1 引言

随着建筑行业向绿色发展的转变以及环保混凝土搅拌站的不断普及，绿色混凝土成为市场主流，环保已成为当今混凝土行业发展的新机遇。传统混凝土搅拌站在生产中产生了大量的混凝土废渣，周边经常堆积如山，大面积的占有土地资源，环境污染严重，成为搅拌站的一大难题。将废渣充分有效的回收利用，不仅能够在混凝土生产中节省成本，而且也可以消除搅拌站固废对环境的污染［1-4］。

矿物掺合料应用于混凝土是现代混凝土技术的重要特征之一。绿色高性能混凝土达到高性能的最主要原因是在传统混凝土中使用了工业固废掺和料来代替部分水泥，使混凝土在满足强度的条件下，同时提高了耐久性，并降低了成本［5-6］。传统的混凝土矿物掺合料包括粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。将搅拌站固废渣与石膏、矿渣及粉煤灰按不同比例共同粉磨至较细的比表面积时，混凝土的和易性能显著提高，搅拌站固废复合掺合料在混凝土中可起到多元复合效应［7-8］。

本文研究的主要内容是通过实验掌握搅拌站固废复合掺合料的特性，探讨利用搅拌站固废掺合料生产复合型混凝土掺和料的最佳配合比，复合型掺和料在混凝土中的应用以及对混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响，能够有效地指导搅拌站固废掺合料在混凝土生产中的应用，在建筑工程中充分利用搅拌站固废掺合料，同时达到资源综合利用、保护环境的目的。

2 搅拌站固废复合掺合料

混凝土搅拌站生产过程中会产生大量的固废，如废浆沉淀池的废渣、报废的混凝土、混凝土压碎试块等，通常处理比较困难。利用工业废渣和搅拌站固废制备混凝土用复合掺合料，用以取代混凝土中一部分水泥，是固废资源化和发展循环经济的重要途径。在混凝土中，只有部分水泥能通过水化反应生成硬化产物，大量未水化的颗粒初期只起到填充作用，由于水泥的粉体粒度分布不合理，凝胶结构中存在有大量未水化颗粒，而搅拌站固废中绝大多数属于初期未充分水化的水泥。通过粉磨设备，将搅拌站固废粉磨至适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，生成固废复合掺合料，可以充分的利用未水化的水泥颗粒。在早期，粉磨的固废复合粉具有晶核效应，能加速水泥的水化，促使混凝土获得更高的早期强度；在水化反应后期，粉磨的固废复合粉具有一定的水化活性，还可以继续水化，保证了混凝土后期具有较高的强度。

我公司通过大量的试验和探索，将搅拌站的固废与石膏、矿渣及粉煤灰按不同比例共同粉磨至一定的比表面积，形成了具有自主知识产权的搅拌站固废复合掺合料制备技术，已建成年产5000 吨的粉磨生产线，固废复合掺合料比表面积大于450 m2/kg，28 天活性大于95%，具体技术指标如表1 所示。

表1 搅拌站固废复合掺合料的技术指标

3 固废复合掺合料对混凝土和易性的影响

通过在C30 的混凝土配合比中保持水泥、砂石骨料、水、以及外加剂掺量等不变，使用固废掺合料替代粉料中粉煤灰的含量，测试掺加不同含量的固废复合掺合料混凝土的流动度、1h 经时损失以及混凝土的状态，来分析固废复合掺合料对混凝土和易性的影响，确定固废复合掺合料合理的掺配比例。表2列出了搅拌站固废复合掺合料配制的C30 混凝土的工作状况。

随着固废掺合料从0 kg/m3增加到80 kg/m3，初始扩展度增加明显，从200/500mm 可以扩大到240/610mm，显示固废掺合料的掺量对流动度的影响较大，混凝土的包裹性也比较好。这是由于在同等水灰比下，固废掺合料在混凝土中与水泥水化相比用水量少，因而相当于增加了拌合物的用水量，相对应的混凝土的流动性好，同时粉磨的固废复合粉具有较高的细度，表面能较低，在机械搅拌和高效减水剂共同作用下被分散到水泥颗粒之间，改善了颗粒堆积状态，使混凝土的和易性变好。然而固废复合掺合料合理的掺配并不是越高越好，当含量增加到120 kg/m3时，混凝土的流动度及经时损失开始下降，从240/610mm 可以下降到210/540mm。这是由于过多的固废复合粉前期水化较少，造成离析泌水，影响了混凝土的和易性。实验结果表明，在混凝土中使用固废复合掺合料替代50—70%的粉煤灰，能够增加混凝土的流动性，同时提高混凝土的粘聚性等。

表2 搅拌站固废复合掺合料配制的C30 混凝土的和易性

4 固废复合掺合料对混凝土力学性能的影响

文章来源：《中国资源综合利用》 网址: http://www.zgzyzhly.cn/qikandaodu/2020/0716/392.html