論PHC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管樁生產中的廢漿液的處理問題，簡述了在生產中再利用的可能性以
及必須注意的問題。
關鍵詞：PHC管樁廢漿液
1 問題的提出
我國我省PHC管樁產量逐年提高，用離心法生產PHC管樁時產生的廢漿液越來越多。以廣東省2003年產量計，全省共生產PHC管樁約6 千萬米，產生的廢漿液約在60萬噸左右（每立方米砼管樁經離心后平均產生100公斤廢漿液計）。由于我省現在生產PHC管樁時均摻30% 的磨細建筑砂，故將這些廢漿液用當前土建業傳統的生產工藝和手段來生產一般的砼制品，其強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重污染環境。之前，廣州羊城管樁公司曾將它用來作為生產加氣砼砌塊的原料，并獲得了成功。但由于生產加氣砼砌塊生產線需要一定的資金投入，又要有相應的技術和人才的配套。再加上用單個管樁廠的廢漿液生產加氣砼砌塊，其產量又不大，不能形成較大產量砌塊的供應量，其市場供應對象發生困難。總之，能否將這些廢漿液在管樁生產中再利用，成了研究和應用的課題。
2 漿液在管樁生產中再利用的可能性
要說清楚這個問題，首先應研究一下管樁生產時產生的廢漿液中有些什么東西。籠統的說，廢漿液中有水泥（而且是顆粒細度較細的水泥）、磨細砂、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的表面活性物質。這些廢漿液中的各種成分的含量嚴格來說每個管樁企業是不盡相同的，即使同一個管樁企業不同時期、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離心成型時不同規格離心力不同；④管樁規格；⑤砼物料溫度隨季節的變化；⑥砼配合比。
作為廢漿液再利用到生產管樁的工業化生產中需要克服的難點是：①水泥中的細組份顆粒。由于離心成型，這些細組份顆粒被“擠”到廢漿液中，它們水化反應快，易凝結；②石膏(CaSO4·2H2O)。為了調節水泥凝結時間，石膏在水泥熟料粉磨時，其摻量為5%左右，熟料粉磨時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，所以離心時也較容易“跑”到廢漿液中，引起廢漿液快速凝結；③外加劑。目前管樁生產中，外加劑的摻量( 固含量計)約為凝膠材料總量的0.6%～1.0%左右，在離心成型時，其中有相當數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。外加劑此時起調節廢漿液凝結時間的作用，但主要可能會引起“速凝”。
因此，我們如要利用廢漿液，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量均是很穩定的。
3 管樁生產中廢漿液的再利用應注意的問題
“科研成果轉化為生產力” 這是一句常用的話。我國每年有成千上萬個“科研成果”，應當說這些成果絕大部分是真的，但轉化為生產力的，卻不到百分之幾，為什么？主要是這些研究成果是在實驗室實現的，把它放到工業化生產中還有一系列的問題需要解決( 包括各個工藝環節的實現手段)，否則生產出來的產品，有的合格，有的可能質量有波動，有的可能因生產工藝環節的某個小問題未能過關，影響到產量和質量。如果處理不當或處理不好，有可能某個成果或新產品搞了幾天或幾個月，就被迫停下來，回到原來的老路上去。摻廢漿液生產PHC管樁這一課題，如處理不當，就會出現上述問題，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行調整。
如上所述， 如果原生產PHC 管樁的砼配合比是科學合理的，那生產管樁時經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，把它作為砼攪拌時的配料之一，就必須將原砼配比進行調整，否則，之后生產的管樁砼無法攪拌和制作。另外，如果要把前一根PHC 管樁制作時所產生的廢漿液完全用到后一根PHC 管樁砼中，從目前的研究結果看，有一定的困難。( 例，φ400×11m樁砼用量約為1m3，產生100㎏左右廢漿液，多的達120㎏左右，如全部攪拌到后面一根φ400×11m樁的砼中，不論如何調整砼配比和膠凝材料用量，即使樁身砼強度能符合要求，但其它的綜合品質會有一些問題。) 因此，根據目前的研究結果，建議摻加的廢漿液量在50%～60%可能更為合理一點。
⑵ 廢漿液利用到在生產管樁時，要保持它的流動性(包括濃度、固含量)基本保持不變。
這個問題是保證利用廢漿液連續生產管樁的關鍵。原因是：在利用廢漿液生產管樁的連續生產中，實際過程是這樣的：①倒出廢漿液→②生產管樁、再倒出廢漿液→③生產管樁、再倒出廢漿液→④……。嚴格來講，每次生產的管樁倒出的廢漿液的濃度和成分在產生變化， 如不采取措施，會隨著生產次數的增加，變得越來越濃，固含量越來越高，管樁內壁浮漿層越來越厚，而倒出的廢漿液越來越少，直到第n次離心后，管樁內倒不出廢漿液。如生產中果真是這樣，從某種意義上說是失敗的。因這樣的管樁其砼質量逐漸在變化，從而不能保持管樁( 砼)質量穩定。
⑶ 生產中怎樣保證廢漿液自始至終能循環使用。
工業化大生產PHC管樁時利用廢漿液，要有一個相對獨立的生產工藝和設備。利用廢漿液的生產過程是：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間內( 例如2小時左右)保持流動性和固含量%基本保持不變→③泵送到攪拌樓并計量(這些泵送是可靠的，計量應達到稱量精度要求，而且均應操作平穩，不能時好時壞，出現故障)→④每班完成時，其整套工藝設備清洗工作要方便有效.盡管這工藝過程并不十分復雜，但其工藝和設備必須過關，否則，哪怕是有個小問題過不了關，就有可能搞不下去，或搞搞停停，或管樁質量產生波動。
4 小結
總之，根據我們在管樁生產中摻加廢漿液的研究和應用情況，認為這是有可能的。但要保證工業化生產中使摻加廢漿液的管樁品質達到一個很平穩的水平，就有一定的技術難度。只有充分認識和解決了本文中的有關問題，才有可能實現。
編輯：
監督：0571-85871667
投稿：news@ccement.com
本文內容為作者個人觀點，不代表水泥網立場。聯系電話：0571-85871513，郵箱：news@ccement.com。
