预拌混凝土的绿色生产关键措施研究
冯智勇
泰兴市隆泰混凝土有限公司 江苏省泰兴市 225400
摘要:随着建筑行业的快速发展,预拌混凝土作为现代建筑工程不可或缺的材料,其生产过程中的环境问题日益受到关注。本文旨在探讨预拌混凝土绿色生产的关键措施,从原材料选择、生产工艺优化、废弃物处理与资源回收利用以及运输与施工现场管理等多个方面进行深入分析,以期为实现预拌混凝土行业的可持续发展提供参考依据。
关键词:预拌混凝土;绿色生产;可持续发展
一、引言
预拌混凝土以其集中生产、质量稳定、施工便捷等优势在建筑领域广泛应用。然而,传统预拌混凝土生产方式存在诸多环境弊端,如原材料开采造成生态破坏、生产过程能耗高、废弃物排放量大等。为应对这些挑战,推行绿色生产理念,采取切实可行的关键措施,成为预拌混凝土行业发展的必然趋势。
二、原材料选择的绿色策略
(一)水泥
水泥是预拌混凝土的主要胶凝材料,其生产过程碳排放量巨大。优先选用新型低碳水泥,如贝利特水泥,相较于传统硅酸盐水泥,可降低熟料用量,减少石灰石等原材料开采,从而有效降低二氧化碳排放。同时,合理控制水泥用量,通过优化配合比,利用矿物掺合料部分替代水泥,既能保证混凝土性能,又能削减水泥产业的环境负荷。
(二)骨料
天然骨料过度开采引发资源短缺与生态破坏问题,积极推广使用再生骨料成为关键。将废弃混凝土、砖块等经过破碎、筛分、清洗等处理后制成再生骨料,用于预拌混凝土生产。研究表明,适量掺入再生骨料(一般不超过30%),在合理调整配合比的基础上,混凝土的工作性能、力学性能能够满足多数建筑结构要求,还能实现建筑垃圾的资源化利用,减少对天然骨料的依赖。
(三)矿物掺合料
常见的矿物掺合料如粉煤灰、矿渣粉、硅灰等,具备火山灰活性或潜在活性。粉煤灰可改善混凝土的工作性,矿渣粉能提高后期强度,硅灰增强混凝土的密实度与耐久性。大量使用矿物掺合料不仅降低水泥用量,而且这些工业废渣的利用减少了废弃物占地与环境污染,实现变废为宝,创造环境与经济效益双赢局面。
三、生产工艺优化措施
(一)搅拌设备节能改造
采用新型高效节能搅拌主机,其独特的搅拌叶片设计与驱动系统,能在保证混凝土匀质性的前提下,降低搅拌能耗。例如,行星式搅拌主机相较于传统双卧轴搅拌主机,搅拌效率更高,单位能耗可降低15%-20%。同时,优化搅拌站整体布局,缩短物料输送距离,减少皮带输送机、螺旋输送机等输送设备的运行时间与能耗,提高生产效率。
(二)精准配料控制系统升级
高精度的配料系统是确保预拌混凝土质量稳定、减少原材料浪费的核心。引入先进的传感器技术与智能控制系统,实时监测骨料、水泥、外加剂等原材料的配料重量,误差控制在极小范围内(如骨料±2%,水泥±1%,外加剂±0.5%)。通过自动化程序精准调整配料比例,依据原材料含水率动态补偿,保证配合比精准实施,避免因配料不准导致混凝土质量问题而返工,降低生产成本与资源消耗。
(三)生产过程自动化与信息化管理
构建全自动化生产流水线,从原材料进厂检验、储存、配料、搅拌到成品出站,各环节由中央控制系统统一调度,减少人工干预,降低人为失误风险,提高生产的连续性与稳定性。结合信息化管理软件,对生产数据进行实时采集、分析与存储,实现生产过程可追溯。管理人员能远程监控生产状态,及时发现并解决问题,为生产决策提供精准数据支持,优化生产流程,提升整体运营效率。
四、废弃物处理与资源回收利用
(一)废水处理与回用
预拌混凝土生产过程中会产生大量洗车废水、搅拌机清洗废水等,其主要污染物为水泥、骨料颗粒及外加剂残留。采用沉淀-过滤-中和等组合工艺对废水进行处理,去除悬浮物、重金属离子,调节pH值。处理后的中水可回用于骨料预湿、搅拌用水补充等环节,回用率可达80%以上,既节约水资源,又避免废水直接排放造成水污染。
(二)废弃混凝土回收利用
施工现场剩余混凝土以及因质量问题退回的混凝土是预拌混凝土企业常见废弃物。通过设置专门的回收处理设备,将废弃混凝土破碎、筛分后制成再生粗、细骨料,再次投入生产。此外,还可将其加工成低强度等级的混凝土制品,如路缘石、人行道砖等,拓宽废弃混凝土的资源化利用途径,实现建筑废弃物的内部消化与循环利用。
(三)粉尘收集与利用
砂石卸料、搅拌过程易产生粉尘,不仅污染环境,还危害操作人员健康。在扬尘点设置高效袋式除尘器或静电除尘器,收集粉尘。收集的粉尘富含水泥成分,经适当处理后可回用于混凝土生产,降低原材料损耗,减少粉尘对外排放,改善厂区空气质量。
五、运输与施工现场管理要点
(一)清洁运输
预拌混凝土运输车辆采用全封闭罐体,防止运输途中混凝土洒落,保持道路清洁。定期对车辆进行清洗,尤其是罐体卸料口与轮胎部位,避免残留混凝土掉落。在车辆罐体安装防滴漏装置,确保卸料过程精准控制,杜绝混凝土泄漏污染工地及周边环境,减少运输环节的环境负面影响。
(二)合理规划运输路线
利用地理信息系统(GIS)技术,结合交通路况、施工项目分布等因素,为运输车辆规划最优路线。避开交通拥堵路段与环境敏感区域,缩短运输时间,降低车辆怠速与频繁启停造成的燃油消耗与尾气排放。同时,合理安排运输任务,确保混凝土及时供应,避免因延误导致混凝土坍落度损失过大而废弃,保障施工顺利进行。
(三)施工现场管理
在施工现场,设置专门的混凝土卸料区域,配备防污设施,如接料斗、沉淀池等,防止卸料过程混凝土四溢。施工过程中,严格按照设计配合比浇筑混凝土,避免超量使用导致浪费。对剩余混凝土及时清理回收,妥善处理。加强对施工人员的环保培训,提高其绿色施工意识,规范操作行为,从施工源头减少环境污染与资源浪费。
六、具体案例
为进一步阐释预拌混凝土绿色生产措施的实际成效,以中冶建工绿色建材中试及转化基地为例,其绿色生产实践极具典型性。该基地位于重庆市大渡口区跳磴镇,总占地面积约5万平方米,于2024年8月16日正式投产。
以中冶建工绿色建材中试及转化基地为例,其在绿色生产各环节表现卓越。原料选择上,积极探索新型材料,利用钢铁厂炉渣粉磨后制成矿物掺合料,部分取代水泥,既削减水泥用量,又消纳工业固废。生产工艺配备先进HZS搅拌设备、全自动智能化上料输送与粉料防错系统,车间内空气扬尘智能监测联动喷雾系统,扬尘超标即喷雾降尘;粉料仓装脉冲反吹除尘器,骨料配料输送全封闭强制收尘,有效控尘。废弃物处理环节,构建完备回收体系,出入口污水回收处理系统将污水集至收集池,经新型设备处理,浓浆用于润管砂浆,实现废水零排放,年利用超30万吨,节水费超130万元。运输上引入新能源电动运输车,降能耗减排放。一系列举措下,该基地成重庆主城区首个三星级绿色生产基地,年产能200万立方米,为行业转型树标杆。
七、结论
预拌混凝土的绿色生产涵盖从原材料选择到运输施工全过程,是一项复杂的系统工程。通过实施绿色原材料选用策略、优化生产工艺、强化废弃物处理与资源回收利用以及加强运输与施工现场管理等关键措施,能够显著降低预拌混凝土生产对环境的负面影响,提高资源利用效率,实现行业可持续发展。随着科技进步与社会环保意识提升,预拌混凝土企业应持续探索创新绿色生产技术与管理模式,为建筑行业的绿色崛起奠定坚实基础,助力生态文明建设。在未来发展中,进一步整合产业链上下游资源,推动绿色预拌混凝土的广泛应用,将是行业面临的重要机遇与挑战。
参考文献
[1]王军,刘娟红,周永祥.预拌混凝土绿色生产的关键技术研究[J]. 混凝土,2021(5): 1-4+8.
[2]李悦, 吴玉生, 王林. 绿色混凝土搅拌站评价指标体系研究[J]. 建筑材料学报, 2020, 23(2): 492-498.
[3]张凯峰, 李秋义, 岳公冰. 预拌混凝土绿色生产技术研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2019, 38(8): 2385-2391.