導語：土建工程與人民生活福祉息息相關，鋼筋混凝土構造又為工程最常用之型式，不只成本低廉，且施工方法為業(yè)界較為熟悉，故材料質量及施工良好與否，對構造物之安全關系甚巨，但由于設計，工法，環(huán)保，經(jīng)濟等方面因素，導致混凝土使用材料種類增多，各材料之間相互交相互影響，強度等級提高膠凝材料用量加大，使得混凝土粘性增大，稍有不慎就會使混凝土坍落度損失較快，給混凝土運輸澆注帶來不利影響，甚至發(fā)生堵管堵泵或加水的現(xiàn)象，造成混凝土質量上的影響，因此應高度重視新拌混凝土工作性能的控制，已經(jīng)是一件刻不容緩的事情。

從目前砂石、混凝士行業(yè)發(fā)展情況而言，行業(yè)整體具有生產(chǎn)方式簡單粗放、技術含量簡單、環(huán)保意識滯后、成本過高、治污無法達標等一系列問題。我們正在努力探索行業(yè)發(fā)展的規(guī)律，尋找一些更適且利于推動行業(yè)發(fā)展的技術和模式，而且也取得了—定的進展。

近幾年國家一直強調(diào)要建立新型社會主義和諧社會，堅持可持續(xù)發(fā)展。由此政府也提出了對混凝士行業(yè)發(fā)展的新要求——建立新型化、規(guī)模化、高效、節(jié)能的綠色砂石產(chǎn)業(yè)和混凝土產(chǎn)業(yè)。因此，為了順應社會發(fā)展的新要求，有人提出了一套全新的混凝土生產(chǎn)概念——混凝土工廠。

“混凝土工廠”的設計理論基礎是通過對骨科明確篩分粒徑、整形使其粒徑能達到連續(xù)分布，減少了骨料之間的空隙率；骨料級配更接近富勒曲線，從而減少膠凝材料的使用量；同時，采用了高分子材料外加劑，提高膠凝材料的分散性，使膠凝材料在混凝土中能更好的發(fā)揮作用，實現(xiàn)水泥用量的減少。利用準確的稱量系統(tǒng)進行攪拌，配合高可靠性的工控設備，調(diào)整投料的時序，提高混凝土質量；而智能、及時的管理系統(tǒng)，采用互聯(lián)網(wǎng)的云端技術，提升整體的管理水平，確保產(chǎn)品的品質，減少了偶發(fā)性，從而達到混凝土的施工質量和強度質量。

“混凝土工廠”由5+3模式組成，是指5個硬件系統(tǒng)和3個軟件系統(tǒng)。其中，5個硬件系統(tǒng)是指“砂石整形系統(tǒng)、混凝土攪拌系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、外加劑復配系統(tǒng)、石粉回收利用系統(tǒng)”，3個軟件系統(tǒng)是指“A.P.M.S自動配比管理系統(tǒng)、I.P.C人工智能控制系統(tǒng)、E.R.P云端管理系統(tǒng)”。

“混凝土工廠”在設計時充分考慮到在混凝土生產(chǎn)過程中，直接影響混凝土品質的諸多因素，如，砂石品質的好壞、攪拌機的攪拌效率與均勻度、施工配比的準確生產(chǎn)執(zhí)行等等，建設了一整套高效、節(jié)能、環(huán)保的混凝士生產(chǎn)設備。基于以上因素，衍生出以下五大特性：

(1)級配的可調(diào)性；

(2)稱量的準確性；

(3)攪拌的勻質性；

(4)經(jīng)濟與環(huán)保性；

(5)管理的智能性。

“混凝土工廠”的配置概念可以依據(jù)各個地區(qū)及客戶的條件量身規(guī)劃，有下列三種型式：

Type 1：從礦山的開采到砂石的生產(chǎn)，整形，再到混凝土的攪拌生產(chǎn)為一體，市場是周邊的公路、鐵路建設。

Type 2：從一破的石頭的生產(chǎn)整形到混凝土的攪拌生產(chǎn)為一體。

Type 3：采用成品砂石骨料，只有混凝土的攪拌生產(chǎn)設備。

混凝土的成分中有70%是砂石骨科，優(yōu)質的砂石骨料是能否生產(chǎn)出良好品質混凝土的關鍵。什么樣的砂石骨科才算是優(yōu)質的？(1)連續(xù)級配；(2)骨材含粉量≤4.5%；(3)骨材扁平率≤10%；(4)細骨料#50(0.3mm)篩過篩率：10%-30%；(5)細骨材F.M.值范圍：2.7-3.1。

要生產(chǎn)優(yōu)質的砂石原材料，首先需要有高效標準的生產(chǎn)工藝技術與先進可靠的設備。同時須有靈活的制程可供選擇，目前的生產(chǎn)制程技術有3種：

(1)全干法生產(chǎn)制程技術

(2)全濕法生產(chǎn)制程技術一制程中產(chǎn)品全部水洗

(3)半干式生產(chǎn)制程技術一制程中部分產(chǎn)品水洗

全干法制程的生產(chǎn)設置主要采用封閉式廠房、鼓風收塵器來控制粉塵的排放量。在連續(xù)級配生產(chǎn)工藝上，主要是對成品進行整形處理，保證成品骨料的針片狀在規(guī)定范圍，確保骨料為多棱體形狀。在0-5mm細骨料石粉含量控制上，采用變頻除粉機在細骨料進倉之前進行除粉處理。而0-5mm細骨料細度模數(shù)保證措施是在工藝設計方面來完成，將0-5mm細骨料分為0-2.5mm與2.5-5mm兩級來應對原料的變化所導致的成品細骨料的級配變化。為了保證砂石骨料含水率，在骨料進倉之前進行加濕處理，主要方式是在骨料進倉之前進行噴淋或用加濕機進行處理。另外，我們在工藝流程設計時，考慮設計相應大小的料倉與閉路循環(huán)系統(tǒng)相結合的方式，來實現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)的延續(xù)性與平衡性。

這種砂石生產(chǎn)整形系統(tǒng)具有以下特點：

(1)產(chǎn)能大，最大產(chǎn)能達900T/H

(2)級配穩(wěn)定，并可根據(jù)需要調(diào)整

(3)砂石粒徑覆蓋0.075 - 31.5mm，砂石粒型圓潤

(4)含泥和粉量控制在3%以下

(5)經(jīng)過四道破碎及整形，針片狀碎石減少30%，同時提高機制砂產(chǎn)量

(6)連續(xù)級配使砂石空隙率相對降低，可相應降低混凝土膠結材使用量

(7)環(huán)保指標要求的完全確實達標

眾所周知，外加劑在混凝土的組成中雖占據(jù)較少的量，卻是影響混凝土性能的重大因素。由于外加劑能有效地改善混凝土的性能，是混凝土中不可或缺的材料，同時也能帶來良好的經(jīng)濟效益。因此，現(xiàn)在的混凝土技術研究專家們越來越多的傾向于對混凝土外加劑的研究。選擇什么樣的外加劑？添加量的多少？怎樣才能將外加劑的性能最大化體現(xiàn)出來？這些問題是我們所要思考的。影響外加劑的因素有：

(1)工地需要的混凝土性能（普通混凝土、高流動性混凝土、自密實混凝土)不同；

(2)原材枓特性；

(2)環(huán)境溫度；

(4)施工條件(泵送、非泵送、泵送時間、距離等);

(5)運輸時間；

(6)工程特性（公路工程、橋梁等>。

為了有效控制這些因素，我們采用混凝土生產(chǎn)現(xiàn)場的外加劑復配系統(tǒng)。利用集成化一體技術，將外加劑復配與混凝土實際生產(chǎn)相結合，以實驗室實驗數(shù)據(jù)為依托，可根據(jù)上述因素對成分組態(tài)進行現(xiàn)場及時調(diào)整復配，實現(xiàn)外加劑復配組分合理、添加摻量合理，從而避免了對混凝土安全性、工作性、耐久性等產(chǎn)生的影響，保證混凝土生產(chǎn)品質（降低混凝土品質風險），同時降低生產(chǎn)成本。

外加劑復配系統(tǒng)的特點可以總結為：

(1)靈活、便搶、可隨時調(diào)整組分配比；

(2)降低外加劑生產(chǎn)成本；

(3)節(jié)約運輸成本和時間成本。

“混凝土工廠”加入污水處理系統(tǒng)和石粉回收利用系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)的設計是出于環(huán)保的需要，將廢棄資源回收再利用，合理利用有限的資源的同時也改善了工作環(huán)境，提髙工作效率，“污水處理系統(tǒng)”主要用于混凝土攪拌站及攪拌車的淸洗和棄物中的砂、石、泥漿等的分離、收集、再利用。其主要特點:

(1)結構簡單，設計精巧，處理能力強，且大量不會產(chǎn)生堵料現(xiàn)象；

(2)砂石分離干凈，表面無粉灰殘留，出料口所出的石料可直接回用；

(3)電器控制簡單可靠，可滿足不同用戶要求，提供不同配置的電器接口，方便用戶對廢棄的混凝土進行各種深入的處理。

“石粉回收利用”系統(tǒng)是將收集到的石粉加入一定比例的膠質材料、高分子材料，通過混煉造粒機，制成所需要的材料。用途廣泛，如:公路路基的填埋、非陶粒材料、保溫材料、土壤改良、河道景觀等。

A.P.M.S自動配比管理系統(tǒng)，是在混凝土生產(chǎn)過程中，混凝土產(chǎn)品質量信息來源為工地（客戶> 和實驗室（材料），材料信息透過品管人員輸入系統(tǒng)，調(diào)度中心依客戶需求將配比四要素（塌落度、強度、料性及膠結材組態(tài)）輸入至系統(tǒng)，可立即計算出正確的相應配比，系統(tǒng)將相應配合比給生產(chǎn)中控，指揮工控系統(tǒng)產(chǎn)制混凝土，再運輸至工地施工。APMS系統(tǒng)設計的配比，以“優(yōu)化的工作性”為前提，以“最致密填充理論”為方法，透過試驗讓配比原材料間皆有數(shù)理依據(jù)，保持恒定的配比質量水平，而傳統(tǒng)設計的配比結構，骨材與膠結材并無數(shù)理聯(lián)結，常引用一些經(jīng)驗值作為計算依據(jù)，這樣得出的配比會 有一定程度的偏差和錯誤。

IPC準確控制系統(tǒng)，可以為客戶準確地控制直接成本，提供一個十分信賴的產(chǎn)品，客戶可以借助這個工具有效降低運行成本，包括直接與間接的。 不在生產(chǎn)過程中因控制原因產(chǎn)生廢料，發(fā)揮機械極限能力，降低機械設備的運行成本。同時以簡單實用的概念培訓客戶操作或維護人員，客戶使用得好才是產(chǎn)品的最終目標。控制系統(tǒng)預留相當靈活的擴展能力，另外，提供真實氣可靠的記錄數(shù)據(jù)（如時序表，動態(tài)偏差），這個對于客戶控制成本至關重要， 特別是水泥等髙成本原材料的準確統(tǒng)計，內(nèi)核軟件支持通用數(shù)據(jù)接口，與企業(yè)數(shù)據(jù)庫連網(wǎng)需接口協(xié)議。

ERP智能管理系統(tǒng)是一套運用于管理攪拌站各個環(huán)節(jié)和層次的全面性資源、決策、管理解決方案。它可以使得攪拌站的運行數(shù)據(jù)更加準確、及時、全面、詳實，同時對各種信息進一步地加工，方便攪拌站領導層能對生產(chǎn)、經(jīng)營和決策掌握充分數(shù)據(jù)，更具科學性，更迅速地把握商機，創(chuàng)造更多的發(fā)展機會。

同時ERP智能管理系統(tǒng)有利于攪拌站科學化、合理化、制度化、規(guī)范化的管理，使攪拌站的管理 水平跨上新臺階，為攪拌站，持續(xù)，健康，穩(wěn)定的發(fā)展打下基礎，系統(tǒng)能夠真正成為攪拌站的神經(jīng)中樞，使攪拌站的計算機化管理變成一種創(chuàng)造利潤的工具。

近年來，混凝土結構物中許多牽涉設計，施工和材料之間的問題，造成了許多的問題和爭執(zhí)。檢討其原因，不外乎與設計不當，施工不確實；材料忽略質量控制及商業(yè)競爭等種種因素，造成了質量不佳之后果，尤其是混凝土的澆筑工作性。再加上由于近年來，環(huán)保意識之抬頭，技術工人勞力之短缺，工人素質之普遍低落，更加深了改善混凝土質量之實務工作有諸多的困難。有鑒于此，應研發(fā)一種除符合設計需求外，還能有效提髙混凝土質量，同時具有良好的施工效率（工作性-Working ability )， 并具備有優(yōu)良經(jīng)濟性能的“髙性能混凝土”。

結語：“混凝土工廠”的概念正是解決目前上述行業(yè)問題的有效手段，總結主要是為了提高混凝土的五大特性——工作性、耐久性、經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性。