一种利用管桩离心余浆配制的再生混凝土的制作方法

本发明属于建筑工程中的再生混凝土技术领域，具体涉及一种利用管桩离心余浆配制的再生混凝土。

背景技术：

管桩离心余浆是在管桩生产过程中经高速离心成型生产工艺中形成的一种混凝土脱水后余浆(废浆液)，1m³管桩混凝土平均排放0.05m³余浆，重约90kg。管桩离心余浆是一种碱性的含水泥浆体，其含有较大量的未水化水泥、减水剂、矿物掺合料、石英粉等物质。由于经历了高速离心脱水过程，余浆的胶水比很低，因此用管桩离心余浆制得的混凝土通常强度很低，并且混凝土凝结不均匀导致强度发展不稳定。而且，余浆里的水泥颗粒也已经与水充分接触，开始水化。同时离心过程会使余浆温度快速升高，余浆会在很短的时间内凝结硬化。因此，一般企业取得管桩离心余浆后，只能待其硬化后进行破碎，再送往指定地点进行填埋，这造成环境的污染和资源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利用管桩离心余浆配制的再生混凝土，克服了现有利用管桩离心余浆制备混凝土工艺中余浆凝结速度快、混凝土凝结不均匀制备出的混凝土强度低且强度发展不稳定的问题，有效利用管桩生产过程中经离心成型工序后排出的废浆液资源，变废为宝；配制出的再生混凝土具有优异的流动性、较高的强度且强度稳定，其性能指标均符合混凝土的技术性能指标，可用于工程实践。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种利用管桩离心余浆配制的再生混凝土，包括如下组分(单方用量配方，单位kg/m³)：水泥：150kg/m³-200kg/m³；粉煤灰：50kg/m³-100kg/m³；粒化高炉矿渣粉：50kg/m³-100kg/m³；水：130kg/m³-160kg/m³；控温控凝余浆：100kg/m³-150kg/m³；再生骨料：800kg/m³-1000kg/m³；黄砂：700kg/m³-800kg/m³；还包括高效减水剂，高效减水剂的添加量为：水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉重量之和的0.9-1.2％。

进一步，所述控温控凝余浆的制备方法如下：在常规管桩生产过程中经高速离心成型工艺排出的高温余浆充分冷却至常温或20℃以下，冷却后加入缓凝剂，充分搅拌制得所述控温控凝余浆。所述缓凝剂为常用的糖类或糖蜜类减水剂。

优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥，符合《通用硅酸盐水泥》(gb175-2007)，例如p.o42.5水泥。

优选的，所述粒化高炉矿渣粉为s95、s105、s115等级中的至少一种，符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(gb/t18046-2008)。

优选的，所述粉煤灰为符合国家标准规定《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)的ii级粉煤灰。

优选的，所述再生骨料为粒径5-25mm的再生粗骨料，符合《混凝土用再生粗骨料》gbt25177-2010。

优选的，所述黄砂的细度模数为2.3-3.0，符合《建设用砂》(gb/t14684-2011)。

优选的，所述高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，减水率≥25％。

本发明将各组分按照上述配方混合、搅拌均匀后得到再生混凝土。本发明制备的再生混凝土的工作性能和力学性能如下：初始坍落度：210～230mm，1h坍落度≥190mm，具有优异的流动性，工作性能好。3天抗压强度：≥10mpa；7天抗压强度：≥15mpa；28天抗压强度：≥20mpa，达到强度等级c20-c30，具有较高的强度，且强度发展稳定。可见，本发明提供的混凝土的力学性能和工作性能均达到混凝土的技术性能标准要求，可用于工程实践。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

现有技术中为避免余浆快速凝结，通常只在管桩离心余浆中加入缓凝剂进行处理。用缓凝剂处理后的这种余浆配制的混凝土由于热量高，水化迅速，仍然会很快凝结而丧失流动性，通常其凝结时间在15～20min。可见，该方法效果并不明显，因此绝大多数管桩离心余浆还是只能等凝结硬化后作填埋处理。

本发明对在管桩生产过程中经高速离心成型工艺排出的离心余浆中加入缓凝剂的同时对浆液进行了降温处理，降温至室温或20℃以下，制得的控温控凝余浆具有凝结较慢(凝结时间在45～60min)、便于运输与操作、稳定性好的优点，使得配制出的再生混凝土流动性较佳且坍落度损失小。

本发明中经降温处理后制得的管桩控温控凝余浆可直接用于再生混凝土的生产，余浆中含有的多余水量可以作为再生骨料的预吸水量，再生骨料吸足水分后便不再从混凝土浆液中吸收水，同时管桩控温控凝余浆被再生骨料吸水后仍能保持较好的流动性，这样也就保证了混凝土的流动性，保证了再生混凝土具有优异的工作性能。

因此，本发明克服了管桩离心余浆凝结速度快、混凝土凝结不均匀、制备出的混凝土强度低且强度发展不稳定的问题，具有优异的流动性，较高的强度且强度发展稳定，有效了利用管桩生产过程中经离心成型工序后排出的废浆液资源，变废为宝。

附图说明

图1为本发明实施例中控温控凝余浆的制备工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明实施例中涉及材料具体如下：

参见图1，实施例中控温控凝余浆的制备方法如下：制备φ400口径高强预应力混凝土管桩生产工艺中产生的离心余液，温度大约在75℃～85℃，主要成分为水泥、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和水；将该高温余浆经由集液漏斗1和管壁中空冷却管2进入集液池3，在流入集液池3的过程中，高温余浆可以得到充分的冷却，冷却至常温，余浆流入集液池3后，缓凝剂添加装置4按照余浆的产生量的0.05％分三次向集液池中添加缓凝剂蔗糖，同时，池内安装的搅拌器5可以对余浆进行充分的搅拌，就可以制得控温控凝余浆；

水泥为普通硅酸盐水泥p.o42.5水泥。

粒化高炉矿渣粉为遵循国家标准规定《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(gb/t18046-2008)生产的s95等级矿渣粉。

粉煤灰为遵循国家标准规定《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)生产的ii级粉煤灰；

再生骨料为5-25粒径混凝土用再生粗骨料，遵循国家标准规定《混凝土用再生粗骨料》(gb/t25177-2010)；

砂为普通黄砂，细度模数为2.3-3.0；

高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，减水率通常≥25％，遵循国家标准规定《混凝土外加剂》(gb8076-2008)。

实施例1-3

实施例1-3中余浆配制再生混凝土的配比如表1所示，将各组分混合、搅拌均匀后得到超高性能再生混凝土，该超高性能混凝土的工作性能和力学性能如表2所示。

表1单位：kg/m³

备注：实施例1-3中高效减水剂的添加量分别为水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉重量之和的1.2％、1.1％、1.2％。

表2

从表2的实验结果可以看出，本发明利用管桩离心余浆配制的再生混凝土的初始坍落度为210～230mm，1h坍落度≥190mm，具有优异的流动性，工作性能好。3天抗压强度：≥10mpa；7天抗压强度：≥15mpa；28天抗压强度：≥20mpa，达到强度等级c20-c30，具有较高的强度，且强度发展稳定性高。可见，本发明提供的混凝土性能指标均符合混凝土的技术性能指标，可用于工程实践。

综上所述，本发明对在管桩生产过程中经高速离心成型工艺排出的离心余浆中加入缓凝剂的同时对浆液进行了降温处理，使得制得的控温控凝余浆凝结时间在45～60min，具有凝结较慢、便于运输与操作、稳定性好的优点，配制出的再生混凝土流动性较佳且坍落度损失小。本发明处理后的余浆中含有的多余水量可以作为再生骨料的预吸水量，再生骨料吸足水分后便不再从混凝土浆液中吸收水，同时管桩控温控凝余浆被再生骨料吸水后仍能保持较好的流动性，这样也就保证了混凝土的流动性，保证了再生混凝土具有优异的工作性能。因此，本发明克服了管桩离心余浆凝结速度快、混凝土凝结不均匀、制备出的混凝土强度低且强度发展不稳定的问题，具有优异的流动性，较高的强度且强度发展稳定，有效了利用管桩生产过程中经离心成型工序后排出的废浆液资源，变废为宝。