1、混凝土生產企業培訓教材二零一二年二月前言隨著我國經濟建設的發展，混凝土行業及相關技術 .設備都有了飛躍發展， 我國建設工程混凝土年用量已超過 20 億立方米，居世界首位。混凝土產品是建筑主體結構工程中最重要的組成部分，在建筑工程中應用 比重也最大，它與建筑工程密切相關，不同與水泥，砂，石等原材料，而是建 筑施工中的中間產品，部件，是建筑工程質量的重要關鍵。混凝土行業飛速發展，混凝土生產設備，控制系統，試驗檢測等水平都有 了很大提高，但管理人員，技術人員和生產一線操作人員的素質缺跟不上發展 的需要，這種情況已嚴重影響了混凝土行業的健康發展。為了保證混凝土健康發展，我根據當前的狀況，發起了混凝土操

2、作工的培 訓材料，以提高操作工的素質和技能，確保混凝土的質量，為全國的工程建設 作出貢獻。目錄一混凝土行業及混凝土基本知識 1 混凝土及混凝土行業2 混凝土行業發展3 混凝土基本知識4 混凝土的生產，技術，質量管理二混凝土的生產設備與工藝1 混凝土攪拌站的組成，類型2 混凝土攪拌站的主要設備3 混凝土攪拌站的工藝配置4 混凝土攪拌站的主要特點與結構1 / 185 混凝土攪拌站的安全6 混凝土攪拌站的控制系統及應用混凝土行業及混凝土基本知識1.混凝土及混凝土行業1.1 混凝土混凝土是世界上應用最廣的人造產品，僅次于水的物質，全球每年幾乎為 每人生產一噸混凝土。混凝土是一種經濟，堅固和耐用的產品，

3、應用于建筑結 構，工業，運輸，國防，公用事業及民用住宅。混凝土是一種古老的建筑材料，它的歷史可以追溯到羅馬時期，古希臘和 羅馬人曾應用過鑄繞的石灰石和水，摻入砂，碎石或碎瓦片攪拌成一種復合材 料，這就是歷史上出現的混凝土，古埃及曾用過鑄燒不純的石膏作膠結材制造 混凝土，我國在兩千多年前還應用了有機（如糯米漿）和無機（如石灰）的復 合型膠結材。1.2 水泥混凝土的起源和發展水泥混凝土誕生于 19 世紀初，英國建筑工人約瑟夫 .阿斯普丁發明了水泥， 經研究改進 1824年10月 21日取得德波特蘭水泥的專利以后，水泥混凝土便開 始問世了。19 世紀中葉水泥在歐洲很快得到推廣應用， 1850年法國人

4、朗波特用加鋼絲 網制造一條小水泥船，這標志著鋼筋混凝土時代的開始，也是預制混凝土行業的開始。 1867年摩涅申請了 “鋼筋混凝土 專利.1887 年英 國科倫發表了鋼筋混凝土結構計算方法。 1918 年美國艾布拉姆斯發表了水灰比 理論。 1930年瑞士鮑羅米提出強度與水泥標號及水灰比之間的關系公式 及全世界沿用至今的鮑羅米公式。從此鋼筋混凝土的生產應用走向科學化。2 / 181928 年法國人弗列辛涅提出混凝土收縮和徐變理論，采用高強鋼絲并發明 了預應力錨具，為預應力技術在混凝土工程上的應用奠定了基礎，這就是預應 力混凝土時代的開始。從素混凝土到鋼筋混凝土，預應力混凝土，從塑性混凝土到干硬性混

5、凝 土，高流態混凝土及高性能混凝土，從手工攪拌，現場攪拌到機械攪拌的預制 混凝土，從人工插搗，機械振搗到泵送，自密實混凝土等，混凝土的理論與技 術不斷趨于成熟，混凝土的性能不斷改善和提高，應用領域更加廣泛。混凝土技術不斷發展，混凝土的組成部分已由一般的水泥（膠結料），砂 子（細骨料），石子 （粗骨料 ）加水四大組成部分發展到六大組成部分，即發展了 摻合料（粉煤灰，磨細礦渣粉等可提高強度，改善混凝土性能），化學外加劑 （可適應減水，快硬，增稠，緩凝，抗凍，可泵，自密實等功能要求），另外 在混凝土也應用了各種纖維以提高混凝土強度與抗裂性，如玻璃纖維，鋼纖 維，碳纖維等。1.3 混凝土行業狹義上混凝

6、土行業是對混凝土制造商的總稱，廣義的混凝土行業涉及的比較廣泛。從廣義上講，混凝土行業包括：原材料，加工制作，產 品運輸及其施工，同時還指出，除從事水泥，預拌混凝土，混凝土管道，混凝 土砌塊，預制和預應力混凝土及其它混凝土制品的生產和制造外，混凝土行業 還包括集料和其它材料的供應，運輸，施工及維修保養。混凝土行業是一個特殊的行業，其加工制作工藝過程的提高將涉及到許多 的行業。鑄鐵，鋼鐵和發電行業產生的鑄渣，粉煤灰，硅灰，礦渣和其它副產 品都能用作于生產混凝土的組成材料。混凝土有事應用于工程建設的廉價和可 靠的材料。混凝土行業發展本世紀以來混凝土工程技術和世界各國混凝土技術的發展道路一樣走過了 從

7、塑性混凝土到干硬混凝土，再到大流動，高強度混凝土，向高性能混凝土過 度的幾次重大變革。3 / 181928 年法國在混凝土應用中應用了預應力技術對混凝土從外部進行改性。 1934年美國發明了振動器，干硬混凝土得以應用。混凝土進入預應力混凝土和 干硬混凝土時代。1913 年美國人設計出混凝土泵并取得專利， 1927年德國人設計出同類型混 凝土泵并第一次成功應用。 1962 年日本人將萘磺酸甲醛縮合物用于混凝土分散 劑。 1963 年德國研制成功三聚氰胺硫酸鉀甲醛縮聚物，減水高達20-30%，制成坍落度 18-22cm 的流態混凝土，外加劑從內部對混凝土進行改性，這標志流態 混凝土時代開始。 19

8、64年花王石堿公司作為商品，以 “麥地高效減水劑 ”為名出售。1986 年挪威學者首先提出高性能混凝土的研究。 1990年美國國家標準與技 術研究院和 ACI201委員會將其定名為 “HPC”我國譯為 “高性能混凝土 ”。這就對于 過于片中強度的發展道路予以否定，正確引導了混凝土的發展方向。預制混凝土的發展2.1.1 國外行業發展混凝土以其原材料的豐富，耐久性好，便于工業化等優點而成為世界各國 的主要工程才材料，在建設中占有重要的地位。但混凝土預制件在發達國家混 凝土工程中占 35-50%。德國人認為預制件的好處在于： 1，建筑形成體系，構件隨意組合，按時供 貨。 2，原材料好，水泥儲備強度高

9、（ +100#），砂子全部清洗。 3.構件品質高， 尺寸誤差 0.5mm，樓板誤差 1.mm4.施工質量保證，嵌縫 100%有聚氨脂，板與 板間夾防震層，與外墻有聚苯保溫層，安裝座漿為自流平砂漿。法國，比利時的預制混凝土也很發達。西歐一些國家認為：要從標準建筑 向標準構件發展，生產可供各種住宅建筑使用的通用構件，對工業建筑仍然提 倡全裝配。在國際上 “預制 ”工業目前也有抬頭的趨勢。預制與現澆相結合的構件也在 悄然興起它的優秀性正在被重視起來。許多新技術也在預制件生產中得到發展4 / 18 應用。如免振自密實混凝土技術，自 1999 年以來在荷蘭已有 20多家生產企 業，將之應用于預制混凝土構

10、件的生產。2.1.2 國內行業發展隨著我國經濟建設的發展，我國開始推行預制混凝土構建的生產，大大減 少了現場勞動強度，并提高了混凝土質量，經過幾十年的發展我國的在混凝土 預制構件已具有深厚的技術基礎。國際上預制構件的方式包括：臺座法，機組 流水法，流水線法，擠壓成型法等，我國在此基礎上根據國情還創出了立窯， 折線窯，干熱養護等一些節能和提高生產效率的工藝，取得過良好的效果。有的專家早已指出：預拌混凝土技術和預制混凝土技術是混凝土工程技術 這輛載入文明歷史的兩個輪子，一定是同時發展，同時前進，任何時候偏廢某 方面都是錯誤的，我國的混凝土預制構件工業不會消亡，只是經過一時陣痛， 邁向更高的層次。2

11、.2 預拌混凝土的發展2.2.1 國外預拌混凝土發展預拌混凝土起源于歐洲， 1880 年英國 REPIEN公司制造出世界第一臺攪拌機 而通過改進，攪拌機通過底部框架固定在現場使用，也有裝在鐵輪上，也可在 工地鋪設軌道行走，動力來源是馬車，人力和蒸汽。2.2.1.1 國外發展預拌混凝土的特點1 .預拌混凝土已發展為獨立的產業體系。2發到國家的混凝土強度已到達 C100高強度混凝土，但實際應用仍以C40左右混凝土為主，主要是發展高性能混凝土。3. 攪拌站向小型發展，電腦自動化管理。4. 攪拌站分布在高速公路旁，目的是高效，調度速度快，供應及時。5 / 185重視環保，對粉塵，噪聲污染，廢水處理殘留

12、混凝土的回收利用，再生 混凝土的利用予以重視。6. 干拌砂漿的應用。 7向高性能，多品種發展。2.2.1.2 預拌混凝土的命名 英語國家：預拌混凝土，現成混凝土，工地外混凝土，集中攪拌混凝土。 前蘇聯：現成混凝土混合物，商品混凝土，車送混凝土 德語國家：車送混凝土法語國際：現成混凝土 漢語國家：預拌混凝土，商品能混凝土日語國家：生混凝土2.2.2 我國預拌混凝土的發展我國的預拌混凝土在 80年代興起， 1978 年天津北京等四城市引進捷克攪拌 樓。 1979 年上海寶鋼引進了日本攪拌樓， 1978 年常州建筑工程材料公司開創了 我國商品混凝土的先河，將預拌混凝土推向建筑市場。由于建設規模的持續

13、發 展和預拌混凝土體現出來的巨大優越性，和快在各大城市得到推廣。我國預拌混凝土的產量和技術都發展很快，高層建筑的泵送，大體積，大 方量，冬季和炎熱條件下施工技術已成熟普及，一些標志性的工程已達到世界 先進水平創造最新記錄，高強高性能混凝土已經應用，發展，并已致力發展綠 色混凝土，走可持續高發展。2.3 混凝土行業的可持續發展 以水泥為膠凝材料生產的混凝土，今天成為全世界各種結構工程建設的首選工程材料，在二十世紀使混凝土技術向前推進的兩大驅動力是加快工程速度6 / 18 和改善混凝土耐久性，隨著社會的不斷發展，發展綠色高性能混凝土才能使混 凝土行業得到可持續發展，綠色混凝土具有以下特征：1. 應

14、用大量工業廢渣作為活性細摻料代替大量熟料水泥，大大減少CO2的排放，減少環境污染，節能能源。2更多地加以工業廢渣為主要的活性細摻料，不僅改善環境，節約資源， 節能能源，還具有降低氣溫，改善混凝土體積的穩定性和耐蝕，耐磨等優點。3. 更大的減少水泥和混凝土的用量，降低自重，節約模板與工時，減少材料 生產與運輸能耗，保證和延長安全使用周期，提高經濟效益。2.4 混凝土的未來 混凝土的未來是各國人民所關注的，因為它關乎著人類未來發展。 在混凝土的整個生產過程中，大大提高效率和可生產性，同時又保持良好 的安全性和衛生標準。1. 加工制作工藝將發生 xx。2. 混凝土的性能提高。3. 能源的有效提高。4

15、. 環境性能，不產生廢料。5. 技術轉讓，資源共享。6. 機制改革，通力合作。7. 教育培訓與就業。8. 行業形象。3 混凝土基本知識7 / 18混凝土是以水泥，水，粗，細骨料。礦物摻合料和外加劑，-也稱按適當比例配合，經過均勻拌制，密實成型及養護硬化而成的人工石 水泥混凝土，普通混凝土。俗稱 “砼”。3.1 混凝土的主要特點：3.1.1 混凝土的優點：1. 可塑性2. 應用 xx3. xx 耐久4. 價格低廉5. 經濟性6. 有利于環保3.1.2 混凝土缺點：1. 自重大， xx 安裝不方便。2抗拉強度低，易干縮，開裂，屬脆性材料。3. 施工周期較長。4. 現澆需要增長了工期。5. 受氣候影

16、響6. 混凝土加固維修困難。 3.1.3 混凝土的特殊性：1. 可靠性和使用壽命。2. 混凝土的 “配制 ”。3. 混凝土的性能指標要在制作后 28 天才能確定。8 / 183.2 混凝土的品種：1. 按所用膠結材料分：水泥混凝土，瀝青混凝土，聚合物混凝土等。2. 按所用集料分：普通混凝土，輕集料混凝土，重混凝土等。等。3. 按配筋方式分：素混凝土，鋼筋混凝土，預應力混凝土，纖維增強混凝土4. 按拌合物流動性分：干硬性混凝土，塑性混凝土，大流動混凝土等。5. 按性能分：高強度混凝土，高性能混凝土，補償收縮混凝土等。等。 等。6. 按生產工藝分： 1.預制混凝土：擠壓混凝土，離心混凝土，蒸壓混凝

17、土2. 現澆混凝土：泵送混凝土，碾壓混凝土，免自密實混凝土，噴射混凝土7. 按產品生產方式：預制混凝土，現澆混凝土。3.3 混凝土的組成 普通混凝土的基本組成材料是砂，石子，水泥，水，和改善混凝土的某些 性能加入的外加劑和礦物摻合料。在混凝土中，砂石起骨架作用，因此稱為骨料。 3.3.1 水泥 常用的水泥有：硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，火山灰 質硅酸鹽水泥，粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥。3.3.2 骨料（1）砂子1. 砂的規格：分為天然砂和人工砂。2砂的質量3. 砂的分類：粗砂，中砂，細砂9 / 182）石子3.3.3 水混凝土用水的基本質量要求是：不能含影響水泥正常凝結與

18、硬化的有害雜 質，無損于混凝土強度發展及耐久性，不能加快鋼筋腐蝕。拌制混凝土的水應 為清潔能飲用的河水，井水，自來水，湖水及溪澗清水。其他如工業廢水，含 礦物質較多的地下水，沼澤水，泥碳水，海水及 PH 值小于 4 的酸性水，含硫酸 鹽超過水重 1%的水均不可用于拌制混凝土。海水決不能用來拌制混凝土，還有沼澤水。 3.3.4 外加劑（ 1）外加劑的功能.改善混凝土和易性，提高流動性。.調節混凝土凝結硬化速度。.調節混凝土內的空氣含量.改善混凝土的物理學性能.提高混凝土內的鋼筋耐腐蝕性（ 2）外加劑種類1. 減水劑減水劑分為：普通減水劑，高效減水劑，引氣減水劑，緩凝減水劑2. 引氣劑引氣劑的作用

19、：.改善混凝土拌合物的和易性.顯著提高混凝土的抗滲性，抗凍性.降低混凝土強度3. 早強劑10 / 184. 緩凝劑5. 防凍劑6. 速凝劑（ 3）外加劑的選擇與使用.外加劑品種的選擇根據工程需要，現場材料條件，并參考有關資料，通過 實驗確定。.外加劑摻量的確定通過實驗試配確定摻量。.外加劑摻入方法確定3.3.5 礦物摻合料礦物摻合料，指一氧化硅，氧化鋁為主要成分，在混凝土中可以代替部分 水泥，改善混凝土性能，且摻量不小于 5%的具有火山灰活性的粉體材料。常用的礦物摻合料有粉煤灰，磨細礦渣，沸石粉，硅粉，脫模劑和養護 劑。（ 1）粉煤灰（ 2）磨細礦渣3.4 混凝土配合比3.4.1 配合比設計3

20、.4.2 混凝土配制強度3.4.3 試配3.4.4 配合比調整與確定3.5 混凝土的名詞解釋1. 普通混凝土：干密度為 2000至 2800kg/m3的水泥混凝土。11 / 182. 干硬性混凝土：混凝土拌合物的坍落度小于 10mm 且須用維勃稠度（ s） 表示其稠度的混凝土。3. 塑性混凝土：混凝土拌合物坍落度為 10 至 90 mm 的混凝土。4. 流動性混凝土：坍落度 100 至 150mm 的混凝土5. 大流動性混凝土：坍落度等于或大于 160mm 的混凝土6. 抗滲混凝土：抗滲等級等于或大于 P6 的混凝土7. 抗凍混凝土：抗凍等級等于或大于 F50 的混凝土8. 高強度混凝土：強度

21、等級為 C60 及其以上的混凝土。9. 泵送混凝土：坍落度不低于 100mm 并用泵送施工的混凝土。10. 免振自密實混凝土：混凝土拌合物在澆筑時僅靠自身重力，不需要外部 力量而充分填實混凝土模板中的一切空隙和包裹鋼筋。11. 大體積混凝土：其尺寸足以要求必須采取措施控制于體積變形引起的裂 縫著均稱為 “大體積混凝土 ”。12. 高性能混凝土（ HPC）： 1986年挪威學者首先提出研究， 1990 年美國正 式命名為 HPC（我國譯為高性能混凝土）。美國混凝土協會（ ACI）定義：高性能混凝土是具有某些性能要求的勻質混 凝土，必須采取嚴格的施工工藝，采用優質材料配制，便于澆搗，不離析，力 學

22、性能穩定，早期強度高，具有韌性和體積穩定等性能的混凝土。3.6 混凝土的性能3.6.1 耐久性：影響混凝土耐久性的主要因素：1. 溫差收縮膨脹的影響2. 凍融破壞的影響12 / 183. 化學侵蝕的影響4. 流動淡水，氣蝕的影響5. 外力及流動氣體的磨蝕6. 內部的堿 -集料反應及脫水收縮以及其它意外因素。注意：不是堿性的。3.6.2 和易性-未凝固混凝土的性能 和易性是由流動性，粘聚性，析水性等性能組成的一個總的概念。3.6.3 可泵性3.6.4 堿-集料反應（代號 AAR）3.6.5 稠度 稠度的試驗方法：坍落度與坍落度擴展法，維勃稠度法，增實因數法。3.6.6 坍落度損失 造成拌合物坍落

23、度損失的原因：1. 澆筑過程中時間的延長和耽誤。2. 環境溫度多高，尤其在熱天施工。3. 骨料的吸水率高。4. 水泥在施工中產生假凝，閃凝現象，或水化熱過高。5. 由于外加劑的作用。 3.6.7 凝結 影響凝結時間的因素主要有水泥礦物質成分，溫度，水灰比和外加劑，摻合料等。3.7 混凝土強度及試件的養護3.7.1 混凝土強度13 / 183.7.2 試件的養護標準的養護齡期為 28 d（從攪拌機加水開始），標準養護 2053.7.3 結構實體實驗用同條件養護試件強度檢驗。3.8 預拌混凝土1. 縮拌混凝土2. 車拌混凝土3. 預拌混凝土通用品3.9 攪拌機4. 混凝土的生產，技術，質量管理4.

24、1 建立完善的質量管理體系4.2 落實質量保證體素4.3 設計合理的工作流程4.4 認真編制和執行產品的工藝規程工藝規程主要包括：工藝流程，工藝設備，材料規格，操作技術要求，檢 驗標準及方法，成品保護，安全措施等。4.5 全面的技術交底4.6 按規程設計配合比并按程序下達4.7 把住原材料質量關4.8 計量控制4.9 攪拌混凝土生產設備與工藝14 / 181 混凝土攪拌站1.1 混凝土攪拌站的組成1. 供料系統2. 計量稱量系統3. 攪拌系統4. 電氣控制系統5. 輔助設備（空壓機，除塵設備，保溫加熱設備等）1.2 混凝土攪拌站的形式規模1. 生產能力2. 場地要求3. 上料方式及要求貯料容量1.3 混凝土攪拌站的類型1.3.1 按照攪拌站的工作條件和生產能力分為：1 簡易攪拌站2. 中型攪拌站和大型攪拌站1.3.2 按照攪拌站設備工藝配置分：1. 雙階（二階）式攪拌站2. 單階（一階）式攪拌樓或者其它方式的攪拌站2. 混凝土的主要設備2.1 攪拌機（攪拌主機）15 / 18根據攪拌機原理攪拌機分為：1. 自落式：雙錐反轉出料