攪拌站利用回收體系中的循環(huán)水對混凝土性能的影響
2006-06-08 00:00
摘要：在德國，為避免浪費和更好地利用廢棄物，剩余混凝土被應用到幾乎所有的預拌混凝土和預制構件中，這已作為一項法令必須執(zhí)行。目前采用的技術是將剩余混凝土經(jīng)過一系列的處理后再重新回收，這也就構成了新拌混凝土回收體系，具體的做法是用水進行沖洗剩余混凝土，沖洗得到的沖洗液即為可以回收的循環(huán)水，而沖洗后剩下的集料將會系統(tǒng)地被回收，用來配制所有規(guī)格的混凝土。這項法令并不允許將循環(huán)水加入到加氣混凝土和高強混凝土中，原因是目前尚不完全清楚循環(huán)水對這些特種混凝土在新拌和硬化后各種性能所造成的影響。但是一些客戶毫無理由地將這些特例擴展到普通混凝土上，從而使人們對預拌混凝土工業(yè)的回收利用產(chǎn)生質(zhì)疑。為此，本文在現(xiàn)場應用條件下對循環(huán)水和剩余混凝土的利用進行進一步研究來證明二者利用的可行性。
研究表明，用循環(huán)水配制的混凝土相比于用飲用水和一般淡水配制的混凝土在耐久性和工作性方面沒什么差別。甚至還可以用循環(huán)水配制加氣混凝土?；炷翑嚢柙O計不僅考慮循環(huán)水的密度即循環(huán)水中懸浮物的數(shù)量，而且應考慮循環(huán)水的陳化時間。
1 引言
在德國，由于法規(guī)及環(huán)保要求，剩余的新拌混凝土和砂漿必須進行回收。其中采用的主要技術就是將未硬化的混凝土或砂漿分離成集料和懸浮物粒徑在0.25mm 以下的水溶液即循環(huán)水。根據(jù)攪拌站的特點，由剩余混凝土和砂漿分離得到的混凝土集料其粒徑在0.25mm 以上[1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6 ] 。從剩余混凝土中獲得的循環(huán)水在目前的工藝水平下能重新應用到幾乎所有的預拌混凝土和預制構件中，循環(huán)水的回收利用依照“利用循環(huán)水、混凝土殘余物、砂漿殘余物生產(chǎn)混凝土準則”（循環(huán)水指南） 來執(zhí)行，該準則由德國鋼筋混凝土協(xié)會（Daf St b）制定[ 1 ] 。
到目前為止，關于循環(huán)水對新拌和硬化混凝土各種性能的影響方面的研究很少，這就導致了在使用循環(huán)水時有所顧慮，人們往往沒有任何根據(jù)地將使用循環(huán)水看成是一種冒險行為，甚至在一些混凝土中拒絕考慮使用。例如，由于缺乏在加氣混凝土和高強混凝土中使用循環(huán)水的實驗，有的規(guī)則中已經(jīng)禁止在這兩類混凝土中使用循環(huán)水[1 ，7 ] 。而由于在加氣混凝土和高強混凝土中禁止使用循環(huán)水，導致一些顧客普遍反對在普通新拌混凝土中使用循環(huán)水。然而，從攪拌站經(jīng)濟角度出發(fā)，采用循環(huán)水代替攪拌水已成為必不可少的一環(huán)。本文擴展了循環(huán)水對新拌或已硬化混凝土的性能影響的研究，這種擴展是基于對使用循環(huán)水的普通混凝土、加氣混凝土和高強混凝土進行系統(tǒng)的研究的基礎上的，所以該研究對循環(huán)水的使用應該會有所幫助，使它從目前的因為某個原因而在混凝土中的限制使用轉(zhuǎn)變成更加全面地回收利用循環(huán)水。
2 目前的研究情況
循環(huán)水主要由水-水泥-細小顆粒的混合物構成，其中細小顆粒為分離粗集料后留在水中的固體組分，其直徑一般小于0.25mm。循環(huán)水還包括在對攪拌機械和混凝土泵進行沖、清洗時的洗液以及混凝土生產(chǎn)地周圍收集的雨水?；厥瘴铮椿厥占霞把h(huán)水） 的應用要遵循由DafStb 制定的“利用循環(huán)水、混凝土殘余物、砂漿殘余物生產(chǎn)混凝土準則”（循環(huán)水指南） 。
混凝土技術和工程技術的綜合研究始于20 世紀80 年代，所以循環(huán)水的使用可以由施工監(jiān)理部門來授權執(zhí)行，這樣在大量地使用循環(huán)水上就會變得有條理，并且能和現(xiàn)場施工一致[5 ] 。通過對試用的效果進行評估，發(fā)現(xiàn)從施工的角度來看混凝土殘余物是完全可以被加工利用的。實際試用和試驗室實驗的結果證明， 當循環(huán)水中固體物質(zhì)的含量在10kg/ m3 以下時將循環(huán)水作為攪拌水配制混凝土，并不會對混凝土各種性能產(chǎn)生影響。這一研究被DafStb 用來作為1991 年9 月制定的第一版“利用循環(huán)水、混凝土殘余物、砂漿殘余物生產(chǎn)混凝土準則”的依據(jù)。引文[9 ]中說明為了保證安全可靠，循環(huán)水中固體物質(zhì)的含量應盡可能低，并且由循環(huán)水引入到混凝土中的固體物質(zhì)的含量必須有所限制?；谶@點，有關“利用循環(huán)水、混凝土殘余物、砂漿殘余物生產(chǎn)混凝土準則”一直被修訂， 目前采用為1995 年8 月修訂版，該修訂版一直用到現(xiàn)在。
依照該準則，回收殘余混凝土集料應與粗集料均勻混合以保證其允許偏差值在DIN4226- 1[10]規(guī)定的范圍內(nèi)； 循環(huán)水使用前必須依照EN 206-1[11 ] 檢驗其作為攪拌水與其集料的適應性。循環(huán)水中的固體物質(zhì)主要由水泥水化產(chǎn)物、摻合料以及直徑在0.25mm 以下的部分的細砂組成[6 ，12 ] 。該準則允許在正常條件下循環(huán)水中固體物質(zhì)的含量達到18kg/ m3 ，而在一些特殊條件下（例如短期使用的建筑） ，通過初步試驗已證實混凝土能達到所需性能，固體物質(zhì)的含量可以達到35 kg/ m3 [1 ] ，但規(guī)定在加氣混凝土和高強混凝土中禁止使用循環(huán)水。
文獻[2 ]表明，假如循環(huán)水中含有較高濃度的緩凝劑，所配制的混凝土體系將會是不相容的，但目前并沒有實驗室試驗和實際試用研究去探討其相互間的影響因素和內(nèi)部聯(lián)系。研究[6 ] 發(fā)現(xiàn)，減水劑（如木質(zhì)素磺酸鹽） 和緩凝劑（如焦磷酸鉀） 的活性組分會完全與水泥粒子結合而不會與其他成分發(fā)生任何反應。模擬計算也表明，循環(huán)水中外加劑的活性成分含量并不會無限量地增加，其存在一個極限值。在不計活性組分被水泥吸附的情況下，這個極限值就已遠小于外加劑的初始濃度，所以在應用中可完全不考慮循環(huán)水中殘余外加劑組分的影響[ 6 ] 。在文獻[13 ] 、[14 ]中對污染物對混凝土中由循環(huán)水所產(chǎn)生的非貫穿孔的侵蝕作了研究，研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)水并沒有給非貫穿孔帶來任何不利影響，故其所引起的混凝土抗壓強度的下降可以忽略。在文獻[ 15 ]中認為用含有固體物質(zhì)的循環(huán)水配制的混凝土的流動度、和易性和強度只略微下降。循環(huán)水幾乎不影響混凝土的收縮性、抗凍融破壞能力和抗鹽蝕破壞能力。
縱上所述，通過查閱文獻，到目前為止還幾乎沒有對在現(xiàn)場應用條件下的循環(huán)水對新拌混凝土和硬化混凝土相關性能的影響進行系統(tǒng)地研究，此外在大多數(shù)情況下并沒有考慮循環(huán)水的各種性能會因貯存時間而發(fā)生急劇的改變。
3 研究的范圍和目標
在文獻[6 ]研究的基礎上，本研究的目標是進一步探討循環(huán)水對普通混凝土性能的影響，進一步闡述準則[ 1 ]中對循環(huán)水的限制使用是否有技術依據(jù)（見第2 部分） 。
本實驗對普通混凝土、高強混凝土和加氣混凝土均做了研究（見表1） ，此外還做了循環(huán)水對新拌混凝土的初始稠度和硬化性能的影響研究。在實驗中觀察了硬化混凝土的2 、7 、28 、91 天強度和28 天靜彈性模量，實驗還研究了試塊B1a 、B1b 的收縮、徐變特性和抗凍融、抗碳化性能以及在加入去離子水時的萃取特性。加氣混凝土試塊B2 在加入去冰鹽情況下的抗凍融能力和試塊B2 的孔隙率也在本實驗中作了研究。
正如文獻[ 6 ]所示，循環(huán)水的化學、物理和化學礦物學特性會因貯存期內(nèi)發(fā)生吸附作用和水泥水化而改變，所以從新拌混凝土樣中獲得具有確定組成的循環(huán)水進行實驗室研究是不現(xiàn)實的。為此有必要在實驗室中生產(chǎn)適當?shù)难h(huán)水，這樣就能在規(guī)定時間內(nèi)用設定確切組成和陳化時間的循環(huán)水配制出混凝土試樣。文獻[ 6 ]中的結論可用于此。
4 實驗
4. 1 實驗室條件下生產(chǎn)混凝土循環(huán)水
在本實驗中用來作為攪拌水的循環(huán)水是在實驗室條件下從單獨配制“殘余混凝土”中獲得的，在表2 中對最初的材料、水泥的名稱、集料、摻合料進行了表述，實驗中所用材料的數(shù)量往往是不變的。所用水泥由50 %的CEM Ⅰ32.5R 和50 %CEM Ⅱ32.5R 混合而成，這樣可以更好地與預拌混凝土樣中混凝土殘余物的種類匹配。水泥的總含量為270kg/ m3 ，水泥的質(zhì)量滿足EN197 - 1[16 ] 或DIN1164[17 ] 的要求， 并且依照DIN EN 196[18 ] 進行測試。集料由萊茵砂組成，其顆粒分布曲線為A32/B32 顆粒等級曲線，符合DIN 4226[10 ] 的要求。為使計算時有相等的水灰比， 混凝土中還摻入60kg/ m3的粉煤灰，用來保持0.4 的水灰比。
在殘余混凝土中加入不同種類的外加劑，這樣來研究不同類外加劑作用組分對循環(huán)水的影響。其中用來生產(chǎn)循環(huán)水（a） 的所有混凝土中不含有任何外加劑；生產(chǎn)循環(huán)水（ b） 的混凝土中均含有質(zhì)量分數(shù)為0.5 %的木質(zhì)素磺酸鹽（塑化劑中的作用組分） ；生產(chǎn)循環(huán)水（c） 的混凝土中含有質(zhì)量分數(shù)為3.0 %的磺酸萘（超塑化劑中的作用組分） ；而生產(chǎn)循環(huán)水（d） 的混凝土中含有質(zhì)量分數(shù)為0.2 %的焦磷酸鉀（緩凝劑中的作用組分） 。加入的數(shù)量依照水泥的成分而定。
殘余混凝土在自由落體式攪拌機中進行生產(chǎn)，其攪拌時間為3 小時。在這3 個小時內(nèi)， 每隔10min 攪拌1min ，其目的是為了模擬“預拌混凝土”被重新回收到預拌混凝土時的時間。攪拌過后，將殘余混凝土用水（杜塞爾多夫地區(qū)主要的飲水） 反復沖洗，直到洗液經(jīng)過孔徑為0.25mm 的篩子后，其密度為1.07kg/ dm3 （循環(huán)水Ⅰ） 和密度為1.15kg/dm3 （循環(huán)水Ⅱ） ，洗液存放入容器。其中“沖洗水”和混凝土中所含的攪拌水的比例分別為20∶1 和10∶1 左右。密度為1.07 kg/ dm3 的洗液代表了準則[1 ] 中所規(guī)定的在正常使用條件下的高限，而密度為1.15kg/ dm3 的洗液代表了通過循環(huán)水加入固體時異常使用情況的高限。
新制的循環(huán)水代表了一種極限情況，其中含有大量未水化并具有反應活性的水泥和大量外加劑殘留物的活性組分，還含有高濃度的已溶的固體物質(zhì)，如硫酸鹽。由加入外加劑的混凝土生產(chǎn)的循環(huán)水（循環(huán)水b 、c 、d） 將會在其沖洗后直接加入，用來作為相應測試的混凝土的攪拌水，此時加入的循環(huán)水相對于第一次加入已經(jīng)達到3 小時的陳化時間。容器中的循環(huán)水la72 、lla72 將要養(yǎng)護72 小時，這樣可以觀察養(yǎng)護時間對循環(huán)水及生產(chǎn)循環(huán)水的混凝土性能的影響。在循環(huán)水被重新利用之前，所有的循環(huán)水在同步攪拌器下不斷攪拌以使其中的固體物質(zhì)保持懸浮狀態(tài)。
4. 2 循環(huán)水的物理、化學和化學礦物化分析
在循環(huán)水使用之前還應做其物理、化學和化學礦物學性能分析，具體操作流程見文獻[6 ] 。為便于用掃描電子顯微鏡進行觀察，在達到相應的觀察時間后先將循環(huán)水樣過濾，再將過濾后得到的固體物質(zhì)用液氮直接冷凍。然后再將冷凍物冷凍干燥至恒重，在進行掃描電子顯微鏡觀測之前這些樣品將進行鍍電處理。
4. 3 混凝土實驗
4.3.1 參照混凝土和實驗混凝土的生產(chǎn)
作為普通混凝土（B1a 、B1b） 的補充在實驗中做了加氣混凝土（B2） 和高強混凝土（B3） 實驗（見表1） ?！皡⒄栈炷痢比坑枚湃麪柖喾虻貐^(qū)的飲用水按設定目標配制而成，每一種實驗混凝土樣的攪拌水組成為2/3 的循環(huán)水（見表2） 和1/ 3 的飲用水。加飲用水的目的是為模擬集料的實際天然濕度。為使循環(huán)水配制的實驗混凝土的水灰比和飲用水配制的參照混凝土的水灰比一致，循環(huán)水所含的固體物質(zhì)是作為外加物被計算的。為避免出現(xiàn)不合適的情況循環(huán)水中的固體物質(zhì)并沒有作為集料計算，故含有18kg/ m3 （加入循環(huán)水I） 或35 kg/ m3 （加入循環(huán)水II） 細顆粒的實驗混凝土比參照混凝土含有更多的細顆粒。參照混凝土、實驗混凝土和用來生產(chǎn)循環(huán)水混凝土的原材料均相同。其中每一立方米的普通混凝土樣中均含有260 kg CEM Ⅰ32.5 R 水泥（B1a） 或CEM Ⅲ/ B 32.5 NW/ HS/ NA 水泥（B1b）和50kg 粉煤灰，并且按水灰比0.6 生產(chǎn)；其中加氣混凝土由330 kg 的CEM Ⅰ32.5 R 水泥按水灰比0.48 配制而成，且加入質(zhì)量分數(shù)為0.04 %的松香作為引氣劑；高強混凝土中含有400 kg CEM Ⅰ42.5R 水泥、50kg 粉煤灰、25kg 微晶石英粉和質(zhì)量分數(shù)為2.0 %（相對于水泥） 的磺酸萘做超塑化劑，其水灰比為0.35 。所有混凝土的細集料均為按A32/B32 顆粒級配曲線分布的萊茵砂。
所有混凝土均采用機械力攪拌機攪拌，總攪拌時間為2min 。為獲得合格的混凝土，超塑化劑和引氣劑均隨攪拌水一同加入，并為使其粘度波動小，混凝土塑化劑（木質(zhì)硫酸鈣） 加入的較遲（見表1） 。超塑化劑所含有的水計入攪拌水，外加劑加入后將在其中攪拌約20min 。
4.3.2 新拌混凝土研究
參照混凝土B1 和B3 被設計為在45min 以后仍然具有可塑性（粘度級別為DIN 1045 中所定義的KR 級或EN 206 - 1 所定義的F3） ，新拌加氣混凝土的引氣量為放置時體積分數(shù)的5.0 %（見表1） 。所需加入引氣劑的數(shù)量由事先所做的小型適應性輔助實驗決定。所有新拌混凝土的溫度和堆積密度由DIN 1048 - 1[20 ] 決定，其中含氣量由空隙率測定儀按壓力補償法測定，坍展度在攪拌過后直接按照DIN 1048 - 1[20 ] 定義的流動度實驗測定。實驗混凝土的粘度和其對應的參照混凝土的粘度相同。循環(huán)水對新拌混凝土粘度的直接影響可由坍展度a5 決定。在攪拌后兩小時之內(nèi)測定其流化性能，測定每個混凝土樣的5 、10 、30 、45 、90 、120min 時的坍展度。新拌混凝土在能防止水分散失的自動沉降式攪拌機內(nèi)養(yǎng)護，并在其輸送之前直接攪拌10 秒鐘。
4.3.3 硬化混凝土研究
所有混凝土的2 天、7 天、28 天和91 天抗壓強度均用邊長為150mm 的立方體試塊來測定，而混凝土的28 天靜彈性模量用直徑為150mm 和高為300mm 混凝土柱測定。試塊的成型、養(yǎng)護、測試均遵照DIN 1048 - 5[ 21 ] 。
混凝土的收縮和徐變特性通過直徑為150mm和高為600mm 混凝土柱依照文獻[ 22 ]所指定的方法進行測試，樣品按照DIN 1048 - 5 規(guī)定的方法制作，試塊在制作后進行7 天時間的濕養(yǎng)護再移走。進一步的研究在溫度為20 ℃、相對濕度為65 %和不通風的氣候條件下進行。為進行徐變特性研究，混凝土柱在養(yǎng)護28 天后被夾緊在徐變儀上，加上大約為1/ 3 抗壓強度的恒定的徐變壓強，在超過365 天后用壓探變形測定儀測定其變形度。
抗凍融實驗采用立方體實驗法在邊長為100mm 的立方體試塊上于28 天后進行。立方體試塊每天將被暴露在凍融循環(huán)中兩次，總共進行100次凍融循環(huán)。加氣混凝土加去冰鹽后抗凍融性通過[22 ]所描述的100mm 立方體實驗法在28 天后于3 %的氯化鈉溶液中進行，立方體試塊每天暴露在凍融循環(huán)中兩次總共進行100 次凍融循環(huán)?？諝獾暮俊300 的孔隙率和氣孔間距因數(shù)通過切割150mm ×100mm ×40mm 的菱形混凝土柱進行。
混凝土抗碳化實驗在100mm ×100mm ×500mm 的混凝土梁上進行，按照文獻[22 ]所指定的實驗流程于365 天以后進行。
5.1 循環(huán)水的分析
5.1.1 循環(huán)水的物理、化學和化學礦物學特性
混凝土抗碳化實驗在100mm ×100mm ×500mm 的混凝土梁上進行，按照文獻[22 ]所指定的實驗流程于365 天以后進行。
加去離子水混凝土的萃取特性采用100mm 的立方體試塊養(yǎng)護28 天后按照文獻[ 23 ]所定義的槽浸法實驗流程進行，試塊的表面積和去離子水的體積比為1∶12 ，在測試過后，試快將被暴露24 小時以測定其中的As、Cd、Cr 、Pb 、Zn 、Cl 、Ca 、K、NaNO3和SO2 -4 的含量。
5 實驗結果及討論
5.1 循環(huán)水的分析
5.1.1 循環(huán)水的物理、化學和化學礦物學特性
懸浮液Ⅰ、Ⅱ的密度將被分別調(diào)為1.07kg/ dm3和1.15kg/ dm3 ，所以通過計算可得出其中固體物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分別為12 %和24 % ，而用實驗方法在實驗室中生產(chǎn)的循環(huán)水Ⅰ的固體物質(zhì)的平均質(zhì)量分數(shù)為12 % ，循環(huán)水Ⅱ為21 %。陳化3 小時的循環(huán)水也就是新制循環(huán)水的密度為2.4kg/ m3 ，而養(yǎng)護72 小時以后的循環(huán)水由于水泥的持續(xù)水化其密度降為2.3kg/ m3 ，更高的固體密度在1 天或2 天的循環(huán)水中存在，由于在新拌混凝土中加入緩凝組分焦磷酸鉀，所以其固體密度可以達2.5kg/ m3 ，作為一個整體考慮假如按照循環(huán)水準則[ 1 ]中的計算方法，混凝土試塊的固體密度一般要高于2.1kg/ m3 的循環(huán)水平均固體密度。
正像所預想的那樣，由于水泥的持續(xù)水化，養(yǎng)護72 小時循環(huán)水中化學結合水的百分數(shù)要比養(yǎng)護3小時的高，加入緩凝劑混凝土生產(chǎn)的循環(huán)水的固體物質(zhì)所帶的化學結合水最少。研究發(fā)現(xiàn)化學結合水的數(shù)量只與所研究的固體物質(zhì)的密度有關。表1 反映了循環(huán)水懸浮液中化學結合水的含量與循環(huán)水中水泥占固體物質(zhì)百分數(shù)的關系。當殘余混凝土已拌制3 小時時，循環(huán)水中的水泥組成大約為5 %的水結合，并達到20 %的水化程度，曲線的連續(xù)上升證明了水泥在循環(huán)水中的持續(xù)水化。養(yǎng)護72 小時的循環(huán)水中水泥組分所含有化學結合水是養(yǎng)護3 小時的2 倍。水泥顆粒的比表面積也依照形態(tài)學隨水泥水化產(chǎn)物（如C - S - H 凝膠） 不斷成形而發(fā)生改變，這一點可以通過循環(huán)水的固體相在3 小時和72小時的掃描電子顯微鏡圖得出（見圖2） ，養(yǎng)護72 小時的循環(huán)水的固體顆粒比養(yǎng)護3 小時的顯然具有更大的比表面。
5.1.2 循環(huán)水的化學特性（不含固體物質(zhì)的循環(huán)水）
表3 列出了不含固體物質(zhì)的循環(huán)水化學分析的結果，分析的時間分別為陳化3 、24 和72 小時。
循環(huán)水中硫酸鹽的含量遠低于2000mg/ l 的極限含量，該極限含量的定義為石膏或回收硬石膏灰泥不含固體物質(zhì)時沖洗液中溶解硫酸鹽的最大含量。硫酸鹽最大的溶解量1200mg/ l 出現(xiàn)在新制的循環(huán)水Ⅱ中，硫酸鹽的溶解量與是否有固體物質(zhì)、養(yǎng)護時間有關，其溶解的質(zhì)量分數(shù)最多為在固體中的2 %，這意味著大多數(shù)硫酸鹽含在固體物質(zhì)中，在循環(huán)水的陳化期間其溶解的硫酸鹽百分數(shù)像所預料的那樣急劇下降，且固體物質(zhì)中硫酸鹽的含量上升。
5.2 新拌混凝土研究
通過對用循環(huán)水配制的混凝土的硬化行為進行大范圍的研究，發(fā)現(xiàn)密度為1.07kg/ dm3 循環(huán)水（循環(huán)水Ⅰ） 對混凝土的初始粘度和硬化行為沒有大的不利的影響，見表1 。在圖4 中可以看到超過45min后混凝土試樣B1a 的流動度發(fā)生改變，即使加入塑化劑也不能復原。研究發(fā)現(xiàn)將沖洗后（3 小時） 富含固體物質(zhì)的新制循環(huán)水Ⅱ直接快速使用可以使相對標準的混凝土的工作性大大改善，也就是說，陳化72 小時的循環(huán)水其粘度有了實質(zhì)性的增加，其曲線陡降，這說明相對于陳化時間更短的循環(huán)水發(fā)生了進一步硬化，這也說明在剛開始養(yǎng)護的一段時間內(nèi)產(chǎn)生了水化凝膠，還說明配制時需要更多的陳化72小時的循環(huán)水———見圖2 。研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)水中固體物質(zhì)的體積在攪拌設計時是應該包括在內(nèi)的，尤其是含有較多固體物質(zhì)的循環(huán)水，這一點在Daf St b 準則上也有要求。研究還發(fā)現(xiàn)不含固體物質(zhì)的循環(huán)水其中的溶解物的含量對新制混凝土的粘度和硬化行為沒有多大的影響。
5.2 硬化混凝土研究
從圖5 可以知道用CEM Ⅰ32.5 R 水泥和循環(huán)水Ⅰ或循環(huán)水Ⅱ或二者不同配合的混合物配制的普通強度混凝土的抗壓強度。循環(huán)水的密度、陳化時間和循環(huán)水中所溶解的微量外加劑的活性組分對混凝土的2 、7 、28 、91 天強度及實驗混凝土的28 天靜彈性模量并沒有多大影響，這一點也可以應用到用高爐礦渣配制的普通強度的混凝土上，研究發(fā)現(xiàn)用循環(huán)水配制的高強混凝土其強度只有很小的降低。
圖7 可以知道循環(huán)水對混凝土的一般性的收縮行為只有少許的影響，用養(yǎng)護72 小時富含固體物質(zhì)的循環(huán)水Ⅱ（ρRW = 1.15kg/ dm3 ） 配制的混凝土其收縮相對于參照混凝土只有少許的增加。循環(huán)水對徐變性能幾乎沒有影響。
從圖8 可以看出， 可以放心地用循環(huán)水Ⅱ（ρRW = 11.5kg/ dm3 ） 配制加氣混凝土，并且所有可能的研究都證明，低固體含量的循環(huán)水對加氣混凝土的性能沒有任何不良影響。循環(huán)水并沒有影響加氣混凝土的微氣孔結構體系，L300 氣孔的含量以及AF 間隔系數(shù)符合“加氣混凝土生產(chǎn)和澆注法則”的要求[25 ] ，因氣候引起的質(zhì)量損失< 1 % ，所有的加氣混凝土有很強的抗鹽蝕能力。所有的測試結果與文獻[26 ]中的結果一致，文獻[ 26 ]中所有的加氣混凝土的組成和B2 一樣且用預拌混凝土樣中的循環(huán)水配制。用循環(huán)水配制的加氣混凝土也合乎文獻[25 ]對孔隙率的要求，且通過立方體的CDF 實驗發(fā)現(xiàn)所有混凝土表現(xiàn)出很強的抗鹽蝕能力。
研究發(fā)現(xiàn)，混凝土的抗凍融循環(huán)性、抗碳化能力和實驗混凝土去離子水萃取特性并沒有因循環(huán)水而改變。
5 總結
本文就循環(huán)水對普通新拌和硬化混凝土的各重要性能的影響進行了研究。在研究中用循環(huán)水作為攪拌水配制了普通強度混凝土（已將其內(nèi)部組成列出） 、加氣混凝土和高強混凝土，其中循環(huán)水Ⅰ的懸浮密度為1.07kg/ m3 ，循環(huán)水Ⅱ的懸浮密度為1.15kg/ m3 。此外還用加入木質(zhì)素磺酸鈣（BV） 或磺酸萘（ FM） 或焦磷酸鉀（VZ） 的混凝土制得循環(huán)水，用來觀察溶解在循環(huán)水中的外加劑的活性組分對新拌和硬化混凝土各性能的任何可能的影響。為了觀察循環(huán)水陳化時間對新拌和硬化混凝土性能的影響，實驗中將一些循環(huán)水先放入陳化池中養(yǎng)護72 小時，再作攪拌水使用。
（1） 循環(huán)水的各項分析證明，所使用的循環(huán)水符合Daf St b“利用循環(huán)水、混凝土殘余物、砂漿殘余物生產(chǎn)混凝土準則”的要求。
（2） 一般說來，隨著循環(huán)水陳化時間的增長，其中水泥會進一步的水化，而導致固體物質(zhì)的密度減少和化學結合水的增加。相比于陳化3 小時的循環(huán)水，陳化72 小時的循環(huán)水的化學結合水有了成倍的增加。隨著水泥的進一步水化，水化體逐漸成形，水泥顆粒的表面區(qū)域也依照形態(tài)而改變。例如，陳化72 小時循環(huán)水相比與陳化3 小時循環(huán)水其固體顆粒表面區(qū)域有了明顯的增大。
（3） 在這里所用到的外加劑活性組分，如塑性劑木質(zhì)素磺酸鈣或磺酸萘和緩凝劑焦磷酸鉀，實際上在短時間內(nèi)已完全與水泥顆粒發(fā)生不可逆的結合而不能發(fā)生進一步的反應。
（4） 懸浮密度為1.07 kg/ m3 的循環(huán)水Ⅰ對實驗混凝土的最初粘度和硬化行為幾乎沒有影響。與用飲用水配制的參照混凝土在流動度上輕微差別可以通過少量木質(zhì)素磺酸鈣（BV） 予以抵消。
（5） 對沖洗作業(yè)后的富含固體物質(zhì)的循環(huán)水Ⅱ予以快速使用，能改善新拌混凝土的粘度而對其硬化行為沒有任何不利影響。并隨著循環(huán)水陳化時間的增加這項優(yōu)點將會消失，在養(yǎng)護72 小時后循環(huán)水的粘度將會顯著增加且在使用時會更進一步的增加。這是因為循環(huán)水中固體顆粒在水化過程中比表面積的增加而有更高的膠結水的要求。應該禁止密度為1.15 kg/ m3 循環(huán)水Ⅱ的直接使用，應該規(guī)定使用陳化72 小時的循環(huán)水時為達到所需的粘度必須加入塑性劑。
（6） 循環(huán)水中的可溶物（如Ca ， K，Na ，SO2 -4 ） 對新拌混凝土的粘度和硬化行為并沒有大的影響。
（7） 普通強度混凝土的2 、7 、28 、91 天抗壓強度和28 天的靜彈性模量并沒有因使用循環(huán)水Ⅰ或Ⅱ而有大的不良改變。高強混凝土的強度因循環(huán)水的使用只有微乎其微的降低。
（8） 循環(huán)水Ⅰ和Ⅱ?qū)嶒灮炷恋氖湛s和徐變沒有任何大的不良影響。
（9） 混凝土的抗凍融循環(huán)性、抗碳化能力和實驗混凝土去離子水萃取特性并沒有因循環(huán)水的加入而變壞。
（10） 可以用密度為1.15 kg/ m3 的循環(huán)水Ⅱ安全配制加氣混凝土，加氣混凝土中穩(wěn)定的微氣孔結構和其抗鹽蝕能力并沒有因循環(huán)水的加入而變壞。
（11） 所有加氣混凝土均有很強的抗鹽凍能力。總的來說，循環(huán)水配制的混凝土耐久性良好，且和用飲用水或淡水配制的混凝土相比其工作性相同。該研究將改變目前在循環(huán)水使用方面的保守態(tài)度。
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