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摘要:預拌(商品)混凝土是從施工建筑行業中分離出來的一個新興產業。當前,預拌混凝土已經逐漸被應用到各種類型的建筑工程當中。文章簡單闡述了預拌混凝土行業的發展趨勢,主要分析了當前混凝土的節能環保問題,并就預拌混凝土節能環保技術的實際應用提出了幾點看法,以供諸位參考。
關鍵詞:預拌混凝土;節能環保;問題;應用
預拌混凝土又稱商品混凝土,指的是按一定比例將水泥、集料、水,以及定量外加劑、礦物摻合料等在攪拌站或者工廠經計量、拌制后出售,并用運輸車在規定時間內運送至使用地點的混凝土拌合物。預拌混凝土具有節約水泥綜合費用、減少環境污染、可規模化生產、易操作等優點,所以逐漸被應用于各種類型的建筑工程當中。但是,隨著預拌混凝土產量的日漸增加,其平均產能利用率卻有所下降,資源消耗率持續上升,而生產過程中產生的環境問題也日趨嚴重。因此,為促進預拌混凝土產業的可持續發展,我們應當著重考慮預拌混凝土的節能環保問題以及預拌混凝土的實際應用。
1預拌混凝土行業的發展形勢
近年來,在市場及國家相關政策的推動下,我國預拌混凝土行業規模持續擴大,技術水平、管理水平快速提升,產業結構不斷改變。從具體的發展情況來看,我國預拌混凝土行業目前已經進入變局期。有數據顯示,2017年規模以上企業生產預拌混凝土18.68億m3,同比增長9.3%;完成主營業務收入約6000億,同比增長約5.9%,實現利潤約600億元,發展成就顯著。2018年1月至8月,全國預拌混凝土總消費量達11.59億m3,同比增長12.5%。然而,若將所有購買了卻沒有使用的預制混凝土計算在內,去年同期預拌混凝土消費量為12.33億m3,今年同比減少了7371萬m3,下滑5.98%①。從當前預拌混凝土行業運行情況來看,全國預拌混凝土生產繼續受原材料短缺的影響。由于環境專項整治行動的開展,全國多家混凝土站點被執行整改、停產、拆遷甚至是關停,預拌混凝土供應緊張,原材料成本上升,混凝土價格持續上漲。據CONCPI數據顯示,2018年9月底商混價格指數為149.83點,全國C30混凝土價格已達467元/m3[1]。
2當前預拌混凝土節能環保問題分析
2.1預拌混凝土節能問題
預拌混凝土節能問題包括混凝土拌合料利用不足、生產廢料多、對節能型外加劑應用不夠等問題。從供求關系的角度來看,目前大多數預拌混凝土供給方都需要給多個需求方提供預拌混凝土,這就使得許多按計劃要求生產的混凝土拌合料不能被完全利用到實際生產中。而且,預拌混凝土生產本身的特點決定了長期保持全部合格是不可能的,再加上運輸過程中環境以及人為因素的影響,出現廢料在所難免。大部分企業處理廢料的方法是直接傾倒并清洗運輸設備,這就造成了很大的資源浪費。此外,為改善預拌混凝土的施工性能,提高預拌混凝土的耐久性,節約成本,人們研究了多種外加劑,一些具有高配合力的節能型外加劑被逐漸應用到混凝土制備中[2]。
2.2預拌混凝土環保問題
預拌混凝土環保問題包括噪聲污染、粉塵污染以及水質污染。當前,攪拌混凝土大多使用攪拌機。無論性能、型號如何,攪拌機運轉過程中都會產生或多或少的噪音。而其他生產設備安裝、運行以及調試,也會產生部分噪音。這些噪音不僅會對周圍居民的日常生活產生影響,也會污染生態環境。而且,預拌混凝土生產的整個過程都會產生粉塵。這些粉塵不僅會對生產人員的身體健康造成影響,也會污染生產區域的大氣環境。此外,預拌混凝土生產中會使用較多的水,從而產生較多的生產污水。不少企業對污水處理不夠,或者不處理就直接排入河道,造成水質污染。
3預拌混凝土節能環保技術的實際應用
3.1預拌混凝土技術
3.1.1節能環保型高性能預拌混凝土節能環保型高性能預拌混凝土能對礦粉、粉煤灰等固體工業廢料以及混凝土工廠回收水等液體工業廢料進行綜合利用,解決建筑行業工業廢料、廢水的環境污染問題,并且降低成本。因此,要保證預拌混凝土節能環保,可生產和使用高性能混凝土。每立方米高性能混凝土配合比為:水泥7.1%~14.7%、粉煤灰加礦粉組成的復合摻合料5.3%~9.4%、緩凝減水劑0.04%~0.29%(普通型:0.04%~0.07%;高效型:0.24%~0.29%)、黃沙25.6%~36.2%、碎石42.7%~43.3%、水7.3~9.4%,其中粉煤灰與礦粉比例為0.5~1.3∶1。實際制備高性能混凝土時,根據配合比設計要求制造預拌混凝土,使用電子稱量控制系統,精準稱量并控制合格水泥、粉煤灰和由高爐煤渣磨成的礦渣微粉、混凝土工廠回收水以及其他材料的用量,并進行混合攪拌,攪拌后通過攪拌運輸車送至施工現場,泵送入模。
3.1.2節能環保型特種預拌混凝土特種預拌混凝土中,生態預拌混凝土就具有節能環保性能。因此,要保障預拌混凝土節能環保,可生產和使用特種預拌混凝土中的生態預拌混凝土。生態預拌混凝土分為兩類,一類是環境友好型,一類是生物相容型。就固廢利用混凝土而言,固廢利用預拌混凝土與上述高性能預制混凝土相似,都是對實際生產中的廢料進行有效利用。為保證固廢利用預制混凝土的性能,生產企業可使用工業固廢與建筑固廢加工及改性技術、新型凝膠材料及復合摻合料技術、再生骨料技術、再生砂粉與再生微粉技術、高品質機制砂石生產及骨料整形技術和級配優化技術等新型節能環保技術對其進行生產,以提高廢料的有效利用率,同時減少資源浪費和環境污染。
3.2混凝土外加劑
為充分發揮外加劑節能環保作用,人們對外加劑合成及復配技術進行了深入研究,并對外加劑進行了優化改進。大量研究與實踐結果表明,生產預拌混凝土過程中應用外加劑,可有效改善混凝土性能,節約生產成本,減少能源消耗,并減少實際生產對環境的污染。因此,可在實際生產過程中根據具體需求摻入一定量的混凝土外加劑。ISOTC71SC3將外加劑分為五類,分別為減水劑等可改變預拌混凝土流變性能的外加劑;引氣劑、消泡劑、發泡劑等可改變預拌混凝土空氣或其他氣體含量的外加劑;緩凝劑、調凝劑等可調節硬化速度的外加劑;可改善預拌混凝土耐久性的外加劑;著色劑、防凍劑等可為混凝土提供特殊性能的外加劑。就減水劑而言,在預拌混凝土坍落度基本相同的條件下,高性能減水劑可減少25%的用水量,以節約水資源,降低廢水生產率。而且,不少減水劑價格便宜,材料來源廣泛,工業生產中的多種廢料均可用來生產減水劑,并用在預制混凝土生產中,從而提高廢料利用率,進一步促進節能環保目標的實現。
3.3回收利用系統
就節能減排而言,生產具有節能環保性能的混凝土,使用節能環保型外加劑并不能完全減少廢水、廢料的產生。因此,在實際預制混凝土生產過程中還需要建設回收利用系統。一方面,建設廢水循環、回收利用系統[3],基于生產預制混凝土場所的儲水池容量,在生產場所區域范圍內架設多處具有連通性的排水溝渠與地下管路,并設置多級循環沉淀池,使其與凈水池等水處理系統共同構成完整的循環水系統,從而有效減少水資源的消耗,同時減少廢水對環境的污染。另一方面,建設廢料回收利用系統,在預拌混凝土生產線中引入砂石分離設備,使其與其他生產設備共同構成簡單的廢料回收利用系統,促進廢料回收利用,同時減少廢料的產生。
3.4除塵器及封閉式大棚
混凝土原料的特性和預拌混凝土生產工藝使預拌混凝土生產過程中總會出現粉塵。因此,要保障預拌混凝土節能環保,就需要采取相關措施減少粉塵。其一,使用配有軸流風機的除塵器加強料倉排氣,防止取料過程中形成粉塵污染;其二,應用封閉式大棚建立全封閉集料場地,防止配料過程中形成粉塵污染;其三,安裝碎石水洗設備,防止攪拌過程中形成粉塵污染;其四,根據實際情況在預拌混凝土生產場地周圍種植綠色植物,凈化空氣。
4結語
綜上所述,在綠色發展的大背景下,預拌混凝土是城鎮化發展必不可少的產業。當前預拌混凝土行業面臨的大環境錯綜復雜,化解長期積累的深層次結構性矛盾錯綜復雜。預拌混凝土行業應當堅持綠色創新發展理念,按照高質量的發展要求,強化創新驅動,并在綠色與高端制造發展方面做出積極探索與實踐,持續推進研究預拌混凝土新技術、相關集料新技術以及配套生產技術,加強固廢利用,提高產業集中度,優化資源配置,從而實現行業集約化高質量發展。注釋①數據來源:CCPA預拌混凝土分會《2018年度預拌混凝土行業發展報告》。
參考文獻
[1]武美燕.我國預拌砂漿行業現狀與發展趨勢分析[J].混凝土世界,2009(08):32-35.
[2]馬安.預拌混凝土企業綠色生產環保措施的思考[J].商品混凝土,2018(09):6-7.
[3]高建民.集約、環保、智能、和諧——預拌混凝土企業的發展趨勢[J].商品混凝土,2017(03):9-11.
作者:呂潤銘 單位:佛山市南海區恒鏘混凝土有限公司