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商品混凝土生产过程中如何实现资源高效利用

更新时间:2025-08-13 08:40:04 点击次数:38 次

  在商品混凝土生产过程中,资源高效利用不仅能降低生产成本,还能减少环境负担,是行业可持续发展的核心目标。实现这一目标需要从原材料管理、生产工艺优化、废弃物回收、能源节约等多个环节系统推进,具体措施如下:

  一、原材料的高效利用

  商品混凝土的主要原材料包括水泥、砂石骨料、矿物掺合料、外加剂和水,其高效利用是资源节约的基础。

  1.优化原材料配比设计

  减少水泥用量:通过掺加矿物掺合料(如粉煤灰、矿渣粉、硅灰等)替代部分水泥,降低水泥消耗。例如,C30混凝土中粉煤灰替代率可达20%-30%,既减少水泥生产的高能耗(水泥生产约占全球CO₂排放的8%),又利用工业固废。

  精准控制砂石级配:通过筛分、搭配不同粒径的砂石,优化骨料级配,减少空隙率,从而降低胶凝材料(水泥+掺合料)用量。例如,采用连续级配的砂石可使混凝土单方骨料用量增加5%-10%,减少胶凝材料消耗。

  合理使用外加剂:高效减水剂可大幅降低用水量(减水率可达20%-30%),减少水泥用量并提高混凝土强度;保水剂可减少施工中的泌水损失,避免原材料浪费。

  2.原材料质量管控

  建立砂石料场分级储存制度,避免不同规格骨料混杂,减少级配波动导致的材料浪费。

  对水泥、掺合料等进行进场检验,确保活性指标达标,避免因质量问题导致混凝土强度不足而返工。

  二、生产过程的精细化管理

  通过优化生产流程和设备运行,减少资源损耗。

  1.搅拌工艺优化

  采用“精准投料+分段搅拌”模式:根据配合比自动计量原材料,避免人工投料的超量或不足;先搅拌骨料与水,再加入胶凝材料和外加剂,缩短搅拌时间(通常控制在60-90秒),降低设备能耗。

  推广“干混预拌+湿拌调整”技术:对于远距离运输的混凝土,先干混骨料和胶凝材料,到达现场后再加水和外加剂搅拌,减少运输过程中的坍落度损失和返工。

  2.设备节能改造

  对搅拌主机进行变频改造,根据物料量自动调节电机转速,降低空载能耗(可节能15%-20%)。

  安装骨料仓除尘系统,采用脉冲袋式除尘器回收粉尘,既可减少空气污染,又可将粉尘作为掺合料回用于混凝土(替代5%-10%的水泥)。

  三、废弃物的循环利用

  商品混凝土生产中产生的废弃物主要包括废渣、废水和废混凝土,通过回收处理实现资源化。

  1.废渣与废水回收

  废渣处理:搅拌站清洗设备产生的废渣(含砂石、水泥残渣)经沉淀池沉淀后,通过筛分设备分离出砂石骨料,重新用于混凝土生产(替代率可达10%-15%);剩余泥浆经脱水固化后,可作为路基填料或制砖原料。

  废水回用:沉淀池上层清水经过滤、中和处理后,用于骨料冲洗、设备降温或混凝土搅拌(需控制pH值和氯离子含量),实现废水零排放。

  2.废混凝土再生利用

  对于工地退回的剩余混凝土或试块,经破碎、筛分后制成再生骨料,用于生产低强度等级混凝土(如C15-C25)、垫层或砂浆,减少天然骨料开采。

  四、能源与水资源的节约

  1.能源节约措施

  采用太阳能光伏板为搅拌站办公区、照明系统供电,降低电网用电依赖;在料场和搅拌主机区域安装节能灯具(如LED灯),减少照明能耗。

  优化运输路线:通过GPS调度系统合理规划混凝土罐车运输路线,减少空驶里程(可降低油耗10%-15%),同时避免因交通拥堵导致的混凝土初凝浪费。

  2.水资源高效利用

  采用智能化喷水系统对骨料堆进行保湿,根据天气湿度自动调节喷水量,避免过度洒水导致的水资源浪费。

  安装用水计量仪表,对各环节用水量进行监控,及时发现泄漏问题(如管道破裂),减少“跑冒滴漏”损失。

  五、数字化与智能化技术应用

  通过技术赋能提升资源利用效率:

  BIM+ERP管理系统:整合原材料采购、配合比设计、生产调度等数据,实时优化配比和生产计划,减少原材料库存积压和过量生产。

  物联网监测平台:在搅拌主机、料仓、运输车辆上安装传感器,实时监测混凝土坍落度、设备能耗、骨料库存量等数据,通过算法动态调整生产参数,降低资源损耗。

  AI配合比优化模型:基于历史生产数据训练算法,自动生成适配不同工程需求的最优配合比,在保证强度的前提下减少水泥和外加剂用量。

  六、政策与管理机制保障

  建立资源利用考核制度:将原材料损耗率、废渣回用率、能耗指标纳入员工绩效考核,激励全员参与节约。

  参与绿色建材认证:通过《绿色建材评价标准》认证的搅拌站,可享受税收优惠或政策补贴,推动企业主动落实资源节约措施。