3.3　預拌高性能混凝土綠色化生產技術

預拌混凝土，又稱為商品混凝土，是在工廠將所有原料按配比混合好，作為商品出售的混凝土，采用集中生產與統一供應。我國預拌混凝土始于20世紀70年代后期，發展非常迅猛。據統計，1990年全國實際產量500萬米3，1999年全國實際產量5400萬米3，2016年全國預拌混凝土總產量達到17.9億米3。預拌混凝土目前是我國最量大面廣的混凝土生產方式，實現預拌混凝土生產過程的綠色化對于提升我國混凝土行業實踐節能減排至關重要。

3.3.1　特性

2016年4月1日開始實施的JGJ /T 385—2015《高性能混凝土評價標準》對高性能混凝土給出了明確定義：“高性能混凝土是以建設工程設計、施工和使用對混凝土性能特定要求為總體目標，選用優質常規原材料，合理摻加外加劑和礦物摻合料，采用較低水膠比并優化配合比，通過預拌和綠色生產方式以及嚴格的施工措施，制成具有優異的拌合物性能、力學性能、耐久性能和長期性能的混凝土?！?/p>

預拌高性能混凝土生產過程中有很多綠色生產方式，表現在生產設備、生產性粉塵控制、噪聲控制、生產廢水和廢漿的處理利用、原材料進場與儲存、計量、攪拌、運輸和綠色生產監控等九個方面：

① 生產設備　預拌高性能混凝土必須選用技術先進、低噪聲、低能耗、低排放的攪拌、運輸和生產設備和設施。

② 生產性粉塵控制　預拌高性能混凝土攪拌站廠界環境空氣污染物顆粒物濃度控制值見表3-2。生產時段廠區內無組織排放總懸浮顆粒物的1h平均濃度限值見表3-3。

③ 噪聲控制　預拌高性能混凝土攪拌站廠界和噪聲敏感建筑物內環境噪聲最大限值見表3-4和表3-5。

注：本規程中的環境噪聲限值是指等效聲級。

④ 生產廢水和廢漿的處理利用　預拌高性能混凝土的生產廢水和廢漿不得直接排放，應嚴格控制并加以循環利用。

⑤ 原材料進場與儲存　預拌高性能混凝土原材料進場和儲存過程中應降噪、防塵，保持環境衛生。

⑥ 計量　預拌高性能混凝土生產計量過程應控制噪聲和粉塵排放。

⑦ 攪拌　預拌高性能混凝土生產攪拌過程應控制粉塵排放和降低噪聲。

⑧ 運輸　預拌高性能混凝土生產運輸環節應提高運輸效率和廢水利用率，而且要有利于環保。

⑨ 綠色生產監測　預拌高性能混凝土生產過程應開展綠色生產監測，監測頻率最小限值見表3-6。

3.3.2　功能

預拌高性能混凝土綠色化生產技術對預拌混凝土行業的清潔生產、污染控制等多方面提出了具體要求，是目前現行預拌混凝土生產綠色化的標桿?！额A拌混凝土綠色生產及管理技術規程》JGJ/T 328—2014的出臺對混凝土綠色化生產將起到引領作用。

我國預拌混凝土年產量已達到18億米3，對其進行綠色化生產技術引導和監督，將對國家節能減排和環境健康做出顯著貢獻。一方面混凝土生產企業可以利用這些綠色化技術改造原有生產線，提高生產技術水平，努力爭取三星企業；另一方面政府和監督部門可以據此強制和引導企業節能減排、減少生產對環境的影響。

3.3.3　關鍵生產工藝技術

（1）生產設備

預拌混凝土生產設備主要包括攪拌站（樓）、裝載機、運輸車、除塵裝置、洗車裝置和砂石分離機；生產設施包括封閉式骨料堆場、粉料倉、配料地倉和沉淀池等。與其他混凝土生產、運輸方面的標準比較，預拌高性能混凝土生產設備在幾點有特別要求：

① 突出綠色環保要求　提出生產性粉塵控制要求及手段，要求攪拌站（樓）封閉，關鍵揚塵環節安裝除塵裝置，并保證其有效運行；提出生產過程的噪聲控制要求及手段，對于攪拌主機、裝載機等，要求選用低噪聲設備，必要時采用封閉方式進行降噪處理。

② 提出節水設備設施要求及技術手段　包括攪拌層排水、稱量層沖洗水、骨料堆場排水、砂石分離機排水、洗車用水等各類生產廢水的回收及利用，因地制宜地配備砂石分離機或壓濾機等。

③ 提高質量管理控制水平　粉料倉標識并配備料位控制系統；安裝實時監控系統；采用電子計量設備等。

（2）生產性粉塵控制

生產性粉塵是指混凝土生產過程中產生的總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物和細顆粒物的總稱，各顆粒物的空氣動力學當量直徑分別不大于100μm、10μm和2.5μm，多數為無組織排放方式?；炷翑嚢枵荆牵┥a性粉塵來源主要包括：原材料運輸過程產生揚塵；生產時在粉料筒倉頂部、粉料儲料斗、攪拌機進料口部位產生的粉塵；砂石裝卸作業產生的粉塵等。對混凝土生產過程粉塵排放控制，有利于改善空氣質量，降低生產對環境產生的負面影響，避免或減少粉塵擾民現象，保障從業人員的職業健康等。高性能混凝土生產過程中防塵技術措施：①對產生粉塵排放的設備設施或場所進行封閉處理或安裝除塵裝置；②采用低粉塵排放量的生產、運輸和檢測設備；③利用噴淋裝置對砂石進行預濕處理。

（3）噪聲控制

噪聲是指高性能混凝土生產過程中產生的噪聲。預拌混凝土攪拌站（樓）主要噪聲來源包括：攪拌主機、空壓機、運輸車、裝載機、柴油發動機、水泵等，其噪聲值約為85～95dB（A）?？刂粕a過程噪聲排放，有利于改善生產環境，降低生產過程存在的噪聲擾民現象，并有利于保障從業人員的職業健康。降低噪聲的技術措施包括：①對產生噪聲的主要設備設施應進行降噪處理；②攪拌站（樓）臨近居民區時，應在對應廠界安裝隔音裝置；③選用噪聲較低的布料機或裝載機。

（4）生產廢水和廢漿的處理利用

生產廢水和廢漿是指高性能混凝土生產過程中因清洗混凝土攪拌設備、運輸設備和攪拌站（樓）出料位置地面所形成的含有較多固體顆粒物的液體。混凝土攪拌站（樓）生產廢水和廢漿來源主要包括：沖洗攪拌主機和運輸車；沖洗廠區路面；由砂石分離機或壓濾機所生成；沖洗攪拌站（樓）出料位置地面、計量層和攪拌層等。對預拌混凝土生產廢水和廢漿進行循環利用，不僅有利于節約寶貴的水資源，降低亂排放帶來的環境壓力，而且有利于降低生產成本等。

生產廢水處置系統包括排水溝系統、多級沉淀池系統和管道系統。排水溝系統應覆蓋連通攪拌站（樓）裝車層、骨料堆場、砂石分離機和車輛清洗場等區域，并與多級沉淀池連接；管道系統可連通多級沉淀池和攪拌主機。采用壓濾機處理廢漿，壓濾后的廢水通過專用管道進入生產廢水回收利用裝置，壓濾后的固體做無害化處理。經沉淀或壓濾處理的生產廢水可用于硬化地面降塵和生產設備沖洗。廢水廢漿不宜用于制備高性能混凝土中的預應力混凝土、裝飾混凝土、高強混凝土和暴露于腐蝕環境的混凝土；不得用于制備使用堿活性或潛在堿活性骨料的混凝土。

中建西部建設有限公司在天津117大廈主塔樓超高層泵送施工中，創新性地采用“氣洗”管道清潔技術來徹底清潔泵送管道，既大幅提高效率，又實現混凝土回收利用，克服了水洗帶來的資源浪費、管道損傷、安全隱患大、時間長等諸多不足。據初步計算，采用“氣洗”單次可節約水10m3左右，節約洗管砂漿4m3，節約時間30～40min。

（5）原材料進場與儲存

生產高性能預拌混凝土時，原材料的運輸、裝卸和存放應采取降低噪聲和防塵的措施，并保持清潔衛生，符合環境衛生要求。此外，大宗粉料原料不使用袋裝方式。

（6）計量

計量是高性能混凝土生產的核心環節，精確的計量對于生產高性能混凝土具有重要意義。傳統混凝土生產方式會在計量過程中伴隨大量的粉塵，而安裝除塵裝置并定期更換濾芯是控制噪聲和減少粉塵排放的重要措施。

（7）攪拌

混凝土攪拌過程同樣伴隨噪聲和粉塵排放，改變加料順序、適當提高流動度等措施都可以控制粉塵排放或降低噪聲。

（8）運輸

攪拌運輸車出入廠區時使用循環水進行沖洗以保持衛生清潔，沖洗運輸車產生的廢水可進入廢水回收利用設施。運輸過程中，利用定位系統監控車輛運行、保持車輛出入衛生、回收利用洗車用水以及確保運輸車機動車污染物排放達標。

（9）綠色生產監測

綠色生產監測是指對高性能混凝土生產過程產生的廢漿、廢水、生產性粉塵和噪聲等進行定期監測。綠色生產監測包括第三方監測和自我監測二種方式，第三方監測可作為綠色生產評價依據，自我監測則是為了企業自身綠色生產水平控制。

3.3.4　工程應用

預拌高性能混凝土綠色化生產技術是在全國各省市的各級攪拌站大力推廣的混凝土生產新技術。北京新航建材集團有限公司（以下簡稱北京新航）在混凝土綠色環保生產，廢料循環利用，粉煤灰、礦渣粉、廢石等資源綜合利用方面取得了一系列成果。北京新航實行原材料封閉式分倉堆放，并配有自動降塵噴淋設備，封閉式攪拌樓設立隔聲-除塵設施，安裝砂石分離機等混凝土回收設備，混凝土生產流程科學合理（如圖3-3所示），實施廢水、廢渣的循環利用。

北京新航進行了大量關于廢渣、廢石尾礦等資源綜合利用新技術的研發，如利用礦山廢石制備自密實混凝土、超細礦渣粉在不同等級混凝土中的應用、利用尾礦砂制備低膠材自密實混凝土、C100高性能混凝土研究與應用、C60自密實混凝土研究等項目，取得多項發明專利和成果，這些項目中資源綜合利用材料占混凝土比例均在30%以上，以年產400萬米3混凝土計算，每年可節省水泥50萬噸以上，節省天然砂石300萬噸以上，大大減少大氣污染物排放和對耕地、植被的破壞。

北京新航對生產廢水、廢料的循環利用十分重視，一是嚴格控制混凝土出廠質量，減少剩退灰數量，減少油耗污染和廢料的產生；二是安裝混凝土回收設備；三是廠區設計了多處雨、廢水導流溝，收集生產廢水回收使用（圖3-4為攪拌站廢水、廢渣處理系統示意圖），基本做到了零污染、零排放。

以年產400萬米3混凝土計算，每生產1m3混凝土大約消耗0.4t水（包括生產，施工，刷洗生產、運輸、泵送設備等），改用生產回收水（回收率30%計），節約水資源約48萬噸，同時每年降低成本約390萬元；廢料、廢渣再利用，按分離4000m3（1%比例）計算，為公司節約砂石7200t，節約摻合料約200t，節約成本約40萬元。