混凝土预制构件的生产工艺及生产设施的制作方法

本申请涉及预制构件的生产技术领域，尤其涉及一种混凝土预制构件的生产工艺，还涉及混凝土预制构件的生产设施。

背景技术：

装配式结构是装配式混凝土结构的简称，其是以预制构件为主要受力构件经装配或连接而成的混凝土结构。装配式结构以其所具备的，如提高生产效率，节约能源等优点，成为我国建筑结构发展的重要方向之一，因而也带动预制构件生产厂家的快速发展。

通常的，预制构件的生产过程如下：1、安装模具；2、填充混凝土；3、预养；4、蒸养；5、拆模及冲洗预制构件。显然的，在采用前述这种工艺进行预制构件的加工生产时，当完成蒸养过程之后，预制构件就已经凝结成形；也就是说，此时，预制构件便可以转运出厂，运送到施工现场了；但是，由于蒸养结束后的预制构件仍与模具连成一体，导致模具仍被占用，而不能及时投入到下一组预制构件的生产工作中；同时，由于预制构件本身还需进行拆模和冲洗工作，导致预制构件成品不能在蒸养结束后即时出厂，这势必会造成生产时间的浪费，继而使预制构件的生产效率变低。

技术实现要素：

本申请提供了一种混凝土预制构件的生产工艺及生产设施，采用此工艺生产混凝土预制构件的效率较高。

本申请的第一方面提供了一种混凝土预制构件的生产工艺，包括如下步骤：

s1、在模台上安装模具；

s2、在所述模具内填充混凝土，以形成预定形体；

s3、对所述预定形体进行固化处理；

s4、分离所述预定形体和所述模具；

s5、冲洗所述预定形体，且在所述预定形体上形成粗糙表面；

s6、蒸养具有所述粗糙表面的所述预定形体，以形成预制构件。

优选的，所述模具包括上层模具和下层模具，所述步骤s1包括：

s21、在所述模台上安装下层模具；

s22、在所述下层模具中安装加强件；

s23、组装所述下层模具和上层模具。

优选的，所述加强件包括钢筋笼、砌块和预埋件，所述步骤s22包括：

s31、安装钢筋笼；

s32、安装砌块；

s33、安装预埋件。

优选的，所述步骤s2之后还包括：

s41、对设置于所述模具内的所述预定形体进行压实；

s42、对压实后的所述预定形体进行刮平。

优选的，所述步骤s3具体为：

s51、对所述预定形体进行预养。

优选的，所述步骤s5还包括：

s61、清理所述模台及清洗所述模具。

优选的，所述步骤s6之后还包括：

s71、将所述预制构件运送至施工现场，且对所述预制构件进行淋水养护。

本申请的第二方面还提供一种混凝土预制构件的生产设施，采用如上任一所述的混凝土预制构件的生产工艺，包括：

模台，

模具，所述模具用于容纳混凝土，且使所述混凝土形成预定形体；

预养装置，所述预养装置用于对所述预定形体进行预养；

分离工具，所述分离工具用于分离所述模具和经固化处理后的所述预定形体；

冲洗装置，所述冲洗装置用于冲洗与所述模具分离的所述预定形体，以在所述预定形体上形成粗糙表面；

蒸养装置，所述蒸养装置用于对与所述模具分离的且具有所述粗糙表面的所述预定形体进行蒸养；

转运装置，

其中：

所述模具安装在所述模台上；所述模台能够安装在所述转运装置上；所述转运装置能将所述模台分别转运至所述蒸养装置、所述预养装置以及所述冲洗装置所在位置处。

优选的，本申请所提供的混凝土预制构件的生产设施还包括固定式振捣平台，

所述固定式振捣平台与所述转运装置对应设置，所述固定式振捣平台用于对所述预定形体进行压实。

优选的，本申请所提供的混凝土预制构件的生产设施还包括吊运装置，

所述吊运装置与所述蒸养装置对应设置，所述吊运装置用于吊运所述预制构件。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的混凝土预制构件的生产工艺中，在填充于模具内的预定形体完成固化处理之后，则对预定形体进行拆模，拆模之后，模具就可以及时继续投入到下一个生产过程中；同时，经过固化处理和冲洗处理之后的预定形体则可以进行蒸养，在蒸养过程结束之后，预定形体成型，形成预制构件成品，此时，预制构件成品可以立即被转运出去，这极大的节省了生产时间，因而可以提高混凝土预制构件的生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的一种流程示意图；

图2为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的另一种流程示意图；

图3为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的再一种流程示意图；

图4为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的再一种流程示意图；

图5为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的再一种流程示意图；

图6为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的再一种流程示意图；

图7为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产工艺的再一种流程示意图；

图8为本申请实施例所提供的混凝土预制构件生产设施的结构简图。

附图标记：

1-工位；

2-摆渡车；

3-线轨；

4-吊运装置；

5-仓库。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1所示，本申请实施例提供了一种混凝土预制构件的生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：

s1、在模台上安装模具；

其中，模台作为生产混凝土预制构件的操作台，其可以由金属材料或其他硬质材料制成，模台可以安装在流水线的轨道上，也可以安装在其他可以起传送作用的装置上；模具可以由金属板材经焊接或其他加工方式形成，当然，用于制作模具的材料还可以有多种，如钢化玻璃以及其他硬质材料；可以通过卡接或螺纹连接等可拆卸连接方式，将模具安装在模台上，使模具随模台沿流水线的轨道移动，进而可以使容纳于模具内的混凝土依次完成不同的加工过程，最终形成预制构件。需要说明的是，对于模台以及模具的规格、形状，以及尺寸大小，本文不作限制，本领域技术人员可以根据实际需求，制作相应规格的模台和模具。

s2、在模具内填充混凝土，以形成预定形体；

当将模具安装到模台上之后，可以将已经预先制备好的混凝土泥浆倒入模具内，以使泥浆状的混凝土在预设形状的模具内形成所需大小和形状的预定形体。其中，本领域技术人员可以根据实践经验，将水、沙、石以及水泥以一定比例混合，并搅拌均匀，以制成泥浆状的混凝土，当然，还可以在混凝土中加入其它材料，如混凝剂和速凝剂等，以减少混凝土的凝结时间。

s3、对预定形体进行固化处理；

进一步的，在形成预定形体之后，可以使模具以及模具内具有一定形状的预定形体进入下一个加工过程，对预定形体进行固化处理，即使模具内尚未凝结的预定形体固化，也就是混凝土进行凝结的过程；本领域技术人员可以采用预养窑等装置对预定形体进行预养，使预定形体固化，显然的，本领域技术人员可以根据工作经验，以及采用触摸或按压预定形体等方式，判断模具内经过固化处理之后的预定形体是否达到拆模条件，如果预定形体的硬度达到可以拆模的条件，则可以进行下一个加工过程；如果没达到，可以继续采用预养或其他方式使预定形体继续进行固化。当然，为了加快预定形体的凝结速度，可以在混凝土中掺加适量的速凝剂等材料，也可以通过提升预定形体所处环境的温度等方法，缩短预定形体达到可拆模条件的时间。显然的，本领域技术人员可以根据多次的实际操作，总结出预定形体在预定条件下，达到可拆模条件的时间，进而可以根据前述时间的长短，选择性地更改预定形体的固化过程的外界条件，以使预定形体的凝结时间可以满足工艺需求。

s4、分离预定形体和模具；

进一步的，当预定形体经固化处理，且达到可拆模的硬度之后，可以通过合适的工具，如锤子和撬棒等，将预定形体从模具中拆出，使预定形体与模具分离。显然的，当将预定形体从模具中拆出之后，模具可以继续被用于进行下一个预制构件的生产加工过程。同时，经过固化处理的预定形体的凝结程度较低，这便于拆模工作的进行，也有利于防止模具在拆模过程中受到破坏。

s5、冲洗预定形体，且在预定形体上形成粗糙表面；

进而，可以趁预定形体并未达到完全凝结的状态时，采用常压水枪对从模具中分离出的预定形体进行冲洗，显然的，仅经过固化处理后的预定形体，其硬度相对较低，这有利于冲洗工作的进行，同时，通过常压水枪即可完成冲洗过程，而无需利用高压水枪，这还可以节省水电资源；优选的，可以对预定形体的各个表面均进行冲洗，以使预定形体的所有外表面均形成粗糙表面，显然的，具有粗糙表面的预定形体所产生的摩擦力更大，这有利于提高预制构件与其他结构之间的连接强度。

s6、蒸养具有粗糙表面的预定形体，以形成预制构件。

最后，可以对经过冲洗且形成粗糙表面之后的预定形体进行蒸养，如可以将预制构件放置在蒸养窑内，且通过蒸汽锅炉等装置对蒸养窑内的预定形体进行加热，水蒸气在预定形体表面液化，且释放热量到预定形体表面，从而使预定形体的温度升高，这可以加快预定形体的凝结速度，缩短凝结时间，进而可以提高生产效率；同时，蒸汽锅炉所产生的水蒸气还能保证蒸养窑内的湿度达到混凝土水化反应的需求。

更具体的，预定形体进行预养时，预养窑的温度可以控制在38摄氏度左右；相应的，进行蒸养过程时，蒸养窑的温度可以控制在68摄氏度左右，且蒸养窑内的相对湿度可以控制在95％以上，这可以使预定形体经过蒸养之后所形成的预制构件的结构强度更高。

本申请所提供的混凝土预制构件的生产工艺中，通过预养使填充于模具中的混凝土预定形体凝结，然后在达到拆模条件之后，就将预定形体从模具中拆出，再对预定形体进行冲洗，然后对预定形体进行蒸养，蒸养完成之后即可形成预制构件的成品，进而可以被运送出去；相应的，预定形体从模具中拆出之后，模具即可被运送走，以进行下一个生产过程；综上，本申请所提供的这种生产工艺通过合理安排各加工过程的顺序，使各个加工过程之间不会相互干涉，同时，还可以使某几个加工过程同时进行，以节省加工时间，使得预制构件的加工过程可以呈流水线加工的状态，这可以提高生产效率。

进一步的，模具可以包括上层模具和下层模具，上层模具和下层模具可以由同种材料制成，上层模具和下层模具的尺寸大小可以相等，也可以不相等；如图2所示，步骤s1可以包括：

s21、在模台上安装下层模具；

其中，可以通过卡扣连接件或者螺纹连接件等，将下层模具固定在模台上。

s22、在下层模具中安装加强件；

为了提高混凝土预制构件的结构强度，可以在下层模具中安装加强件，加强件可以包括钢筋等，本领域技术人员可以根据模具中的空间大小，合理设计加强件的大小以及布置位置，使得加强件可以相对均匀地分布在模具中。需要说明的是，加强件是为了提高混凝土预制构件结构强度而添加的其他材料，而非混凝土自身。

s23、组装下层模具和上层模具。

可以通过铁丝捆扎或螺纹连接件连接的方式，将上层模具和下层模具固定在一起，且二者之间可以形成容纳腔，前述容纳腔可以用于容纳混凝土。在前述步骤完成之后，可以通过模具上的预留孔位，将泥浆状的混凝土缓慢地填充于模具中。另外，其他加工步骤如s2、s3等可以参考上述实施例，此处不再详细描述。

更具体的，加强件可以包括钢筋笼、砌块和预埋件，其中，本领域技术人员可以根据模具以及所需预制构件的大小，预先将钢筋通过细铁丝编制成设定形状的钢筋笼，砌块可以为混凝土材料形成的块状结构，相应的，本领域技术人员可以预先制出砌块，优选的，还可以对砌块预先进行浸水处理，以防止填充于预定形体内的砌块因过度吸收泥浆状混凝土中的水分，使混凝土预制构件的结构强度降低。预埋件可以起提高结构强度的作用，同时，在预制构件安装完成后，预埋件还能用于与其他部件连接；如图3所示，步骤s22可以包括：

s31、安装钢筋笼；

可以通过铁丝等连接件将预先编制出的钢筋笼安装在下层模具中，且可以使钢筋笼位于下层模具的中心区域，这可以使钢筋笼的各部分能相对全面地分布在预制构件的各位置处。

s32、安装砌块；

砌块可以为多个，多个经浸水处理后的砌块可以离散地设置在钢筋笼具有的孔中，砌块可以减少泥浆状混凝土的用量，进而可使预定形体更快速地凝结；同时，砌块还能提高预制构件的结构强度。

s33、安装预埋件。

预埋件可以为钢板和锚固筋组成的构件，可以通过固定支架将预埋件安装在模具及构件的对应位置处，通过在预制构件中设置预埋件，有利于外部工程设备基础的安装和固定。

为了保证所生产的预制构件具有较高的质量，优选的，如图4所示，步骤s2之后还可以包括：

s41、对设置于模具内的预定形体进行压实；

其中，在形成预定形体的过程中，可以相对缓慢地向模具的容纳腔中注入泥浆状的混凝土；可选的，还可以采用振捣装置对填充于模具内的混凝土进行振捣，以挤出夹杂在混凝土中的气泡，同时，通过对前述混凝土进行振捣，还可以使混凝土被压实，进而可以继续向模具内填充混凝土，以形成质量较高的预定形体。当然，也可以通过离心、挤压等其他方法对预定形体进行压实；还可以通过改变混凝土的种类，使得所形成的预定形体中不易出现气泡。

s42、对压实后的预定形体进行刮平。

对应的，当通过如振捣的方式完成对预定形体压实之后，势必会导致预定形体的上表面出现凹陷、凸起以及贴覆于上表面上的气泡，因而可以通过泥刀或刮平板等，对前述上表面进行刮平，使预定形体具有相对平齐的上表面，进而在预制构件的使用过程中，便于预制构件与相邻的其他预制构件对齐，同时，还可使预制构件的成品有较好的外观。

为了进一步提高预定形体的凝结速度，如图5所示，步骤s3可以具体为：

s51、对预定形体进行预养。

具体的，考虑到预制构件的生产工作一般都在白天进行，且白天的外界温度以及室内温度相对较高；因而，在白天时，可以将盛放有预定形体的模具安放到预养窑中，以对填充于模具中的预定形体进行预养，通过自然预养的方法使预定形体固化还可以节省成本。

为了进一步提高预制构件的生产效率，如图6所示，步骤s5还可以包括：

s61、清理模台及清洗模具。

可以通过水对模具进行冲洗清理，以清洗掉模具上粘附的混凝土；同时，还可以配合铲子清理粘附在模具表面上且不易被冲洗下来的混凝土块；同样的，也可以采用相同的方法对模台进行清理，以清洁模具和模台，这有利于拆模过程的进行，同时，还可以提高预制构件成品的质量。

为了进一步的提高混凝土预制构件成品的质量，优选的，如图7所示，步骤s6之后还可以包括：

s71、将预制构件运送至施工现场，且对预制构件进行淋水养护。

具体的，可以通过移动天车以及转运车等，将经过蒸养之后的预制构件成品运送至施工现场，且多个预制构件成品可以有序地摆放在施工现场，并通过水管对预制构件成品进行淋水养护，这可以进一步提高预制构件的结构强度，以提高预制构件的使用寿命。

基于上述任一实施例所提供的混凝土预制构件的生产工艺，如图8所示，本申请还提供一种混凝土预制构件的生产设施，该生产设施可以包括模台、模具、预养装置、分离装置、冲洗装置、蒸养装置和转运装置，其中，模具可以安装在模台上，模台可以安装在转运装置上；转运装置能将模台分别转运至蒸养装置、预养装置和冲洗装置所在的位置处。

具体的，模具可以为金属板材制成的空腔结构，前述空腔可以用于容纳混凝土，以形成预定形状的预定形体；模具可以包括两部分，即上层模具和下层模具，二者可以通过连接件连为一体；模台和模具均可以设置有多个，多个模台和多个模具对应设置，且任意一个模台均可以设置于生产设施中的多个工位1上，以进一步提高混凝土预制构件的生产效率。其中，该生产设施中的多个工位1可以呈行列式排布，如此设置，可以充分利用土地，且可以使各工位1更紧凑地分布，以便于工作人员查看各工位1的生产情况。预养装置可以为预养窑，通过预养装置可以对容纳于模具中的预定形体进行固化处理；分离装置可以包括锤子和撬棒等，工作人员可以通过分离装置分离经过固化处理的预定形体和模具；冲洗装置可以包括水泵和水管，工作人员可以通过冲洗装置对与模具分离之后的预定形体进行冲洗，以使前述预定形体形成粗糙表面。由于经过预养，且初步固化之后的预定形体的硬度相对较小，为了节省水电，以节省生产成本，冲洗装置可以包括常压水泵；优选的，还可以设置倾斜支撑装置，工作人员可以将未分离的预定形体和模具放置在倾斜支撑装置上，对预定形体的一个表面进行冲洗，然后可以将模具全部拆除，继而可以对预定形体的其他表面进行冲洗；蒸养装置可以包括蒸养窑和蒸汽锅炉，可以通过蒸汽锅炉产生蒸汽，且将前述蒸汽导入到蒸养窑内，通过蒸汽对已经从模具中拆出的预定形体进行裸蒸，使预定形体进一步凝结，最终形成混凝土预制构件；转运装置可以包括线轨3和摆渡车2，线轨3可以固定在地面上，摆渡车2可以为多个，多个摆渡车2可以分别沿不同的轨迹移动，通过摆渡车2与线轨3配合工作，可以实现转运模台的目的，进而可以通过模台带动模具移动，使混凝土依次完成不同的加工过程，最终形成混凝土预制构件。

优选的，为了提高预制构件成品的质量，本申请所提供的生产设施还可以包括固定式振捣平台，固定式振捣平台可以与转运装置对应设置，且可以将固定式振捣平台固定安装在某一合适位置处，固定式振捣平台可以对经过此处的每个模具中的预定形体进行振捣，以挤出预定形体中的气泡，进而提高预制构件的质量。

可选的，本申请所提供的生产设施还可以包括吊运装置4，吊运装置4与蒸养装置对应设置，吊运装置4可以吊运预制构件。

具体的，吊运装置4可以包括移动天车和钢结构支撑架，可以在模台的上方安装钢结构支撑架，且将移动天车安装在钢结构支撑架上，通过移动天车可以对完成蒸养的预制构件进行吊运，还可以通过如转运车等，将预制构件成品运送到施工现场。当然，本申请所提供生产设施中也可配设有仓库5，且可以设置仓库5的进料口与吊运装置4对应，加工完成后的混凝土预制构件成品，可以经吊运装置4吊运且暂时存放于仓库5中。

综上，本申请所提供的混凝土预制构件的生产设施具体的布置方式如下：先在场地的地面铺设线轨3，且可以铺设多条线轨3，多条线轨3可以沿同一方向延伸；相应的，在垂直于线轨3延伸方向的方向上，可以根据实际需求，增设摆渡车2，摆渡车2的数量可以为多个，通过线轨3和摆渡车2相结合，使模台可以完成在非直线排布的工位1之间的转运工作，以使模台带动模具以预定顺序依次到达不同工位1处，使混凝土可以依次进行不同的加工过程，最终形成预制构件。与之对应的，可以设置摆渡车2的移动方向与线轨3的延伸方向垂直，依托线轨3和摆渡车2，多个工位1可以呈行列式排布；其中，多个工位1可以分成几个加工区域：安装模具的区域、填充混凝土的区域、预定形体的固化区域、拆模区域、冲洗区域和蒸养区域；其中：本领域技术人员可以根据各个加工过程所需的时间，合理安排各区域中工位1的数量；一般来说，蒸养过程所需的时间相对较长，因而蒸养区域可以设置较多个蒸养工位1，以使所形成的预制构件的强度至少能满足使用要求。相应的，预养装置和蒸养装置可以分别对应设置在固化区域和蒸养区域，本领域技术人员可以根据场地中的空间，对应安装冲洗装置、固定式振捣平台、倾斜支撑装置，以及其他在预制构件生产过程中可能用到的工具或设备；进一步的，可以在场地的上方搭建钢结构加层，钢结构加层上可以安装移动天车，通过移动天车可以完成对预制构件成品的吊运工作。上述可知，本申请所提供的预制构件的生产设施中，通过合理布局，以及增设钢结构加层，可以使整个预制构件的生产线所占面积相对较小，这还可以减少成本，进而能提高利润率。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。