國(guó)內(nèi)裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備的缺陷及改進(jìn)思路

黃振興

（浙江新邦遠(yuǎn)大綠色建筑產(chǎn)業(yè)有限公司，浙江 溫州 325000）

0 前言

為了節(jié)能環(huán)保，為了建筑產(chǎn)業(yè)逐漸向現(xiàn)代化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，國(guó)家密集推出了支持裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的利好政策，各地政府也積極跟進(jìn)，推出了一系列支持當(dāng)?shù)匮b配式建筑發(fā)展的政策，裝配式建筑行業(yè)迎來(lái)了政府支持政策大爆發(fā)、利好政策不斷推出的大好局面。根據(jù)國(guó)務(wù)院要求，“10 年左右新建建筑裝配式建筑要占到 30% 的份額”，這是一個(gè)高達(dá)數(shù)萬(wàn)億的市場(chǎng)規(guī)模。一些舉步維艱的傳統(tǒng)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)紛紛改行到裝配式建筑行業(yè)，同時(shí)建筑市場(chǎng)中對(duì)政策非常敏感的資金也紛紛投向裝配式建筑行業(yè)。裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)工廠如雨后春筍般在全國(guó)各地建成，整個(gè)裝配式建筑行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。

然而，從目前已經(jīng)投產(chǎn)的裝配式建筑工廠來(lái)看，喜憂參半。喜的是裝配式建筑市場(chǎng)非常好，訂單接不過(guò)來(lái)；憂的是產(chǎn)能受到設(shè)備的制約，產(chǎn)品不能及時(shí)生產(chǎn)出來(lái)，產(chǎn)品質(zhì)量也由于設(shè)備的缺陷而受到影響。

本文就是總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)裝配式建筑構(gòu)件（PC）生產(chǎn)設(shè)備的缺陷，以及對(duì)產(chǎn)能制約的瓶頸，同時(shí)提出了對(duì)這些生產(chǎn)設(shè)備缺陷的改進(jìn)思路。

1 國(guó)內(nèi)裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備的缺陷及改進(jìn)思路

1.1 混凝土攪拌系統(tǒng)

（1）目前國(guó)內(nèi)許多裝配式建筑構(gòu)件工廠的攪拌機(jī)是工藝?yán)吓f的單向攪拌混凝土的攪拌機(jī)，混凝土只能往一個(gè)方向攪拌，沒(méi)有翻拌，不容易攪拌均勻，影響 PC構(gòu)件混凝土質(zhì)量。

建議采用雙臥軸攪拌工藝攪拌機(jī)（國(guó)內(nèi) 95% 的攪拌機(jī)均采用該工藝），混凝土就能翻拌得很均勻，攪拌均勻的混凝土才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的 PC 產(chǎn)品。

（2）攪拌機(jī)自動(dòng)沖洗裝置不合理，不能有效的將混凝土沖洗干凈，沒(méi)沖洗掉的混凝土結(jié)塊后，越粘越多，影響使用。

建議要配制攪拌機(jī)高壓水自動(dòng)沖洗裝置，尤其是攪拌機(jī)死角處要高壓水流能有效沖洗到；并且要規(guī)定每隔3 小時(shí)（裝配式建筑構(gòu)件所用早強(qiáng)混凝土的初凝時(shí)間）沖洗一次，人工檢查是否沖洗干凈，如果局部有不干凈的地方，人工再用高壓水槍沖洗干凈。這樣就不會(huì)影響生產(chǎn)，還大大減少了混凝土結(jié)塊后人工用風(fēng)鎬打掉的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

（3）攪拌機(jī)出料口距離運(yùn)料小車的落差太大，下料時(shí)有很大沖擊力，容易造成混凝土離析，影響 PC 構(gòu)件混凝土質(zhì)量。

建議出料口加設(shè)可調(diào)節(jié)高度溜槽，減少混凝土下料時(shí)的沖擊力，預(yù)防混凝土因下料沖擊力過(guò)大而離析。

1.2 運(yùn)料小車

（1）運(yùn)料小車中沒(méi)有攪拌裝置，在運(yùn)輸過(guò)程中（有些廠家的運(yùn)料小車從攪拌機(jī)到布料工位時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5～8分鐘）容易因?yàn)轭嶔ざ斐苫炷练謱与x析，尤其是生產(chǎn)厚度很小（一般 6cm）的疊合梁板、以及鋼筋密集的梁時(shí)，為了便于澆筑，混凝土坍落度一般都很大（200mm 左右），在運(yùn)料小車運(yùn)行過(guò)程中，更容易因?yàn)轭嶔ざ斐苫炷练謱与x析，不均勻、離析的混凝土就會(huì)影響 PC 構(gòu)件質(zhì)量。

建議在運(yùn)料小車中加設(shè)攪拌裝置，使得運(yùn)料小車在運(yùn)行過(guò)程中混凝土能夠得到二次攪拌，防止了混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)轭嶔ざ斐苫炷练謱与x析，保證混凝土在運(yùn)行到布料工位時(shí)是均勻的。

（2）運(yùn)料小車到布料工位時(shí)，是直接反轉(zhuǎn)將混凝土往布料機(jī)中傾倒，沖擊力大，造成布料機(jī)兩邊石子過(guò)多，混凝土不均勻，影響 PC 構(gòu)件質(zhì)量。

建議運(yùn)料小車到布料工位時(shí)，減少傾倒角度，在運(yùn)料小車中加設(shè)攪拌裝置，緩慢、均勻地將混凝土放入布料機(jī)，這樣混凝土就比較均勻，便于澆筑，生產(chǎn)出來(lái)的PC 構(gòu)件質(zhì)量較好。

（3）運(yùn)料小車自動(dòng)沖洗裝置不合理，造成運(yùn)料小車容易沖洗不干凈，沒(méi)沖洗掉的混凝土結(jié)塊后，越粘越多，影響使用；造成運(yùn)料小車始終帶著無(wú)效荷載運(yùn)行，加大了設(shè)備能耗和磨損。同時(shí)小車中殘余混凝土，會(huì)吸收新生產(chǎn)混凝土中的水分，造成混凝土坍落度變小、工作性變差，難于澆筑而影響 PC 構(gòu)件混凝土質(zhì)量。運(yùn)料小車沖洗處，也沒(méi)有人工再次沖洗平臺(tái)，造成發(fā)現(xiàn)運(yùn)料小車沒(méi)沖洗干凈，也沒(méi)法人工再次沖洗。

建議改進(jìn)運(yùn)料小車自動(dòng)沖洗裝置，主要是自動(dòng)沖洗裝置水壓要高、沖洗角度和方向設(shè)計(jì)要能保證運(yùn)料小車中殘余混凝土能沖洗干凈。同時(shí)在運(yùn)料小車自動(dòng)沖洗處，應(yīng)該加裝人工沖洗平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)料小車自動(dòng)沖洗沒(méi)沖洗干凈時(shí)，人工再次沖洗，確保運(yùn)料小車中殘余混凝土完全沖洗掉，這樣才不會(huì)影響生產(chǎn)。

1.3 布料機(jī)

（1）布料機(jī)中只有撥料裝置，沒(méi)有攪拌裝置，造成混凝土澆筑前沒(méi)有二次攪拌，使得混凝土不均勻，影響 PC 構(gòu)件質(zhì)量。

建議將布料機(jī)中撥料裝置改成攪拌裝置，這樣使得混凝土在澆筑前可以得到二次攪拌，攪拌均勻的混凝土，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的 PC 構(gòu)件。

（2）布料機(jī)中由于只有撥料裝置，混凝土出料就只能一團(tuán)、一團(tuán)地?fù)艹觯荒苓B續(xù)均勻地出料，導(dǎo)致混凝土不均勻，影響 PC 構(gòu)件質(zhì)量。

建議加裝螺旋出料裝置，這樣混凝土就能均勻連續(xù)出料，便于澆筑。

1.4 振動(dòng)臺(tái)

目前國(guó)內(nèi)的 PC 構(gòu)件成型振動(dòng)臺(tái)都是電機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)振動(dòng)，且只能上下振動(dòng)，不能有效地振實(shí)混凝土，也不能有效地排出混凝土中的氣泡，對(duì) PC 構(gòu)件質(zhì)量、尤其是外觀質(zhì)量影響很大。

建議參照國(guó)外先進(jìn)的變頻模塊式振動(dòng)系統(tǒng)與高頻振實(shí)系統(tǒng)有機(jī)組合的方式，不僅上下振動(dòng)、且能左右擺動(dòng)，這樣的振動(dòng)方式可以有效地振實(shí)混凝土，同時(shí)排出混凝土中的氣泡，大大提高 PC 構(gòu)件混凝土質(zhì)量，尤其是外觀質(zhì)量。

1.5 模具的拼裝

目前國(guó)內(nèi)的裝配式建筑模具的拼裝完全是人工拼裝，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，還容易產(chǎn)生人為偏差，最主要的還是在這個(gè)環(huán)節(jié)影響了產(chǎn)能。

建議參照國(guó)外先進(jìn)的電腦自動(dòng)控制的機(jī)械臂布模，并用磁體的開(kāi)合來(lái)拆、裝模具，這樣可以將精度幾乎提高到 100%，消除了人為布模時(shí)的誤差；同時(shí)大大提高了生產(chǎn)效率。

1.6 養(yǎng)護(hù)窯

目前國(guó)內(nèi)大部分裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備中的養(yǎng)護(hù)窯遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到廠家宣傳的“PC 構(gòu)件在養(yǎng)護(hù)窯中養(yǎng)護(hù)7～8 小時(shí)，就可以出窯、拆模”的宣傳。在南方的夏季（6～9 月氣溫平均 35℃ 左右）實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，在水泥用量遠(yuǎn)比商品混凝土高、水膠比遠(yuǎn)比商品混凝土低的情況下，PC 構(gòu)件一般要 20～24 小時(shí)才能達(dá)到 15MPa 的拆模強(qiáng)度。

國(guó)內(nèi)大部分裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備中的養(yǎng)護(hù)窯最高溫度只能升到比氣溫高 10℃ 左右，到了不供暖的南方的冬季有長(zhǎng)達(dá) 4 個(gè)多月平均氣溫在 10～15℃ 之間，如果養(yǎng)護(hù)窯的溫度只能達(dá)到 20～25℃，那么即使是C50 的混凝土在這個(gè)溫度下達(dá)到 15MPa 拆模強(qiáng)度的時(shí)間也將會(huì)長(zhǎng)達(dá) 30 多個(gè)小時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土達(dá)到 20MPa拆模強(qiáng)度的時(shí)間將會(huì)長(zhǎng)達(dá) 40 多個(gè)小時(shí)，這將成為生產(chǎn)的瓶頸，大大影響生產(chǎn)效率。拆模時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響模具周轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響了生產(chǎn)效率，同時(shí)還會(huì)加大模具成本的投入，大大提高了成本，嚴(yán)重制約了產(chǎn)能。

另外，國(guó)內(nèi)大部分裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)中沒(méi)有預(yù)養(yǎng)護(hù)窯，構(gòu)件混凝土澆筑后，只能等混凝土自身達(dá)到初凝才能收面、抹光、拉毛，受環(huán)境溫度的影響很大，隨著氣溫的下降，混凝土水化越來(lái)越慢，初凝時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，抹光、拉毛工序等待的時(shí)間就越來(lái)越長(zhǎng)，影響了生產(chǎn)效率，最終嚴(yán)重制約了產(chǎn)能。

國(guó)內(nèi)大部分裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備中的養(yǎng)護(hù)窯升溫裝置，僅僅是靠窯底的電熱管，開(kāi)通電熱管升溫時(shí)，就會(huì)造成窯內(nèi)干燥、濕度下降，影響混凝土養(yǎng)護(hù)，從而影響混凝土質(zhì)量。混凝土強(qiáng)度的發(fā)展溫度、濕度二者缺一不可，養(yǎng)護(hù)窯的設(shè)計(jì)人員不懂混凝土，沒(méi)有對(duì)南方冬季的氣候特點(diǎn)做深入了解，才會(huì)在設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)窯時(shí)出現(xiàn)這樣嚴(yán)重的錯(cuò)誤。并且，養(yǎng)護(hù)窯中沒(méi)有通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，就會(huì)造成窯底溫度高，其它部位溫度低，使得 PC 構(gòu)件養(yǎng)護(hù)溫度不均勻，造成 PC 構(gòu)件質(zhì)量波動(dòng)大。

目前國(guó)內(nèi)外許多廠家已經(jīng)解決了 PC 構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題，使用溫度為 50℃ 左右的蒸汽養(yǎng)護(hù)，真正做到了 PC構(gòu)件在養(yǎng)護(hù)窯中養(yǎng)護(hù) 7～8 小時(shí)就可以出窯，不用提高混凝土強(qiáng)度，就可以在 7～8 小時(shí)使用普通混凝土達(dá)到15MPa 的拆模強(qiáng)度。例如，有一種比較實(shí)用的養(yǎng)護(hù)設(shè)備，有預(yù)養(yǎng)護(hù)窯，溫度可以達(dá)到 55℃，PC 構(gòu)件混凝土澆筑后進(jìn)入預(yù)養(yǎng)護(hù)窯 30 分鐘，混凝土就達(dá)到初凝，出預(yù)養(yǎng)護(hù)窯就可以直接抹平、拉毛；然后進(jìn)入溫度可以達(dá)到 45～50℃ 的養(yǎng)護(hù)窯，7～8 小時(shí)后使用普通混凝土就可以達(dá)到 15MPa 的拆模強(qiáng)度，這樣就大大提高混凝土強(qiáng)度發(fā)展速度，同時(shí)還不必提高水泥用量和混凝土強(qiáng)度，這都有利于 PC 構(gòu)件的強(qiáng)度發(fā)展，滿足了拆模時(shí)間和強(qiáng)度的要求，加快了模具周轉(zhuǎn)。使用這樣的養(yǎng)護(hù)窯在夏季的產(chǎn)能幾乎是使用前述養(yǎng)護(hù)窯的一倍，在南方的冬季的產(chǎn)能幾乎可以達(dá)到使用前述養(yǎng)護(hù)窯的三倍，這可以帶來(lái)非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2 結(jié)語(yǔ)

裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)設(shè)備對(duì)構(gòu)件的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)效率、產(chǎn)能有著至關(guān)重要的影響，投資額又很大；因此，在投資和新建裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)廠時(shí)，要嚴(yán)格、仔細(xì)地考察和篩選生產(chǎn)設(shè)備，尤其是生產(chǎn)系統(tǒng)中的養(yǎng)護(hù)窯，不要讓其成為制約產(chǎn)能的巨大瓶頸。