烏蘭浩特污水井泥的來源及其對聚羧酸減水劑混凝土性能的影響：聚羧酸減水劑減水率高、強(qiáng)度發(fā)展好、混凝土耐久性優(yōu)良，是現(xiàn)代高性能混凝土必不可少的組分，但由于自身分子結(jié)構(gòu)的原因，聚羧酸對混凝土原材料要求較傳統(tǒng)萘系和脂肪族等高效減水劑更為嚴(yán)格。當(dāng)前砂石集料緊缺和商品混凝土的不規(guī)范生產(chǎn)使得混凝土中泥的帶入較以往更加容易。由于泥粉中的黏土呈現(xiàn)的礦物層間結(jié)構(gòu)對聚羧酸減水劑形成吸附，造成混凝土工作性能的降低，從而對混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性造成不良影響，因此有必要對混凝土中泥的來源進(jìn)行分析，進(jìn)而研究其對聚羧酸減水劑性能的影響，以對混凝土生產(chǎn)和聚羧酸減水劑的應(yīng)用提供理論和技術(shù)參考。

1 混凝土中泥的來源

1.1集料中的泥：當(dāng)前國家對砂石礦產(chǎn)資源開采的環(huán)保要求不斷提高，高品質(zhì)骨料的生產(chǎn)成本大幅增加，與此同時(shí)混凝土作為我國大的建筑結(jié)構(gòu)材料，隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入，需求量持續(xù)增加，供需矛盾造成低品質(zhì)集料在混凝土生產(chǎn)中的大量應(yīng)用，興安盟水泥制這些集料往往含粉含泥量較高，成分也有所不同。王智等人的研究認(rèn)為集料的泥主要由高嶺土、伊利土和蒙脫土組成，并分析了三種不同的黏土的分子結(jié)構(gòu)，目前由于泥組分的測試技術(shù)相對不成熟，具體泥中的組分也無法準(zhǔn)確判定，一般認(rèn)為泥是三種黏土礦物的混合物。粘土吸水易膨脹，同時(shí)水分散失后也會造成收縮，含泥量高的混凝土更易產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)安定性不良的問題。業(yè)內(nèi)通常用膨脹容來評定粘土的膨脹性能，經(jīng)過測試，高嶺土的膨脹容遠(yuǎn)大于伊利土和蒙脫土（表1）。

1.2攪拌站廢水中的泥：出于環(huán)保的要求，攪拌站生產(chǎn)的廢水按照J(rèn)GJ63—2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行循環(huán)利用，但部分?jǐn)嚢枵窘?jīng)過初略沉淀之后就直接應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)。攪拌站廢水中的泥主要來自運(yùn)載車輛的清潔、生產(chǎn)設(shè)備的沖洗以及部分地表水，這些成分來源復(fù)雜，也造成了攪拌站廢水中污泥組分具有波動(dòng)性，一般認(rèn)為攪拌站廢水中的粉體顆粒為未水化的水泥、粉煤灰和礦粉的粉體，地表粉塵等，通過將這些廢水烘干，烏蘭浩特污水井泥進(jìn)行化學(xué)組成分析，得到攪拌站廢水中泥的化學(xué)組成，見表 2。

2 泥對摻聚羧酸減水劑工作性能的影響

2.1工作性能：泥對聚羧酸減水劑的吸附機(jī)理目前存在較大爭議，主要由競爭吸附和插層吸附兩種觀點(diǎn)。泥含量對聚羧酸減水劑的影響較為顯著，學(xué)者也做了大量研究工作。蔡心映測試了砂中不同含泥量的水泥膠砂減水率，當(dāng)含泥量超過5%時(shí)聚羧酸減水劑失去減水作用，經(jīng)時(shí)損失也較大。程勛的研究發(fā)現(xiàn)集料中泥或泥塊含量的增加使得混凝土初始坍落度和擴(kuò)展度下降，同時(shí)經(jīng)時(shí)工作性能降低，且含泥量超過一定范圍，新拌混凝土失去流動(dòng)性，聚羧酸減水劑失去應(yīng)有的減水和保坍效果，隨著混凝土強(qiáng)度等級提高，含泥量對摻聚羧酸減水劑混凝土性能影響越大。王軍等同樣認(rèn)為當(dāng)含泥量超過 3%時(shí)，烏蘭浩特污水井泥混凝土坍落度影響顯著，當(dāng)含泥量達(dá)到 5%，混凝土干硬、無流動(dòng)性，當(dāng)泥含量 10% 時(shí)，混凝土拌和困難，失去混凝土應(yīng)有的膠凝性和強(qiáng)度。唐盛軒[4] 對粘土礦物對聚羧酸減水劑的影響進(jìn)行了分類，認(rèn)為高嶺土對混凝土影響大于伊利土和蒙脫土，應(yīng)進(jìn)行區(qū)別對待。污水中的泥同樣對聚羧酸減水劑造成不同程度的影響，穆建明等研究了廢水濃度對混凝土工作性能、力學(xué)性能等的影響，認(rèn)為需要對拌和用水中的固含量進(jìn)行控制（見表 3）。

2.2力學(xué)性能：混凝土的力學(xué)性能是混凝土結(jié)構(gòu)安全的重要指標(biāo)，有關(guān)泥對混凝土力學(xué)性能的影響國內(nèi)外學(xué)者做了大量卓有成效的工作。王冠鋒通過外摻法測試不同含泥量的混凝土抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度，研究發(fā)現(xiàn)含泥量增加，混凝土力學(xué)性能降低較多，特別是當(dāng)含泥量超過5%時(shí)，力學(xué)性能大幅下降。王應(yīng)研究了泥對水泥砂漿抗壓和抗折強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)泥對水泥膠砂強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，其中蒙脫土的影響為強(qiáng)烈。但波等采用攪拌站污泥取代粉煤灰研究了對混凝土性能的影響，研究表明污泥的活性較低，若利用微集料填充效應(yīng)需增加新拌混凝土的坍落度，認(rèn)為少量污泥粉不會對混凝土 28d 抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響；劉斌 則關(guān)注了含泥量對不同強(qiáng)度等級的混凝土強(qiáng)度影響，研究結(jié)果認(rèn)為隨著含泥量的增加，含泥量對 C70 和 C40 混凝土的強(qiáng)度的影響程度遠(yuǎn)大于其對 C25 混凝土強(qiáng)度的影響（見圖 1）。

2.3耐久性：混凝土中含泥也會對混凝土耐久性及體積穩(wěn)定性造成不良的影響。烏蘭浩特污水井泥許國林的研究表明，含泥量增加，摻聚羧酸減水劑混凝土的抗凍性、抗?jié)B性能等均有明顯下降，并對砂中含泥量進(jìn)行限定2%，才能達(dá)到道路混凝土耐久性的要求。李進(jìn)輝的研究發(fā)現(xiàn)含泥量增加，混凝土體積收縮變大，抗氯離子和抗裂能力下降，認(rèn)為含泥量應(yīng)控制在 1% 以內(nèi)。廖公云等人重點(diǎn)針對含泥量對混凝土干縮特性進(jìn)行監(jiān)測，含泥量增加，干縮可能性增加，應(yīng)控制在 0%～1% 以內(nèi)。袁杰等人發(fā)現(xiàn)隨著砂石中含泥量的增加，C60 混凝土強(qiáng)度下降較明顯，對氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響較 C30 混凝土更為明顯。興安盟化糞池上述學(xué)者的研究報(bào)告均認(rèn)為含泥粉對混凝土強(qiáng)度和耐久性不利，但對于控制混凝土中含泥量范圍存在分歧，一方面可能所在地區(qū)泥的性質(zhì)不同，存在物理化學(xué)上的差異，另一方面應(yīng)對不同強(qiáng)度等級的混凝土進(jìn)行區(qū)別對待，高強(qiáng)度等級的混凝土更應(yīng)控制含泥量。

3 結(jié)語：根據(jù)前文所述，混凝土中泥主要由砂石集料和攪拌站循環(huán)水中引入，控制混凝土的質(zhì)量應(yīng)從這兩個(gè)方面著手，控制砂石集料泥的引入，更加關(guān)注機(jī)制砂MB 值的波動(dòng)，同時(shí)攪拌站廢水應(yīng)按照混凝土拌和用水規(guī)定進(jìn)行重復(fù)使用；同時(shí)積極開展阻泥劑和阻泥減水母液的研發(fā)，亞硫酸鹽和偏硅酸鈉等應(yīng)用于降低泥對聚羧酸減水劑的吸附通過對原材料的重點(diǎn)把控和減水劑技術(shù)的更新創(chuàng)新，烏蘭浩特污水井泥將泥對混凝土的影響大程度的降低，推動(dòng)聚羧酸減水劑的應(yīng)用。