3.3　预拌高性能混凝土绿色化生产技术

预拌混凝土，又称为商品混凝土，是在工厂将所有原料按配比混合好，作为商品出售的混凝土，采用集中生产与统一供应。我国预拌混凝土始于20世纪70年代后期，发展非常迅猛。据统计，1990年全国实际产量500万米3，1999年全国实际产量5400万米3，2016年全国预拌混凝土总产量达到17.9亿米3。预拌混凝土目前是我国最量大面广的混凝土生产方式，实现预拌混凝土生产过程的绿色化对于提升我国混凝土行业实践节能减排至关重要。

3.3.1　特性

2016年4月1日开始实施的JGJ /T 385—2015《高性能混凝土评价标准》对高性能混凝土给出了明确定义：“高性能混凝土是以建设工程设计、施工和使用对混凝土性能特定要求为总体目标，选用优质常规原材料，合理掺加外加剂和矿物掺合料，采用较低水胶比并优化配合比，通过预拌和绿色生产方式以及严格的施工措施，制成具有优异的拌合物性能、力学性能、耐久性能和长期性能的混凝土。”

预拌高性能混凝土生产过程中有很多绿色生产方式，表现在生产设备、生产性粉尘控制、噪声控制、生产废水和废浆的处理利用、原材料进场与储存、计量、搅拌、运输和绿色生产监控等九个方面：

① 生产设备　预拌高性能混凝土必须选用技术先进、低噪声、低能耗、低排放的搅拌、运输和生产设备和设施。

② 生产性粉尘控制　预拌高性能混凝土搅拌站厂界环境空气污染物颗粒物浓度控制值见表3-2。生产时段厂区内无组织排放总悬浮颗粒物的1h平均浓度限值见表3-3。

③ 噪声控制　预拌高性能混凝土搅拌站厂界和噪声敏感建筑物内环境噪声最大限值见表3-4和表3-5。

注：本规程中的环境噪声限值是指等效声级。

④ 生产废水和废浆的处理利用　预拌高性能混凝土的生产废水和废浆不得直接排放，应严格控制并加以循环利用。

⑤ 原材料进场与储存　预拌高性能混凝土原材料进场和储存过程中应降噪、防尘，保持环境卫生。

⑥ 计量　预拌高性能混凝土生产计量过程应控制噪声和粉尘排放。

⑦ 搅拌　预拌高性能混凝土生产搅拌过程应控制粉尘排放和降低噪声。

⑧ 运输　预拌高性能混凝土生产运输环节应提高运输效率和废水利用率，而且要有利于环保。

⑨ 绿色生产监测　预拌高性能混凝土生产过程应开展绿色生产监测，监测频率最小限值见表3-6。

3.3.2　功能

预拌高性能混凝土绿色化生产技术对预拌混凝土行业的清洁生产、污染控制等多方面提出了具体要求，是目前现行预拌混凝土生产绿色化的标杆。《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》JGJ/T 328—2014的出台对混凝土绿色化生产将起到引领作用。

我国预拌混凝土年产量已达到18亿米3，对其进行绿色化生产技术引导和监督，将对国家节能减排和环境健康做出显著贡献。一方面混凝土生产企业可以利用这些绿色化技术改造原有生产线，提高生产技术水平，努力争取三星企业；另一方面政府和监督部门可以据此强制和引导企业节能减排、减少生产对环境的影响。

3.3.3　关键生产工艺技术

（1）生产设备

预拌混凝土生产设备主要包括搅拌站（楼）、装载机、运输车、除尘装置、洗车装置和砂石分离机；生产设施包括封闭式骨料堆场、粉料仓、配料地仓和沉淀池等。与其他混凝土生产、运输方面的标准比较，预拌高性能混凝土生产设备在几点有特别要求：

① 突出绿色环保要求　提出生产性粉尘控制要求及手段，要求搅拌站（楼）封闭，关键扬尘环节安装除尘装置，并保证其有效运行；提出生产过程的噪声控制要求及手段，对于搅拌主机、装载机等，要求选用低噪声设备，必要时采用封闭方式进行降噪处理。

② 提出节水设备设施要求及技术手段　包括搅拌层排水、称量层冲洗水、骨料堆场排水、砂石分离机排水、洗车用水等各类生产废水的回收及利用，因地制宜地配备砂石分离机或压滤机等。

③ 提高质量管理控制水平　粉料仓标识并配备料位控制系统；安装实时监控系统；采用电子计量设备等。

（2）生产性粉尘控制

生产性粉尘是指混凝土生产过程中产生的总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物和细颗粒物的总称，各颗粒物的空气动力学当量直径分别不大于100μm、10μm和2.5μm，多数为无组织排放方式。混凝土搅拌站（楼）生产性粉尘来源主要包括：原材料运输过程产生扬尘；生产时在粉料筒仓顶部、粉料储料斗、搅拌机进料口部位产生的粉尘；砂石装卸作业产生的粉尘等。对混凝土生产过程粉尘排放控制，有利于改善空气质量，降低生产对环境产生的负面影响，避免或减少粉尘扰民现象，保障从业人员的职业健康等。高性能混凝土生产过程中防尘技术措施：①对产生粉尘排放的设备设施或场所进行封闭处理或安装除尘装置；②采用低粉尘排放量的生产、运输和检测设备；③利用喷淋装置对砂石进行预湿处理。

（3）噪声控制

噪声是指高性能混凝土生产过程中产生的噪声。预拌混凝土搅拌站（楼）主要噪声来源包括：搅拌主机、空压机、运输车、装载机、柴油发动机、水泵等，其噪声值约为85～95dB（A）。控制生产过程噪声排放，有利于改善生产环境，降低生产过程存在的噪声扰民现象，并有利于保障从业人员的职业健康。降低噪声的技术措施包括：①对产生噪声的主要设备设施应进行降噪处理；②搅拌站（楼）临近居民区时，应在对应厂界安装隔音装置；③选用噪声较低的布料机或装载机。

（4）生产废水和废浆的处理利用

生产废水和废浆是指高性能混凝土生产过程中因清洗混凝土搅拌设备、运输设备和搅拌站（楼）出料位置地面所形成的含有较多固体颗粒物的液体。混凝土搅拌站（楼）生产废水和废浆来源主要包括：冲洗搅拌主机和运输车；冲洗厂区路面；由砂石分离机或压滤机所生成；冲洗搅拌站（楼）出料位置地面、计量层和搅拌层等。对预拌混凝土生产废水和废浆进行循环利用，不仅有利于节约宝贵的水资源，降低乱排放带来的环境压力，而且有利于降低生产成本等。

生产废水处置系统包括排水沟系统、多级沉淀池系统和管道系统。排水沟系统应覆盖连通搅拌站（楼）装车层、骨料堆场、砂石分离机和车辆清洗场等区域，并与多级沉淀池连接；管道系统可连通多级沉淀池和搅拌主机。采用压滤机处理废浆，压滤后的废水通过专用管道进入生产废水回收利用装置，压滤后的固体做无害化处理。经沉淀或压滤处理的生产废水可用于硬化地面降尘和生产设备冲洗。废水废浆不宜用于制备高性能混凝土中的预应力混凝土、装饰混凝土、高强混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土；不得用于制备使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。

中建西部建设有限公司在天津117大厦主塔楼超高层泵送施工中，创新性地采用“气洗”管道清洁技术来彻底清洁泵送管道，既大幅提高效率，又实现混凝土回收利用，克服了水洗带来的资源浪费、管道损伤、安全隐患大、时间长等诸多不足。据初步计算，采用“气洗”单次可节约水10m3左右，节约洗管砂浆4m3，节约时间30～40min。

（5）原材料进场与储存

生产高性能预拌混凝土时，原材料的运输、装卸和存放应采取降低噪声和防尘的措施，并保持清洁卫生，符合环境卫生要求。此外，大宗粉料原料不使用袋装方式。

（6）计量

计量是高性能混凝土生产的核心环节，精确的计量对于生产高性能混凝土具有重要意义。传统混凝土生产方式会在计量过程中伴随大量的粉尘，而安装除尘装置并定期更换滤芯是控制噪声和减少粉尘排放的重要措施。

（7）搅拌

混凝土搅拌过程同样伴随噪声和粉尘排放，改变加料顺序、适当提高流动度等措施都可以控制粉尘排放或降低噪声。

（8）运输

搅拌运输车出入厂区时使用循环水进行冲洗以保持卫生清洁，冲洗运输车产生的废水可进入废水回收利用设施。运输过程中，利用定位系统监控车辆运行、保持车辆出入卫生、回收利用洗车用水以及确保运输车机动车污染物排放达标。

（9）绿色生产监测

绿色生产监测是指对高性能混凝土生产过程产生的废浆、废水、生产性粉尘和噪声等进行定期监测。绿色生产监测包括第三方监测和自我监测二种方式，第三方监测可作为绿色生产评价依据，自我监测则是为了企业自身绿色生产水平控制。

3.3.4　工程应用

预拌高性能混凝土绿色化生产技术是在全国各省市的各级搅拌站大力推广的混凝土生产新技术。北京新航建材集团有限公司（以下简称北京新航）在混凝土绿色环保生产，废料循环利用，粉煤灰、矿渣粉、废石等资源综合利用方面取得了一系列成果。北京新航实行原材料封闭式分仓堆放，并配有自动降尘喷淋设备，封闭式搅拌楼设立隔声-除尘设施，安装砂石分离机等混凝土回收设备，混凝土生产流程科学合理（如图3-3所示），实施废水、废渣的循环利用。

北京新航进行了大量关于废渣、废石尾矿等资源综合利用新技术的研发，如利用矿山废石制备自密实混凝土、超细矿渣粉在不同等级混凝土中的应用、利用尾矿砂制备低胶材自密实混凝土、C100高性能混凝土研究与应用、C60自密实混凝土研究等项目，取得多项发明专利和成果，这些项目中资源综合利用材料占混凝土比例均在30%以上，以年产400万米3混凝土计算，每年可节省水泥50万吨以上，节省天然砂石300万吨以上，大大减少大气污染物排放和对耕地、植被的破坏。

北京新航对生产废水、废料的循环利用十分重视，一是严格控制混凝土出厂质量，减少剩退灰数量，减少油耗污染和废料的产生；二是安装混凝土回收设备；三是厂区设计了多处雨、废水导流沟，收集生产废水回收使用（图3-4为搅拌站废水、废渣处理系统示意图），基本做到了零污染、零排放。

以年产400万米3混凝土计算，每生产1m3混凝土大约消耗0.4t水（包括生产，施工，刷洗生产、运输、泵送设备等），改用生产回收水（回收率30%计），节约水资源约48万吨，同时每年降低成本约390万元；废料、废渣再利用，按分离4000m3（1%比例）计算，为公司节约砂石7200t，节约掺合料约200t，节约成本约40万元。