1、混凝土制品生产工艺7.1 7.1 概述概述7.1.1 7.1.1 混凝土制品的主要类型混凝土制品的主要类型7.1.2 7.1.2 混凝土制品的生产工艺过程混凝土制品的生产工艺过程7.1.3 7.1.3 混凝土制品的生产组织方法混凝土制品的生产组织方法7.2 7.2 常见混凝土制品生产工艺常见混凝土制品生产工艺7.2.1 7.2.1 混凝土板材生产工艺混凝土板材生产工艺7.2.2 7.2.2 预应力混凝土管、桩材生产工艺预应力混凝土管、桩材生产工艺7.2.3 7.2.3 混凝土墙材生产工艺混凝土墙材生产工艺7.1.1 7.1.1 混凝土制品的主要类型混凝土制品的主要类型混凝土制品的优点：混凝土制
2、品的优点：p原材料来源广原材料来源广p制作工艺较简单，能按设计要求制成任意形状制作工艺较简单，能按设计要求制成任意形状p耐腐蚀，使用寿命长耐腐蚀，使用寿命长p维修费用少，节钢代木维修费用少，节钢代木应用：建工、水电、铁道、交通、通讯、冶金等应用：建工、水电、铁道、交通、通讯、冶金等 分类方法分类方法 名称名称 特点特点按按胶胶凝凝材材料料分分无无机机胶胶凝凝材材料料水泥类水泥类水泥混凝土制水泥混凝土制品品可用于各种混凝土结构可用于各种混凝土结构石灰石灰-硅质硅质胶结材类胶结材类硅酸盐混凝土硅酸盐混凝土制品制品工业废渣的应用工业废渣的应用石膏类石膏类石膏混凝土制石膏混凝土制品品做内隔墙、天花板或
3、装饰制品做内隔墙、天花板或装饰制品碱碱-矿渣类矿渣类碱碱-矿渣混凝矿渣混凝土制品土制品磨细矿渣及碱溶液为胶凝材料磨细矿渣及碱溶液为胶凝材料有有机机胶胶凝凝材材料料天然有机胶天然有机胶凝材料凝材料天然淀粉胶、矿棉、稻草天然淀粉胶、矿棉、稻草合成树脂与合成树脂与水泥水泥聚合物水泥混聚合物水泥混凝土制品凝土制品乳胶或水溶性树脂，装饰用制品乳胶或水溶性树脂，装饰用制品以聚合物单以聚合物单体浸渍体浸渍聚合物浸渍混聚合物浸渍混凝土凝土低粘度聚合物低粘度聚合物单体浸渍后聚合单体浸渍后聚合，高压，高压输油管输油管混凝土制品的分类 分类方法分类方法 名称名称 特点特点按按集集料料分分类类普通密实集普通密实集料料
4、普通混凝土普通混凝土制品制品体积密度体积密度2100-2400kg/2100-2400kg/m m3 3,可用于各结构可用于各结构轻集料轻集料轻集料混凝轻集料混凝土制品土制品体积密度小于体积密度小于1900kg/1900kg/m m3 3结构保温结构保温无细集料无细集料无砂大孔混无砂大孔混凝土制品凝土制品体积密度为体积密度为800-1850kg/800-1850kg/m m3 3为，墙板或渗水性步道砖为，墙板或渗水性步道砖无粗集料无粗集料细颗粒混凝细颗粒混凝土制品土制品钢丝网水泥制品，灰砂砖或钢丝网水泥制品，灰砂砖或砌块砌块无集料无集料多孔混凝土多孔混凝土制品制品体积密度为体积密度为400-8
5、00kg/400-800kg/m m3 3 分类方法分类方法 名称名称 特点特点按按制制品品形形状状分分板状板状板材板材注意各自用途注意各自用途块状块状砌块、砖等砌块、砖等环管状环管状管、杆、桩、隧道等管、杆、桩、隧道等长直状长直状梁、柱、轨道、屋架梁、柱、轨道、屋架箱、罐形箱、罐形盒子结构、槽、罐、池盒子结构、槽、罐、池船形船形船船分类方分类方法法 名称名称 特点特点按按配配筋筋方方式式分分类类无筋无筋类类素混凝土制品素混凝土制品小型制品小型制品配筋配筋类类钢筋混凝土制品钢筋混凝土制品钢丝网混凝土制品钢丝网混凝土制品钢丝网增强细颗粒混凝土。钢丝网增强细颗粒混凝土。薄壳薄壁管、船等。薄壳薄壁管
6、、船等。纤维混凝土制品纤维混凝土制品增强抗拉强度、延续裂缝出增强抗拉强度、延续裂缝出现、改善韧性。现、改善韧性。异性制品异性制品预应力混凝土制品预应力混凝土制品提高抗拉、抗弯强度。工程提高抗拉、抗弯强度。工程结构制品结构制品分类方法名称特点按生产工艺分类振实及振压混凝土制品板材、空心砌块振动真空混凝土制品肋型板、大口径管、道路机场现场浇筑等离心混凝土制品环形截面制品压制混凝土制品砖瓦小砌块浇筑混凝土制品加气混凝土、自密实混凝土浸渍混凝土制品聚合物浸渍混凝土灌浆混凝土制品集料密实填充模型，再压入胶结材浆体。大体积混凝土抄取混凝土制品石棉水泥制品采用振动设备使混凝土拌合物充模并得到初步密实，再采用
7、真空设备从混凝土中排出一部分水，以降低混凝土的水灰比，从而提高棍凝土强度，特别是早期强度7.1.2 7.1.2 混凝土制品的生产工艺过程混凝土制品的生产工艺过程基本工艺过程：基本工艺过程：p原料的加工与处理原料的加工与处理p混合料的制备混合料的制备p制品的密实与成型制品的密实与成型p制品的养护制品的养护p制品的装饰与装修制品的装饰与装修主要工艺工序的作用主要工艺工序的作用原料的加工与处理原料的加工与处理(准备阶段准备阶段):):对物料进行对物料进行破碎、筛分、磨细、洗选、预热或预破碎、筛分、磨细、洗选、预热或预反应反应;目的目的:改善颗粒级配、减少粒状物料空隙率、提改善颗粒级配、减少粒状物料空
8、隙率、提高温度及洁净度、增大比表面积以及提高活性等。高温度及洁净度、增大比表面积以及提高活性等。For example:For example:集料含针片状颗粒、铁渣、粘土、集料含针片状颗粒、铁渣、粘土、云母及有机物等杂质，可用筛除、清洗、磁选等云母及有机物等杂质，可用筛除、清洗、磁选等措施予以剔除。措施予以剔除。混合料的制备（形成内部结构的开端）混合料的制备（形成内部结构的开端）:将合格的各组分按规定的配合比称量并拌将合格的各组分按规定的配合比称量并拌和成具有一定均匀性及给定和易性指标的混凝土和成具有一定均匀性及给定和易性指标的混凝土混合料。搅拌除考虑均匀外，还应重视搅拌混合料。搅拌除考虑均
9、匀外，还应重视搅拌强化强化。在搅拌工艺过程中，可以采用分段搅拌、在搅拌工艺过程中，可以采用分段搅拌、轮碾、超声、振动、加热等措施，进行轮碾、超声、振动、加热等措施，进行活活化化、改善界面层结构改善界面层结构及及加速水化加速水化反应，以反应，以促进结构形成并提高混凝土的强度。促进结构形成并提高混凝土的强度。密实成型工艺（内部结构形成的关键阶段）：密实成型工艺（内部结构形成的关键阶段）：利用水泥浆凝聚结构的触变性，对浇灌入模利用水泥浆凝聚结构的触变性，对浇灌入模的混合料的混合料施加外力干扰施加外力干扰(振动、离心力、压力振动、离心力、压力等等)，以便充满模型。，以便充满模型。目的：目的：使制品具有
10、所需的形状，更重要的是使制品具有所需的形状，更重要的是使使尺寸各异的集料颗粒紧密排列尺寸各异的集料颗粒紧密排列，水泥浆则填充水泥浆则填充空隙空隙并将之粘结成一坚强整体。并将之粘结成一坚强整体。注意：注意：为形成为形成密实结构密实结构，少引气或不引气，排出，少引气或不引气，排出搅拌和浇灌时引进的空气；为形成搅拌和浇灌时引进的空气；为形成多孔结构多孔结构，则，则应构成大量均匀的应构成大量均匀的微小封闭气孔微小封闭气孔。养护工序（重要环节）：养护工序（重要环节）：历时最长，能耗最大，在很大程度上影响到制品历时最长，能耗最大，在很大程度上影响到制品的物理力学性能。的物理力学性能。在加速混凝土硬化的过程
11、中，必须注意在加速混凝土硬化的过程中，必须注意兼收技兼收技术及经济效益术及经济效益。在不导致内部结构破坏，并发挥水泥潜在能量在不导致内部结构破坏，并发挥水泥潜在能量的条件下，最大限度地的条件下，最大限度地缩短养护周期和降低能耗缩短养护周期和降低能耗。7.1.3 7.1.3 混凝土制品的生产组织方法混凝土制品的生产组织方法 考虑产品类型、配筋形式、产量、设备类考虑产品类型、配筋形式、产量、设备类型、机械化与自动化程度、基建期限及投资等型、机械化与自动化程度、基建期限及投资等因素。因素。p台座法台座法p机组流水法机组流水法p流水传送法流水传送法方法方法 工艺过程工艺过程特点特点适用范围适用范围台座
12、台座法法固定台位，工人、设备固定台位，工人、设备移动，移动，完成成型与养护完成成型与养护全部工序全部工序设备简单、投设备简单、投资小、生产效资小、生产效率低。率低。适合露天预制适合露天预制构件厂、施工构件厂、施工现场作业。现场作业。机组机组流水流水法法机组机组与与操作工人操作工人分别固分别固定在相应工位上。定在相应工位上。模型模型和制品移动和制品移动。非强制性。非强制性。生产建设周期生产建设周期短、投资和耗短、投资和耗钢少。钢少。适合产品品种适合产品品种较多的中型厂较多的中型厂流水流水传送传送法法按生产工艺流程分为若按生产工艺流程分为若干共位的干共位的闭环流水线闭环流水线，工艺设备和工人都固定
13、工艺设备和工人都固定在有关工位上，而制品在有关工位上，而制品和模型（或模车）则按和模型（或模车）则按流水线节奏移动。流水线节奏移动。强制强制性性。自动化程度高，自动化程度高，适合三班制连适合三班制连续作业，生产续作业，生产效率高。设备效率高。设备较复杂、投资较复杂、投资大和耗钢量大，大和耗钢量大，生产建设周期生产建设周期长。长。适合产品品种适合产品品种单一的大型或单一的大型或中型永久性混中型永久性混凝土制品厂。凝土制品厂。台座法台座法机组流水法机组流水法流水传送法流水传送法7.2.1 7.2.1 混凝土板材生产工艺混凝土板材生产工艺p预应力多孔板预应力多孔板p屋面板屋面板p大楼板大楼板p非预应
14、力内墙板非预应力内墙板p非预应力外墙板非预应力外墙板预应力多孔板生产工艺预应力多孔板生产工艺(1)(1)机组联动工艺机组联动工艺 全线分为成型、养护及脱模备模三大部分。全线分为成型、养护及脱模备模三大部分。在成型工段，边模与抽芯振动机组实行联动。在成型工段，边模与抽芯振动机组实行联动。多孔板采用多孔板采用干硬性混凝土干硬性混凝土混合料和混合料和加压振动密加压振动密实成型实成型，以缩短密实成型的时间，并在成型后，以缩短密实成型的时间，并在成型后立即脱模。立即脱模。养护工段采用养护坑进行热养护。养护工段采用养护坑进行热养护。(2)(2)振动挤压工艺振动挤压工艺 挤压成型应采用挤压成型应采用干硬性混
15、凝土干硬性混凝土混合料，水灰比混合料，水灰比一般在一般在0.280.280.380.38之间，混凝土密实性好，制品外之间，混凝土密实性好，制品外表光滑平整。表光滑平整。用用台座法台座法生产时通常采用生产时通常采用自然养护自然养护，待混凝土，待混凝土强度达到设计强度的强度达到设计强度的7070以上时，即可放张切割起以上时，即可放张切割起吊。吊。大板生产工艺大板生产工艺 大板主要是指大板主要是指大型墙板大型墙板和和大楼板大楼板。大型墙板有单一材料墙板和复合墙板。单大型墙板有单一材料墙板和复合墙板。单一材料墙板的材料如水泥混凝土、轻集料混凝一材料墙板的材料如水泥混凝土、轻集料混凝土等。复合墙板由土等
16、。复合墙板由面层、结构层面层、结构层和和中间保温层中间保温层组成。（保温层可用加气混凝土、矿棉、玻璃组成。（保温层可用加气混凝土、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫聚苯乙烯等。）棉、膨胀珍珠岩、泡沫聚苯乙烯等。）大型板材的生产工艺主要有大型板材的生产工艺主要有平模工艺平模工艺与与立立模工艺模工艺。(1)(1)平模流水工艺平模流水工艺 适合于外形复杂、工序较多、批量大的大板适合于外形复杂、工序较多、批量大的大板生产。生产。整条生产线由地上整条生产线由地上成型作业成型作业线、线、地下平地下平隧道窑隧道窑及及两端的升降顶推机组成两端的升降顶推机组成。成型作业线分为脱模及成品起吊、模型成型作业线分为脱模及
17、成品起吊、模型的清理组装及涂隔离剂、钢筋铺放及张拉、的清理组装及涂隔离剂、钢筋铺放及张拉、混凝土的浇灌、振动密实、抹光与静停及预混凝土的浇灌、振动密实、抹光与静停及预养、整修等工序。养、整修等工序。地下隧道窑可采用地下隧道窑可采用干热干热或或干湿热养护干湿热养护，养护周期为养护周期为8 810h10h左右。左右。(2)(2)成组立模生产工艺成组立模生产工艺 成组立模工艺是在固定组装的金属模中成组立模工艺是在固定组装的金属模中垂垂直成型直成型混凝土制品的方法。混凝土制品的方法。模板的支撑有悬挂式和落地式，目前采用模板的支撑有悬挂式和落地式，目前采用较多的是较多的是悬挂式悬挂式。可将热介质通入其内
18、部预埋管道或空腔内，可将热介质通入其内部预埋管道或空腔内，形成加热腔，对混凝土制品进行一面或两面加形成加热腔，对混凝土制品进行一面或两面加热。作为热介质，可采用蒸汽、热水或热油等。热。作为热介质，可采用蒸汽、热水或热油等。且易造成混凝土且易造成混凝土强度强度沿制品高度的不均匀沿制品高度的不均匀性。性。成组立模工艺过程成组立模工艺过程 清模清模：开启立模吊出制品后，可采用压缩空气及金属刷清：开启立模吊出制品后，可采用压缩空气及金属刷清除模板表面，然后涂上隔离剂。除模板表面，然后涂上隔离剂。安放钢筋及顶埋件安放钢筋及顶埋件；组装模板时放入预制钢筋骨架，骨架；组装模板时放入预制钢筋骨架，骨架上绑有混
19、凝土垫块或塑料圈，使钢筋在模内定位。上绑有混凝土垫块或塑料圈，使钢筋在模内定位。混凝土浇灌混凝土浇灌：一般分一般分3 34 4层进行层进行，每层浇灌后应进行振动，每层浇灌后应进行振动捣实。应采取措施尽量减小浇灌成型时的混凝土分层现象。捣实。应采取措施尽量减小浇灌成型时的混凝土分层现象。振动密实振动密实：可采用多种方式，如芯模振动、柔性模板振动、：可采用多种方式，如芯模振动、柔性模板振动、底模振动等，也有采用插入式振动器或用附着式振动器。振底模振动等，也有采用插入式振动器或用附着式振动器。振动时间是上层长，底层略短。动时间是上层长，底层略短。养护养护：由于成型后制品裸露面很小，允许采用快速升温。
20、：由于成型后制品裸露面很小，允许采用快速升温。为了缩短养护周期，也为了缩短养护周期，也可在浇灌成型过程中提前升温。可在浇灌成型过程中提前升温。由于由于立模热容量大，冷却时可采用强制措施加速冷却，提高模板立模热容量大，冷却时可采用强制措施加速冷却，提高模板周转率。周转率。7.2.2 7.2.2 预应力混凝土管、桩材生产工艺预应力混凝土管、桩材生产工艺 环形截面的混凝土制品种类多、用途广，是当环形截面的混凝土制品种类多、用途广，是当前预制混凝土制品中最为丰富多彩、发展最快的一前预制混凝土制品中最为丰富多彩、发展最快的一类制品。如输送水、油、气及粉煤灰的混凝土管，类制品。如输送水、油、气及粉煤灰的混
21、凝土管，输电及通讯用的电杆，工程建设用的管桩和管柱等。输电及通讯用的电杆，工程建设用的管桩和管柱等。特点：易于制作，表面光滑，抗扭、抗冲击及特点：易于制作，表面光滑，抗扭、抗冲击及耐久性好，不易腐蚀，使用寿命长，可节约钢材及耐久性好，不易腐蚀，使用寿命长，可节约钢材及木材，设备简单，建厂快。木材，设备简单，建厂快。制管工艺：制管工艺：三阶段离心三阶段离心制管工艺、制管工艺、悬辊法悬辊法制管工艺、制管工艺、一阶段法一阶段法制管工艺。制管工艺。三阶段离心制管工艺三阶段离心制管工艺p制作一个有制作一个有纵向预应力钢筋纵向预应力钢筋的混凝土管芯的混凝土管芯p在硬化后的管芯上再缠绕在硬化后的管芯上再缠绕
22、环向预应力钢丝环向预应力钢丝p制作环向钢丝的制作环向钢丝的保护层保护层 混凝土管芯的密实成型有混凝土管芯的密实成型有振动工艺振动工艺和离心工艺两和离心工艺两大类。大类。振动制管工艺有：外模振动、芯模振动及振动真振动制管工艺有：外模振动、芯模振动及振动真空等，主要用于制作空等，主要用于制作大直径混凝土管大直径混凝土管。离心制管工艺是最常用的制管方法，其特点是混离心制管工艺是最常用的制管方法，其特点是混凝土强度高、抗渗性能好。但不适用于生产大直径管凝土强度高、抗渗性能好。但不适用于生产大直径管(120cm(120cm以上以上)。由于混凝土管使用要求的不断提高，。由于混凝土管使用要求的不断提高，促使
23、其生产由单一的离心工艺发展为促使其生产由单一的离心工艺发展为离心振动离心振动、离心离心辊压辊压、离心振动辊压离心振动辊压等复合工艺。等复合工艺。混凝上管芯的制作混凝上管芯的制作p原材料的选用原材料的选用p纵向预应力钢筋的张拉纵向预应力钢筋的张拉p管芯的离心成型管芯的离心成型p管芯的养护管芯的养护环向预应力钢丝的缠绕环向预应力钢丝的缠绕保护层的制作保护层的制作p设备简单，磨损小，可用于不同直径的管材设备简单，磨损小，可用于不同直径的管材p扬尘少，砂浆损耗率低扬尘少，砂浆损耗率低p保护层密实度较高保护层密实度较高p约十几分钟可完成制作一根管材的保护层，生产率约十几分钟可完成制作一根管材的保护层，生
24、产率较高较高 振动拌浆法生振动拌浆法生产效率高，制作一产效率高，制作一根根600mm600mm管的保管的保护层仪需护层仪需10min10min，所需设备简单，易所需设备简单，易维护，若控制得当，维护，若控制得当，保护层的质量可得保护层的质量可得到保证。到保证。一阶段法制管工艺一阶段法制管工艺 一阶段法制管工艺是在管体混凝土一阶段法制管工艺是在管体混凝土初步初步成型后的继续密实成型成型后的继续密实成型过程中立即张拉环向过程中立即张拉环向钢丝，并同时使混凝土加速硬化。钢丝，并同时使混凝土加速硬化。即即将管芯制作、环向钢丝张拉及保护层将管芯制作、环向钢丝张拉及保护层制作在一个阶段内同时完成的制管工艺
25、制作在一个阶段内同时完成的制管工艺。由。由于管体混凝土采用振动挤压法密实成型，故于管体混凝土采用振动挤压法密实成型，故又称振动挤压制管工艺。又称振动挤压制管工艺。主要工序的工艺控制主要工序的工艺控制p浇灌成型：于水泥初凝前结束浇灌成型：于水泥初凝前结束p充水加压：关键所在，充水排气、升压、恒压三阶段充水加压：关键所在，充水排气、升压、恒压三阶段p热养护：快速升降温热养护：快速升降温p承口光圆处理：微呈椭圆形，磨光法承口光圆处理：微呈椭圆形，磨光法悬辊法制管工艺悬辊法制管工艺 制作管芯的悬辊工艺与离心工艺相比，具有混制作管芯的悬辊工艺与离心工艺相比，具有混凝土凝土强度高强度高、抗渗性能较好抗渗性
26、能较好、水泥用量低水泥用量低、成型周成型周期短期短、管模结构简单管模结构简单、制管机对管径规格适应性较制管机对管径规格适应性较广广、劳动条件较好劳动条件较好等优点。因此，目前三阶段预应等优点。因此，目前三阶段预应力管多采用悬辊法。力管多采用悬辊法。悬辊制管工艺原理悬辊制管工艺原理 管模的转速较低，故管模的转速较低，故离心力离心力的作用主要在于的作用主要在于均匀布料均匀布料。辊。辊轴与混凝土料层轴与混凝土料层接触面不平引接触面不平引起的振动起的振动对混合料的布料和密对混合料的布料和密实起实起辅助辅助作用。钢模、混凝土作用。钢模、混凝土及钢筋骨架所受的及钢筋骨架所受的重力重力，构成，构成了辊抽对混
27、凝土的反作用力了辊抽对混凝土的反作用力辊压力辊压力。主要在辊压力的作。主要在辊压力的作用下，混凝土混合料得以在较用下，混凝土混合料得以在较短时间内密实成型。短时间内密实成型。7.2.3 7.2.3 混凝土墙材生产工艺混凝土墙材生产工艺p砖类砖类p砌块类砌块类p板材类板材类加气温凝土砌块生产工艺加气温凝土砌块生产工艺可分为：水泥可分为：水泥-石灰石灰-砂加气混凝土砂加气混凝土 水泥水泥-石灰石灰-粉煤灰加气混凝土粉煤灰加气混凝土 水泥水泥-矿渣矿渣-砂加气混凝土砂加气混凝土生产工艺过程生产工艺过程 加气混凝土制品生产工艺一般需经加气混凝土制品生产工艺一般需经原料贮原料贮存及加工存及加工、料浆制备
28、料浆制备、浇注发气浇注发气、预养预养、坯体坯体切割切割、蒸压养护蒸压养护等工序。等工序。p备料工序：备料工序：磨细溶液配制磨细溶液配制p配料：配料：配方加料配方加料p浇注：浇注：浇注到模具中浇注到模具中p预养：预养：完成硬化过程完成硬化过程p切割：切割：按规格尺寸要求分割按规格尺寸要求分割p蒸养：蒸养：蒸压养护蒸压养护浇注成型浇注成型坯体的切割坯体的切割蒸压养护蒸压养护 蒸压养护是加气混凝土取得强度的必要条蒸压养护是加气混凝土取得强度的必要条件，它是以件，它是以水蒸气为热媒水蒸气为热媒（或叫热介质、热载（或叫热介质、热载体），在压力容器体），在压力容器蒸压釜内蒸压釜内，在适当的蒸汽，在适当的蒸汽压力下达到必要的高温来实现的。压力下达到必要的高温来实现的。给砌块提供了水热合成反应的必要条件给砌块提供了水热合成反应的必要条件温度温度、湿度湿度和必要的和必要的时间时间。抽真空、升温、恒温、降温抽真空、升温、恒温、降温
