本书共分10 章，系统论述了混凝土结构形成的工艺理论问题，讲述原材料加工工艺、混凝土搅拌工艺、混凝土密实成型工艺、混凝土养护工艺等科学原理，同时结合装配式建筑发展需要，介绍了现代预制混凝土设计、生产、质量检验、运输及新技术、新材料等内容。本书专业性强、知识面广、学科交叉点多，需要的技术和专业基础知识也多。
本书可供土木、建筑、土木工程材料及工程管理类相关专业的教学及参考使用，也可供水泥与混凝土企业以及建筑工程相关的技术人员培训参考使用。
深入浅出，突出装配式工艺前沿技术、关键和难点，并配以实例和现场视频
前言我国目前正处于城市化浪潮，每年城市新建住宅的建设面积约15 亿m2，装配式建筑占新建建筑面积的比例在30%以上，建筑行业迫切需要装配式建筑设计、现代预制混凝土生产与施工管理类等专业人才。与传统施工相比，装配式建筑具有建筑质量好、施工速度快、材料用量省、环境污染小的特点，是建筑行业的一个重要发展方向。现代预制混凝土综合型专业化人才是支撑装配式建筑发展的首要因素，建筑类各种专业人才均需要深入学习或了解现代预制混凝土工艺知识。我国混凝土与水泥制品行业中预制混凝土生产型企业数量庞大，装配式建筑与建造技术正处于快速发展阶段。装配式建筑看起来简单、做起来很复杂，很多高校、高职院校顺势开设了《混凝土制品工艺学》类似课程，迫切需要有合适的教材。当前高校大力推行大类专业招生，小专业（专门化）施教，提倡以市场需求为导向，同时强化职业能力和素质基础教育，建筑类高校教学改革的深化和发展应该优先服务于预制混凝土产业。《混凝土制品工艺学》课程具有现代感、专业性与综合性强、知识面广、信息量大、难点多等特点，需要理论与实践完美结合，是一门教学难度较大的课程。预制混凝土是土木水利、交通土建、矿井建设等使用广泛的结构材料，当前从业者数以百万计。为了满足不同层次人才需要，向着适应社会人才需求、大众化与多样化教学方向转变，在中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土构件分会的大力支持下，由北京建筑大学资助并牵头，联合兄弟院校石家庄铁道大学，以及北京榆构有限公司、北京预制建筑工程研究院有限公司等企业成立了《现代预制混凝土工艺》教材编写组，邀请国内装配式建筑建造及建材行业多位资深专家学者参与，编写过程中多次组织探讨交流，一切从实际出发，力求融合土木工程与材料学科有关的理论知识，尽可能拓宽土木与材料相关专业的知识面，推陈出新，可为不断学习、深造与工作等打下良好的基础。本书结合装配式建筑发展的需要，依据了《装配式建筑评价标准》（GB/T 511292017）、《装配式混凝土建筑技术标准》（GB/T 512312016）和《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 12014）等标准，围绕预制混凝土工艺和装配式混凝土制造两方面，系统阐述预制混凝土工艺的基本原理及有关装配式混凝土预制基础知识、混凝土结构形成与制品工艺的相互关系，介绍装配式建筑与预制混凝土构件结构设计基础知识，概述模具工艺、钢筋工艺、混凝土、预应力、预制混凝土、工厂设计、质量控制等现代预制混凝土相关的专业性知识。本书的主要特点在于：探讨混凝土材料的组成、结构与工艺制造之间的内在联系，重点论述混凝土结构形成的工艺理论问题，讲述原材料加工工艺、混凝土搅拌工艺、密实成型工艺、养护工艺等科学原理，同时与现代装配式建筑新技术、新材料相结合。全书专业性强、知识面广、学科交叉点多，涉及的技术和专业基础知识也多。学习过程中宜辅以必要的实践环节，理论结合实际，掌握内在规律。本书适合国内土木工程专业（建材）与无机非金属材料工程专业（建材）、工程管理专业等众多专业人才的培养，可供土木工程、建筑工程、材料工程及工程管理类相关专业的教学及参考使用，也可供水泥与混凝土企业以及建筑工程相关的技术人员培训参考使用。本书的编写大纲由冯乃谦教授补充和审定，全书由蒋勤俭教授主审。李崇智编写第1、3、7、10 章，刘昊编写第6、8、9 章，高振国编写第4、5 章，何伟编写第2 章，由李崇智统稿。研究生章超、王梦宇等协助整理文稿。除正文以外，附加本章提要、思考题等内容便于教学与自学，对了解预制混凝土工艺生产有着较高的参考价值。预制混凝土协会、北京市政路桥王贯明教授等提供了一些参考资料、建议和帮助。在此，对所有为本书出版提供帮助的专家、老师和同学表示衷心的感谢！本书在编写过程中得到北京建筑大学教材建设基金项目的资助。为便于教学交流与使用，书中附件提供了北京建筑大学《混凝土制品工艺学》课程与课程设计有关的教学大纲、综合性实验指导、课程设计任务书与指导书、PPT 课件等，扫描二维码下载电子版材料。鉴于编写人员水平有限，书中不当及错漏之处在所难免，敬请读者批评指正。作 者2021 年12 月
目录
序
前言
◎ 第1 章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 预制混凝土与预拌混凝土 1
1.1.2 现代预制混凝土与混凝土制品 2
1.1.3 现代预制混凝土工艺与技术 2
1.2 预制混凝土发展的现状与趋势 3
1.2.1 国内预制混凝土的应用与发展现状 3
1.2.2 国外预制混凝土的应用与研究 6
1.3 发展现代预制混凝土的人才需求 7
1.4 本书的学习方法 9
思考题 10
◎ 第2 章 装配式建筑设计的基础知识 11
2.1 现代预制混凝土的结构分类 11
2.1.1 按装配化程度分类 11
2.1.2 按结构体系分类 12
2.2 现代预制混凝土的结构组成 14
2.2.1 预制混凝土概述 14
2.2.2 预制混凝土的连接 17
2.3 现代预制混凝土建筑的材料要求 20
2.3.1 预制混凝土构件组成材料 20
2.3.2 连接材料 20
2.3.3 其他材料 21
2.4 装配化率 22
2.5 装配式混凝土建筑的设计流程 22
2.5.1 装配式建筑设计 24
2.5.2 装配式混凝土结构设计 27
2.5.3 装配式结构施工图设计样例和相关规范 31
思考题 42
◎ 第3 章 混凝土材料内部结构的形成与工艺原理 43
3.1 概述 43
3.2 混凝土的内部结构及形成过程 45
3.2.1 熟料矿物的水化 45
3.2.2 硅酸盐水泥的水化 47
3.2.3 水泥浆体的物理结构 49
3.2.4 水泥 ? 集料界面过渡区的物理结构 50
3.3 原材料加工工艺 52
3.3.1 预制混凝土原材料要求 52
3.3.2 无机矿物的粉碎与筛分工艺 53
3.3.3 粉碎工艺原理 55
3.3.4 原材料贮存工艺 58
3.3.5 粉体输送 59
3.4 混凝土搅拌工艺 59
3.4.1 搅拌楼类型 60
3.4.2 搅拌工艺 62
3.4.3 搅拌工艺原理 63
3.4.4 混凝土搅拌机 64
3.4.5 新拌混凝土的运输 65
3.4.6 混凝土运输搅拌车 66
3.5 混凝土成型工艺 67
3.5.1 密实成型原理 67
3.5.2 预制混凝土的密实成型方法 68
3.5.3 振动成型工艺 69
3.5.4 离心脱水成型工艺 71
3.5.5 加压成型工艺 74
3.6 混凝土养护工艺 77
3.6.1 概述 77
3.6.2 自然养护方法 79
3.6.3 热养护工艺方法 81
3.6.4 热养护工艺原理 84
思考题 90
◎ 第4 章 预制混凝土的生产工艺 91
4.1 概述 91
4.2 预制混凝土工厂的生产规模与产品方案 94
4.2.1 生产规模与工厂组成 94
4.2.2 产品方案与生产系数 95
4.3 台座法生产工艺 97
4.3.1 台座法设备与工艺计算 97
4.3.2 台座法成型车间的工艺布置 99
4.4 机组流水法生产工艺 100
4.4.1 机组流水法的车间布置原则 100
4.4.2 机组流水法的生产设备 100
4.4.3 机组流水法的车间布置 103
4.5 流水传送法生产工艺 104
4.5.1 流水传送的节拍 105
4.5.2 流水传送的工艺布置 106
4.6 成组立模生产工艺 107
4.6.1 成组立模的工艺特点 107
4.6.2 成组立模的工艺设备及要求 108
4.6.3 成组立模的工艺计算 109
4.6.4 成组立模生产工艺实例 110
4.7 预应力构件生产工艺 113
4.7.1 概述 113
4.7.2 预应力施加方法 115
4.7.3 预应力钢筋下料计算 123
4.7.4 预应力构件的成型车间布置 126
思考题 127
◎ 第5 章 钢筋制作工艺 128
5.1 概述 128
5.1.1 钢筋的种类 128
5.1.2 钢筋加工方式 130
5.2 钢筋连接 131
5.2.1 焊接工艺 132
5.2.2 机械连接 133
5.2.3 绑扎连接 134
5.3 钢筋下料长度计算 135
5.3.1 弯曲调整值 136
5.3.2 弯钩增加长度 137
5.3.3 钢筋弯起斜长 137
5.3.4 箍筋下料长度 138
5.4 钢筋加工工艺的质量要求与验收 139
5.4.1 钢筋加工的基本要求 139
5.4.2 钢筋原材质量检验 140
5.4.3 钢筋连接质量验收 140
5.5 钢筋网加工 143
5.6 钢筋骨架加工 144
5.6.1 钢筋骨架加工所用的定位台架 144
5.6.2 钢筋骨架加工工艺 146
5.6.3 钢筋骨架吊具 147
思考题 147
◎ 第6 章 预制混凝土的模具工艺 149
6.1 概述 149
6.1.1 模具分类 149
6.1.2 模具制作材料 151
6.1.3 预制混凝土模具组成 152
6.2 模具设计与计算 155
6.2.1 模具设计的工艺流程 155
6.2.2 模具设计的荷载计算 156
6.2.3 模具及支架承载力验算 157
6.3 模具加工工艺 159
6.3.1 加工工艺流程 159
6.3.2 模具制作工艺 159
6.4 模具的拆装与维护 160
思考题 161
◎ 第7 章 典型预制混凝土的生产技术 162
7.1 概述 162
7.2 板类混凝土构件的生产工艺 164
7.2.1 一次浇筑成型工艺 164
7.2.2 二次浇筑成型生产工艺 165
7.3 后张预应力桥梁生产技术 167
7.3.1 预应力混凝土桥梁的发展概况 167
7.3.2 后张预应力桥梁的生产工艺流程 167
7.3.3 T 型梁制作的生产工艺 169
7.4 水泥混凝土制管工艺 171
7.4.1 概述 171
7.4.2 原材料要求 172
7.4.3 生产工艺流程 172
7.4.4 制管成型工艺 174
7.4.5 水泥管制品的养护工艺 176
思考题 177
◎ 第8 章 预制混凝土的吊运、存放与运输 178
8.1 预制混凝土吊运的起重设备 178
8.1.1 常用起重机的分类 178
8.1.2 装配式施工起重机的选用 180
8.2 预制混凝土成品的吊运 181
8.2.1 构件脱模起吊和翻转工艺 181
8.2.2 预制混凝土的吊运 184
8.2.3 预制混凝土的厂内运输 186
8.3 预制混凝土存放 186
8.3.1 预制混凝土存放场地 186
8.3.2 预制混凝土存放支撑点设置 186
8.3.3 预制混凝土存放方式 186
8.4 预制混凝土的运输 188
8.4.1 构件运输对工地道路的要求 188
8.4.2 预制混凝土装车作业及运输限制 188
思考题 189
◎ 第9 章 预制混凝土构件的质量检验 190
9.1 概述 190
9.2 原材料及配件检验 191
9.2.1 原材料检验 191
9.2.2 配件检验 192
9.3 质量过程控制及标准 193
9.3.1 混凝土强度检验 193
9.3.2 模具质量检验 193
9.3.3 钢筋及预埋件质量检验 195
9.3.4 专用材料质量检验 198
9.4 预制混凝土成品检验 198
9.4.1 预制混凝土外观检验 198
9.4.2 典型预制混凝土尺寸偏差要求 200
9.5 预制混凝土结构性能检验 205
9.5.1 承载力 205
9.5.2 挠度 206
9.5.3 抗裂性 206
9.5.4 裂缝宽度 207
思考题 207
◎ 第10 章 与预制混凝土相关的新材料 208
10.1 概述 208
10.2 抗裂早强型减水剂 210
10.2.1 主要性能指标 211
10.2.2 主要检验方法 212
10.3 钢筋连接用套筒灌浆料 212
10.3.1 主要技术指标 213
10.3.2 主要检验方法 215
10.4 水泥基渗透结晶型防水材料 216
10.4.1 主要性能指标 217
10.4.2 主要检验方法 219
思考题 221
参考文献 222
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