，建議摻加的廢漿液量在50%～60%可能更為合理一點(diǎn)。
⑵ 廢漿液利用到在生產(chǎn)管樁時(shí)，要保持它的流動性(包括濃度、固含量)基本保持不變。
這個(gè)問題是保證利用廢漿液連續(xù)生產(chǎn)管樁的關(guān)鍵。原因是：在利用廢漿液生產(chǎn)管樁的連續(xù)生產(chǎn)中，實(shí)際過程是這樣的：①倒出廢漿液→②生產(chǎn)管樁、再倒出廢漿液→③生產(chǎn)管樁、再倒出廢漿液→④……。嚴(yán)格來講，每次生產(chǎn)的管樁倒出的廢漿液的濃度和成分在產(chǎn)生變化， 如不采取措施，會隨著生產(chǎn)次數(shù)的增加，變得越來越濃，固含量越來越高，管樁內(nèi)壁浮漿層越來越厚，而倒出的廢漿液越來越少，直到第n次離心后，管樁內(nèi)倒不出廢漿液。如生產(chǎn)中果真是這樣，從某種意義上說是失敗的。因這樣的管樁其砼質(zhì)量逐漸在變化，從而不能保持管樁( 砼)質(zhì)量穩(wěn)定。
⑶ 生產(chǎn)中怎樣保證廢漿液自始至終能循環(huán)使用。
工業(yè)化大生產(chǎn)PHC管樁時(shí)利用廢漿液，要有一個(gè)相對獨(dú)立的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。利用廢漿液的生產(chǎn)過程是：①倒出廢漿液，清除廢漿液中的砂石粗顆粒和其他固體廢物→②采取一些措施使廢漿液在一定時(shí)間內(nèi)( 例如2小時(shí)左右)保持流動性和固含量%基本保持不變→③泵送到攪拌樓并計(jì)量(這些泵送是可靠的，計(jì)量應(yīng)達(dá)到稱量精度要求，而且均應(yīng)操作平穩(wěn)，不能時(shí)好時(shí)壞，出現(xiàn)故障)→④每班完成時(shí)，其整套工藝設(shè)備清洗工作要方便有效.盡管這工藝過程并不十分復(fù)雜，但其工藝和設(shè)備必須過關(guān)，否則，哪怕是有個(gè)小問題過不了關(guān)，就有可能搞不下去，或搞搞停停，或管樁質(zhì)量產(chǎn)生波動。
4 小結(jié)
總之，根據(jù)我們在管樁生產(chǎn)中摻加廢漿液的研究和應(yīng)用情況，認(rèn)為這是有可能的。但要保證工業(yè)化生產(chǎn)中使摻加廢漿液的管樁品質(zhì)達(dá)到一個(gè)很平穩(wěn)的水平，就有一定的技術(shù)難度。只有充分認(rèn)識和解決了本文中的有關(guān)問題，才有可能實(shí)現(xiàn)。
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