混凝土生产企业培训教材二零一二年二月 前言随着我国经济建设的发展，混凝土行业及相关技术.设备都有了飞跃发展，我国建设工程混凝土年用量已超过 20 亿立方米，居世界首位。混凝土产品是建筑主体结构工程中最重要的组成部分，在建筑工程中应用比重也最大，它与建筑工程密切相关，不同与水泥，砂，石等原材料，而是建筑施工中的中间产品，部件，是建筑工程质量的重要关键。混凝土行业飞速发展，混凝土生产设备，控制系统，试验检测等水平都有了很大提高，但管理人员，技术人员和生产一线操作人员的素质缺跟不上发展的需要，这种情况已严重影响了混凝土行业的健康发展。为了保证混凝土健康发展，我根据当前的状况，发起了混凝土操作工的培训材料，以提高操作工的素质和技能，确保混凝土的质量，为全国的工程建设作出贡献。目录 一混凝土行业及混凝土基本知识1 混凝土及混凝土行业2 混凝土行业发展3 混凝土基本知识4 混凝土的生产，技术，质量管理二混凝土的生产设备与工艺1 混凝土搅拌站的组成，类型2 混凝土搅拌站的主要设备3 混凝土搅拌站的工艺配置4 混凝土搅拌站的主要特点与结构5 混凝土搅拌站的安全6 混凝土搅拌站的控制系统及应用混凝土行业及混凝土基本知识1.混凝土及混凝土行业1.1 混凝土混凝土是世界上应用最广的人造产品，仅次于水的物质，全球每年几乎为每人生产一吨混凝土。混凝土是一种经济，坚固和耐用的产品，应用于建筑结构，工业，运输，国防，公用事业及民用住宅。混凝土是一种古老的建筑材料，它的历史可以追溯到罗马时期，古希腊和罗马人曾应用过铸绕的石灰石和水，掺入砂，碎石或碎瓦片搅拌成一种复合材料，这就是历史上出现的混凝土，古埃及曾用过铸烧不纯的石膏作胶结材制造混凝土，我国在两千多年前还应用了有机（如糯米浆）和无机（如石灰）的复合型胶结材。1.2 水泥混凝土的起源和发展 水泥混凝土诞生于 19 世纪初，英国建筑工人约瑟夫 .阿斯普丁发明了水泥，经研究改进 1824 年 10 月 21 日取得德波特兰水泥的专利以后，水泥混凝土便开始问世了。19 世纪中叶水泥在欧洲很快得到推广应用，1850 年法国人朗波特用加钢丝网制造一条小水泥船，这标志着钢筋混凝土时代的开始，也是预制混凝土行业的开始。1867 年摩涅申请了“钢筋混凝土专利.1887 年英国科伦发表了钢筋混凝土结构计算方法。1918 年美国艾布拉姆斯发表了水灰比理论。1930 年瑞士鲍罗米提出强度与水泥标号及水灰比之间的关系公式-及全世界沿用至今的鲍罗米公式。从此钢筋混凝土的生产应用走向科学化。1928 年法国人弗列辛涅提出混凝土收缩和徐变理论，采用高强钢丝并发明了预应力锚具，为预应力技术在混凝土工程上的应用奠定了基础，这就是预应力混凝土时代的开始。从素混凝土到钢筋混凝土，预应力混凝土，从塑性混凝土到干硬性混凝土，高流态混凝土及高性能混凝土，从手工搅拌，现场搅拌到机械搅拌的预制混凝土，从人工插捣，机械振捣到泵送，自密实混凝土等，混凝土的理论与技术不断趋于成熟，混凝土的性能不断改善和提高，应用领域更加广泛。混凝土技术不断发展，混凝土的组成部分已由一般的水泥（胶结料） ，砂子（细骨料） ，石子(粗骨料) 加水四大组成部分发展到六大组成部分，即发展了掺合料（粉煤灰，磨细矿渣粉等可提高强度，改善混凝土性能） ，化学外加剂（可适应减水，快硬，增稠，缓凝，抗冻，可泵，自密实等功能要求） ，另外在混凝土也应用了各种纤维以提高混凝土强度与抗裂性，如玻璃纤维，钢纤维，碳纤维等。1.3 混凝土行业狭义上混凝土行业是对混凝土制造商的总称，广义的混凝土行业涉及的比较广泛。从广义上讲，混凝土行业包括：原材料，加工制作，产品运输及其施工，同时还指出，除从事水泥，预拌混凝土，混凝土管道，混凝土砌块，预制和预应力混凝土及其它混凝土制品的生产和制造外，混凝土行业还包括集料和其它材料的供应，运输，施工及维修保养。混凝土行业是一个特殊的行业，其加工制作工艺过程的提高将涉及到许多的行业。铸铁，钢铁和发电行业产生的铸渣，粉煤灰，硅灰，矿渣和其它副产品都能用作于生产混凝土的组成材料。混凝土有事应用于工程建设的廉价和可靠的材料。混凝土行业发展本世纪以来混凝土工程技术和世界各国混凝土技术的发展道路一样走过了从塑性混凝土到干硬混凝土，再到大流动，高强度混凝土，向高性能混凝土过度的几次重大变革。1928 年法国在混凝土应用中应用了预应力技术对混凝土从外部进行改性。1934 年美国发明了振动器，干硬混凝土得以应用。混凝土进入预应力混凝土和干硬混凝土时代。1913 年美国人设计出混凝土泵并取得专利，1927 年德国人设计出同类型混凝土泵并第一次成功应用。1962 年日本人将萘磺酸甲醛缩合物用于混凝土分散剂。1963 年德国研制成功三聚氰胺硫酸钾甲醛缩聚物，减水高达 20-30%，制成坍落度 18-22cm 的流态混凝土，外加剂从内部对混凝土进行改性，这标志流态混凝土时代开始。1964 年花王石碱 公司作为商品，以“麦地高效减水剂”为名出售。1986 年挪威学者首先提出高性能混凝土的研究。1990 年美国国家标准与技术研究院和 ACI201 委员会将其定名为“HPC ”我国译为“高性能混凝土” 。这就对于过于片中强度的发展道路予以否定，正确引导了混凝土的发展方向。预制混凝土的发展2.1.1 国外行业发展混凝土以其原材料的丰富，耐久性好，便于工业化等优点而成为世界各国的主要工程才材料，在建设中占有重要的地位。但混凝土预制件在发达国家混凝土工程中占 35-50%。德国人认为预制件的好处在于：1，建筑形成体系，构件随意组合，按时供货。2，原材料好，水泥储备强度高（+100#） ，砂子全部清洗。3. 构件品质高，尺寸误差 0.5mm，楼板误差 1.mm 4.施工质量保证，嵌缝 100%有聚氨脂，板与板间夹防震层，与外墙有聚苯保温层，安装座浆为自流平砂浆。法国，比利时的预制混凝土也很发达。西欧一些国家认为：要从标准建筑向标准构件发展，生产可供各种住宅建筑使用的通用构件，对工业建筑仍然提倡全装配。在国际上“预制”工业目前也有抬头的趋势。预制与现浇相结合的构件也在悄然兴起它的优秀性正在被重视起来。许多新技术也在预制件生产中得到发展应用。如免振自密实混凝土技术，自 1999 年以来在荷兰已有 20 多家生产企业，将之应用于预制混凝土构件的生产。2.1.2 国内行业发展随着我国经济建设的发展，我国开始推行预制混凝土构建的生产，大大减少了现场劳动强度，并提高了混凝土质量，经过几十年的发展我国的在混凝土预制构件已具有深厚的技术基础。国际上预制构件的方式包括：台座法，机组流水法，流水线法，挤压成型法等，我国在此基础上根据国情还创出了立窑，折线窑，干热养护等一些节能和提高生产效率的工艺，取得过良好的效果。有的专家早已指出：预拌混凝土技术和预制混凝土技术是混凝土工程技术这辆载入文明历史的两个轮子，一定是同时发展，同时前进，任何时候偏废某方面都是错误的，我国的混凝土预制构件工业不会消亡，只是经过一时阵痛，迈向更高的层次。2.2 预拌混凝土的发展2.2.1 国外预拌混凝土发展预拌混凝土起源于欧洲，1880 年英国 REPIEN 公司制造出世界第一台搅拌机而通过改进，搅拌机通过底部框架固定在现场使用，也有装在铁轮上，也可在工地铺设轨道行走，动力来源是马车，人力和蒸汽。2.2.1.1 国外发展预拌混凝土的特点1 .预拌混凝土已发展为独立的产业体系。2发到国家的混凝土强度已到达 C100 高强度混凝土，但实际应用仍以 C40 左右混凝土 为主，主要是发展高性能混凝土。3.搅拌站向小型发展，电脑自动化管理。4.搅拌站分布在高速公路旁，目的是高效，调度速度快，供应及时。5重视环保，对粉尘，噪声污染，废水处理残留混凝土的回收利用，再生混凝土的利用予以重视。6.干拌砂浆的应用。7向高性能，多品种发展。2.2.1.2 预拌混凝土的命名英语国家：预拌混凝土，现成混凝土，工地外混凝土，集中搅拌混凝土。前苏联：现成混凝土混合物，商品混凝土，车送混凝土德语国家：车送混凝土法语国际：现成混凝土汉语国家：预拌混凝土，商品能混凝土日语国家：生混凝土2.2.2 我国预拌混凝土的发展我国的预拌混凝土在 80 年代兴起， 1978 年天津北京等四城市引进捷克搅拌楼。1979 年上海宝钢引进了日本搅拌楼，1978 年常州建筑工程材料公司开创了我国商品混凝土的先河，将预拌混凝土推向建筑市场。由于建设规模的持续发展和预拌混凝土体现出来的巨大优越性，和快在各大城市得到推广。我国预拌混凝土的产量和技术都发展很快，高层建筑的泵送，大体积，大方量，冬季和炎热条件下施工技术已成熟普及，一些标志性的工程已达到世界先进水平创造最新记录，高强高性能混凝土已经应用，发展，并已致力发展绿色混凝土，走可持续高发展。2.3 混凝土行业的可持续发展以水泥为胶凝材料生产的混凝土，今天成为全世界各种结构工程建设的首选工程材料，在二十世纪使混凝土技术向前推进的两大驱动力是加快工程速度和改善混凝土耐久性，随着社会的不断发展，发展绿色高性能混凝土才能使混凝土行业得到可持续发展，绿色混凝土具有以下特征：1.应用大量工业废渣作为活性细掺料代替大量熟料水泥，大大减少 CO2 的排放，减少环境污染，节能能源。 2更多地加以工业废渣为主要的活性细掺料，不仅改善环境，节约资源，节能能源，还具有降低气温，改善混凝土体积的稳定性和耐蚀，耐磨等优点。3.更大的减少水泥和混凝土的用量，降低自重，节约模板与工时，减少材料生产与运输能耗，保证和延长安全使用周期，提高经济效益。2.4 混凝土的未来混凝土的未来是各国人民所关注的，因为它关乎着人类未来发展。在混凝土的整个生产过程中， 大大提高效率和可生产性，同时又保持良好的安全性和卫生标准。1. 加工制作工艺将发生巨大进步。2. 混凝土的性能提高。3. 能源的有效提高。4. 环境性能，不产生废料。5. 技术转让，资源共享。6. 机制改革，通力合作。7. 教育培训与就业。8. 行业形象。3 混凝土基本知识混凝土是以水泥，水，粗，细骨料。矿物掺合料和外加剂，按适当比例配合，经过均匀拌制，密实成型及养护硬化而成的人工石-也称水泥混凝土，普通混凝土。俗称“砼” 。3.1 混凝土的主要特点：3.1.1 混凝土的优点：1.可塑性2.应用范围广3.高强耐久4.价格低廉5.经济性6.有利于环保3.1.2 混凝土缺点：1.自重大，玉树安装不方便。2抗拉强度低，易干缩，开裂，属脆性材料。3.施工周期较长。4.现浇需要增长了工期。5.受气候影响6.混凝土加固维修困难。3.1.3 混凝土的特殊性：1.可靠性和使用寿命。2.混凝土的“配制” 。3.混凝土的性能指标要在制作后 28 天才能确定。3.2 混凝土的品种：1.按所用胶结材料分：水泥混凝土，沥青混凝土，聚合物混凝土等。2.按所用集料分：普通混凝土，轻集料混凝土，重混凝土等。3.按配筋方式分：素混凝土，钢筋混凝土，预应力混凝土，纤维增强混凝土等。4.按拌合物流动性分：干硬性混凝土，塑性混凝土，大流动混凝土等。5.按性能分：高强度混凝土，高性能混凝土，补偿收缩混凝土等。6.按生产工艺分：1. 预制混凝土：挤压混凝土，离心混凝土，蒸压混凝土等。2.现浇混凝土：泵送混凝土，碾压混凝土，免自密实混凝土，喷射混凝土等。7.按产品生产方式：预制混凝土，现浇混凝土。3.3 混凝土的组成普通混凝土的基本组成材料是砂，石子，水泥，水，和改善混凝土的某些性能加入的外加剂和矿物掺合料。在混凝土中，砂石起骨架作用，因此称为骨料。3.3.1 水泥常用的水泥有：硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。3.3.2 骨料（1）砂子1. 砂的规格：分为天然砂和人工砂。2砂的质量3.砂的分类： 粗砂，中砂，细