课程大纲：
人工砂石生产混凝土系统课程
【课程背景】：
目前，我国是基础设施建设大国。随着城市化的不断推进，砂石和混凝土的市场需求量越来越大。然而，天然砂资源紧缺，开采有限，供应远远不能满足砂石需求，而混凝土的需求量也出现迅猛增加。如此巨大的工程建设市场供需缺口由人工制砂填补，机制砂正逐渐取代天然砂，成为砂石市场的主体。而混凝土的智能化生产也成为工程市场的必然趋势。
课程大纲：
第一部分）人工砂石加工系统
第一章）人工制砂的工程背景
1)人工制砂的定义及特点：
2）人工制砂的政策导向：
2.1）住房和城乡建设部发布的《混凝土结构通用规范》，对结构混凝土的骨料做出了强制性规定。
2.2）2023年交通运输部正式发布《公路工程--水泥混凝土用机制砂》（JT/T 819-2023）。
交通运输部大力推动“绿色公路”，提出公路建设要“零弃方、少借方”，要将传统做法中的弃土加以保存和利用，变废为宝。
2.3）同时，很多地方也出台了鼓励机制砂生产和应用的政策和补贴，极大地规范、引导和促进人工制砂的长远发展。
3）（简介）“机制砂”干式生产与湿式生产的特点等。
第二章）碎石加工场建设总体规划
1）人工砂石加工系统的主要组成。
1.1）（简介）石料生产线的流程:
石料生产线的流程大致为:工程开挖土土石方运输至生料堆料场，然后将石料采用挖机挖、自卸车运输至给料仓---- 粗碎机---- 重型破碎机---- 一级振动筛---- 整形机--（二次破碎机）--二级振动筛--（洗沙机）--(可成成品)，其工序中间的机器之间物料输送，用皮带输送机相接。
2）碎石加工场的总体设计
2.1）主要建筑结构的布置设计：
各建筑设计在满足生产要求的前提下，生产设备尽可能露天布置，*限度节省土建工程造价。建筑设计应严格遵照国家现行的有关建筑设计规范及标准，注意办公区域及生产区间的通风、散热、隔声减震，采取防火、防爆、防水、防潮等技术措施。
2.2）石料场地选址：
2.3）碎石制砂系统的加工场地规划：
2.4）石料加工设备布置：
2.4.1）制砂生产线是一个设备系统，它是由振动给料机、颚式破碎机、制砂机、振动筛、洗砂机等多部分组成，各设备的基础要按照生产工艺流程，进行整体规划布置。
2.4.2）目前常用的制砂工艺有：a．冲击式破碎机加棒磨机联合制砂；b．棒磨机单独制砂；c．冲击式破碎机物料不分级单独制砂；d．冲击式破碎机物料分级制砂等。
2.5）石料场的开采与砂料堆放料场。
2.6）办公区规划。
3）（简介）（BIM+CIM+GIS）技术在人工砂石加工系统的应用。
3.1）BIM在人工砂石工程设计及施工技术中的应用。
3.2）目前，人工制砂设备布置“模块化设计”
3.3）“人工制砂系统”设备的装配式施工技术思路。
第三章）碎石场施工工艺流程
1）采石工艺流程：
1.1）根据岩石和石料的特性，将碎石系统组成按工艺流程设计为四段破碎，即初碎、中碎、细碎、制砂。初碎为开端生产，预留脱泥设施；中碎、细碎及制砂与相适应筛分车间形成闭路循环生产工艺，以适应各种级配比的混凝土用骨料的需求。
1.2）介绍碎石料生产线及布置
1.3）石料生产线设计：
生产线设计：整条生产线工艺流程柔性较好，总体设计要求合理、可靠、可调。
1.4）碎石机械的选型：
碎石系统的设备配置有很多组合方案，工艺设计方案要求其牢靠性、安全性、合理性与经济性都不一样。比方选择最经济的方案。
2）人工制砂的现状及发展趋势。
2.1）人工制砂的现状分析： 当前制砂生产线存在的主要问题包括环保、能耗、生产效率等方面。传统制砂生产线在处理粉尘、污水、废料等方面存在较大难度，难以满足日益严格的环保要求。同时，部分制砂生产线设备老化、技术落后，导致能耗高、生产效率低。
2.2）人工制砂的发展趋势： 随着科技的不断进步，新型环保制砂生产线技术不断发展，工程制砂楼在内的先进技术正在逐步得到应用。这些技术能够提高生产效率、降低能耗、减少污染，为制砂行业的发展带来了新的机遇和挑战。
2.3）绿色设计思路：在技术方案设计、设备选型配置、操作流程等方面。采用高效、环保的制砂设备，配置除尘设备、污水处理设备等，确保生产过程中的粉尘、污水得到有效处理。
第四章）人工制砂系统的工程设计与施工
1）各系统的结构设计、
2）工艺设计、平面设计、
3）施工图设计
4）设备安装
5）绿色生产、
6）“智慧化”人工制砂系统的设计思路。
6.1）在电气系统控制技术：PLC控制、工业电视和计算机自动控制等
6.2）结合智能化控制技术，实现生产过程的自动化、信息化。
（实例分享）维科干法制砂生产线。
“智慧化”混凝土生产系统--工艺设计
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一）（简介）混凝土搅拌站及主要组成：
1.1）集成式混凝土搅拌站：主要由混凝土搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等五大系统和其他附属设施组成。
1.2）离散式混凝土搅拌站：
二）目前，我国混凝土搅拌站系列产品：
三）混凝土搅拌站的规划布局：
3.1）混凝土输送距离近，料源充足，交通方便;
3.2）动力电、水源接入方便:
3.3）场地开阔平坦，面积满足施工需要;
3.4）施工干扰小(噪声、粉尘污染等);
3.5）综合考虑施工需要，体现先进性和经济性。
四）搅拌站与“砂、石、料”系统等要素配置
4.1）搅拌主机 4.2）计量系统料仓(包括砂石料、粉料、外加剂、水池)
4.3）带式输送机 4.4）螺旋输送机 4.5）斗式提升机装载机
4.6）混凝土罐车
五）混凝土搅拌站的质量控制措施
5.1）原材料质量控制
5.2）混凝土配合比设计及优化
5.3）混凝土质量监控
六）混凝土搅拌站的分类及布置形式：
分类标准:GB/T10171-2005 混凝搅拌站(楼）
6.1）按工艺布置形势:单阶式，双阶式。
6.2）按装置方式:固定式，移动式。
6.3）按平面布置形式:巢式 ，直线式。
6.4）工程现场的混凝土生产系统设计要点
6.4.1）场地的空间布置设计。
6.4.2）各系统的结构设计、
6.4.3）工艺设计、平面设计
6.4.4）施工图设计
6.4.5）设备安装
6.4.6）绿色生产
七）搅拌站各种设备及设施设计:
7.1）搅拌机选型：周期式，连续式 (L)周期式:单主机，双主机，多主机最常用的是卧轴式。
7.2）搅拌机生产能力依据:理论生产率，混凝土日需产量工作循环周期。
7.3）确定粉料仓数量: 材料单一规格情况下，每套计量系统应设置:
一般设置：3个水泥仓，2个粉煤灰仓，2个矿粉仓，外加剂储存罐。
7.4）砂石料仓：
1）、按碎石为二级配(2种规格) ，砂为一种规格需要设置6个料仓(其中3个为待检区)
2）、各个料仓要分隔，一般用砖墙隔离，高度不低于2m。
3）、料仓要求设置顶棚和三面围护，防尘防水。
八）（简介）混凝土“智慧工厂”建设
1）（BIM+CIM+GIS）技术在混凝土系统设计的应用。
1.1）“智能化”混凝土生产线的建设
1 ）搅拌设备的智能控制 2 ）计量层的自动配料称量系统
3 ）粉料的实时称重和门禁控制系统 4 ）卸料罐装的自动控制系统
5 ）搅拌罐车的调度、排班、定位监控系统 6） 智能出入库系统
7） 在线检测控制用水量的智能控制模块 8）车辆的GPS定位
2）BIM在混凝土搅拌站设计及施工技术中的应用。
1.2）目前，混凝土搅拌站“模块化设计”布置
1.3）混凝土“智慧工厂”的装配式施工技术思路。
3）基于ERP/MRP计算机辅助管理的混凝土“智慧工厂”。
3.1）ERP 是企业资源规划「Enterprise Resource Planning」的缩写。
这是一种整合企业流程的营运管理软件，利用模块化方式，管理企业内部价值链上主要的财务会计、供应链、营运、报告、制造、销售和人力资源活动方面的工工厂运作。
3.2）混凝土“智慧工厂”的发展趋势：
基于ERP/MRP的计算机辅助管理，AI摄像机的识别、监控等新技术的开发应用，都是现代工业发展的必然趋势。传统工业模式都在向数字化工厂转型。数字化工厂就是以产品全过程的数据为基础，通过数据采集、计算机模拟计算、输出各环节指令，全面实现全过程的无人化、数字化的生产组织模式。
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