導(dǎo)語：土建工程與人民生活福祉息息相關(guān)，鋼筋混凝土構(gòu)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(zhì)量及施工良好與否，對構(gòu)造物之安全關(guān)系甚巨，但由于設(shè)計，工法，環(huán)保，經(jīng)濟(jì)等方面因素，導(dǎo)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(qiáng)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(yùn)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(zhì)量上的影響，因此應(yīng)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(shù)含量簡單、環(huán)保意識滯后、成本過高、治污無法達(dá)標(biāo)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(shù)和模式，而且也取得了—定的進(jìn)展。

近幾年國家一直強(qiáng)調(diào)要建立新型社會主義和諧社會，堅(jiān)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(yīng)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(shè)計理論基礎(chǔ)是通過對骨科明確篩分粒徑、整形使其粒徑能達(dá)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(shí)現(xiàn)水泥用量的減少。利用準(zhǔn)確的稱量系統(tǒng)進(jìn)行攪拌，配合高可靠性的工控設(shè)備，調(diào)整投料的時序，提高混凝土質(zhì)量；而智能、及時的管理系統(tǒng)，采用互聯(lián)網(wǎng)的云端技術(shù)，提升整體的管理水平，確保產(chǎn)品的品質(zhì)，減少了偶發(fā)性，從而達(dá)到混凝土的施工質(zhì)量和強(qiáng)度質(zhì)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(fù)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(shè)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(zhì)的諸多因素，如，砂石品質(zhì)的好壞、攪拌機(jī)的攪拌效率與均勻度、施工配比的準(zhǔn)確生產(chǎn)執(zhí)行等等，建設(shè)了一整套高效、節(jié)能、環(huán)保的混凝士生產(chǎn)設(shè)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(zhǔn)確性；

(3)攪拌的勻質(zhì)性；

(4)經(jīng)濟(jì)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(shè)。

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(shè)備。

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

要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的砂石原材料，首先需要有高效標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)與先進(jìn)可靠的設(shè)備。同時須有靈活的制程可供選擇，目前的生產(chǎn)制程技術(shù)有3種：

(1)全干法生產(chǎn)制程技術(shù)

(2)全濕法生產(chǎn)制程技術(shù)一制程中產(chǎn)品全部水洗

(3)半干式生產(chǎn)制程技術(shù)一制程中部分產(chǎn)品水洗

全干法制程的生產(chǎn)設(shè)置主要采用封閉式廠房、鼓風(fēng)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(jìn)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(xì)骨料石粉含量控制上，采用變頻除粉機(jī)在細(xì)骨料進(jìn)倉之前進(jìn)行除粉處理。而0-5mm細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)保證措施是在工藝設(shè)計方面來完成，將0-5mm細(xì)骨料分為0-2.5mm與2.5-5mm兩級來應(yīng)對原料的變化所導(dǎo)致的成品細(xì)骨料的級配變化。為了保證砂石骨料含水率，在骨料進(jìn)倉之前進(jìn)行加濕處理，主要方式是在骨料進(jìn)倉之前進(jìn)行噴淋或用加濕機(jī)進(jìn)行處理。另外，我們在工藝流程設(shè)計時，考慮設(shè)計相應(yīng)大小的料倉與閉路循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合的方式，來實(shí)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(diǎn)：

(1)產(chǎn)能大，最大產(chǎn)能達(dá)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(jī)制砂產(chǎn)量

(6)連續(xù)級配使砂石空隙率相對降低，可相應(yīng)降低混凝土膠結(jié)材使用量

(7)環(huán)保指標(biāo)要求的完全確實(shí)達(dá)標(biāo)

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(jì)效益。因此，現(xiàn)在的混凝土技術(shù)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(shí)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(yùn)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(fù)配系統(tǒng)。利用集成化一體技術(shù)，將外加劑復(fù)配與混凝土實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依托，可根據(jù)上述因素對成分組態(tài)進(jìn)行現(xiàn)場及時調(diào)整復(fù)配，實(shí)現(xiàn)外加劑復(fù)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(zhì)（降低混凝土品質(zhì)風(fēng)險），同時降低生產(chǎn)成本。

外加劑復(fù)配系統(tǒng)的特點(diǎn)可以總結(jié)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(yùn)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(shè)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(diǎn):

(1)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計精巧，處理能力強(qiáng)，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(jìn)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(zhì)材料、高分子材料，通過混煉造粒機(jī)，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(zhì)量信息來源為工地（客戶> 和實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度、料性及膠結(jié)材組態(tài)）輸入至系統(tǒng)，可立即計算出正確的相應(yīng)配比，系統(tǒng)將相應(yīng)配合比給生產(chǎn)中控，指揮工控系統(tǒng)產(chǎn)制混凝土，再運(yùn)輸至工地施工。APMS系統(tǒng)設(shè)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(yàn)讓配比原材料間皆有數(shù)理依據(jù)，保持恒定的配比質(zhì)量水平，而傳統(tǒng)設(shè)計的配比結(jié)構(gòu)，骨材與膠結(jié)材并無數(shù)理聯(lián)結(jié)，常引用一些經(jīng)驗(yàn)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(zhǔn)確控制系統(tǒng)，可以為客戶準(zhǔn)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(yùn)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(jī)械極限能力，降低機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行成本。同時以簡單實(shí)用的概念培訓(xùn)客戶操作或維護(hù)人員，客戶使用得好才是產(chǎn)品的最終目標(biāo)。控制系統(tǒng)預(yù)留相當(dāng)靈活的擴(kuò)展能力，另外，提供真實(shí)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(guān)重要， 特別是水泥等髙成本原材料的準(zhǔn)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(yùn)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(yùn)行數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、及時、全面、詳實(shí)，同時對各種信息進(jìn)一步地加工，方便攪拌站領(lǐng)導(dǎo)層能對生產(chǎn)、經(jīng)營和決策掌握充分?jǐn)?shù)據(jù)，更具科學(xué)性，更迅速地把握商機(jī)，創(chuàng)造更多的發(fā)展機(jī)會。

同時ERP智能管理系統(tǒng)有利于攪拌站科學(xué)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(chǔ)，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(jī)化管理變成一種創(chuàng)造利潤的工具。

近年來，混凝土結(jié)構(gòu)物中許多牽涉設(shè)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(shè)計不當(dāng)，施工不確實(shí)；材料忽略質(zhì)量控制及商業(yè)競爭等種種因素，造成了質(zhì)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(shù)工人勞力之短缺，工人素質(zhì)之普遍低落，更加深了改善混凝土質(zhì)量之實(shí)務(wù)工作有諸多的困難。有鑒于此，應(yīng)研發(fā)一種除符合設(shè)計需求外，還能有效提髙混凝土質(zhì)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(jì)性能的“髙性能混凝土”。

結(jié)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(jié)主要是為了提高混凝土的五大特性——工作性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性。