搅拌站废水对聚羧酸减水剂性能的影响

1 原材料及试验方法

1.1 原材料

（1）水泥采用南方P.O42.5R普通硅酸盐水泥，水泥的主要性能指标见表1。

表1 水泥的性能指标结果

（2）外加剂采用科之杰聚羧酸减水剂母液，固含量为49%，推荐掺量为0.5%-2.0%。

（3）拌和水：取搅拌站废水沉淀池的污泥经过烘干过100目方孔筛，去除杂质和有机物，将获得的粉体与自来水进行混合，获得固含量为0%、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%的废水作为备用。

1.2 试验方法

（1）聚羧酸减水剂相关试验参照GB8076-2008《混凝土外加剂》和GB/T8077-2012混凝土外加剂匀质性试验方法进行。

（2）吸附量的测试：先将取的搅拌站废水污泥烘干，过100目方孔筛。称取30mL质量浓度为5g/L的聚羧酸减水剂倒入100mL锥形瓶中，然后分别称取3g泥粉样，加入到锥形瓶中，摇拌均匀后置于25益恒温水浴中，反应设定时间后，取出适量液体倒入离心管中分离滤液，称取上层清液，利用UV测定其吸附后残余浓度。然后根据下式计算聚羧酸减水剂吸附量：

Q=(C0-C)V/M

式中：Q为吸附量(mg/g)，C0为聚羧酸减水剂吸附前浓度(g/L)，C为聚羧酸减水剂吸附后浓度(g/L)，V为溶液体积(mL)，M为泥质量(g)。

2 试验结果及讨论

2.1 废水中泥粉对聚羧酸减水剂的吸附量

为研究废水中的泥粉对聚羧酸减水剂吸附性能，测试了2h之内的聚羧酸吸附量，测试结果见图1。

从图中可以看出泥粉对聚羧酸减水剂的吸附主要发生在前1h之内，聚羧酸对泥粉的吸附量从4.25mg/g增加到7.96mg/g，吸附量增加一倍多，这说明废水中的泥分子的存在会降低聚羧酸减水剂的减水效果，进而影响聚羧酸减水剂分子在胶凝材料表面的分散。

图1 泥粉对聚羧酸减水剂的吸附量曲线

2.2 废水浓度对外加剂减水率的影响

聚羧酸减水剂分子在泥粉表面产生吸附，进而降低减水剂使用效果。采用聚羧酸减水剂掺量1.0%，测试初始胶砂流动度在180±5mm时的水泥胶砂减水率，结果见图2。

图2 废水浓度对聚羧酸减水剂减水率的影响

图2的结果表明废水中固体杂质会造成聚羧酸减水率的下降，尤其当废水浓度超过3%后聚羧酸减水效率显著下降，这是因为废水含有的泥对聚羧酸形成了竞争吸附，同时废水碱含量较高，对减水剂减水率也造成不利影响。

2.3 废水浓度对水泥净浆流动度的影响

研究了不同废水浓度对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响，固定外加剂掺量为0.5%，测试结果见表2。废水浓度的增加对水泥净浆初始和经时流动度损失都会产生较大影响，尤其当废水浓度达到6.0%时，水泥净浆初始流动度相比基准降低30%，1h经时流动度相比准降低38%，废水中的泥对聚羧酸减水剂分子形成较强吸附，降低了聚羧酸分子在水泥颗粒表面的分散面积，减弱了聚羧酸分子间的作用力。

表2 不同废水浓度的水泥净浆流动度（mm）

3 结语

（1）废水中粉体会对聚羧酸减水剂分子产生竞争吸附，吸附量主要发生在1h之内，此后趋于稳定。

（2）搅拌站废水浓度增加，对聚羧酸减水剂减水率下降，尤其当废水浓度超过3%后聚羧酸减水效率降低较为明显。

作者：朱晓路，何照祥，如涉及作品内容、版权和其它问题，请及时联系，我们将尽快处理。