论混凝土生产效率与质量的关系

祁波

（威海市都城混凝土有限公司，山东 威海 264200）

0 引言

随着社会经济的高速发展，传统商用混凝土的准交率很难适应“中国建造速度”，受到生产条件和管理方法的制约，混凝土的平均日产量始终面临严峻的挑战，主要原因是由于搅拌时间和产品质量成正比的现象造成的，即混凝土骨料搅拌的时间越长，骨料的掺引气剂试验的微观结构所表现的粒子团越紧密，分布越均匀，混凝土的质量越高；反之越差。正是这个原因，在混凝土实际生产中为了满足质量的要求，导致搅拌设备远达不到满负荷生产的最优产量。硬件设备落后是制约生产的首要因素，同时生产管理方式不当也是效率低下的一个重要原因，因此要从硬件设备、软件优化和生产管理上寻找效率的突破点。

1 搅拌站生产能力分析

以时间作为主轴，以商品混凝土的质量为主线，对搅拌站的生产效率进行分析。以生产 18 方混凝土搅拌车为例进行研究，理论上在设备连续满负荷工作的情况下生产 18 方所用的时间为 470s，但是在生产中受到人、机、料、法、环等因素的影响导致生产 18 方需要800s，如实际生产中面临着砂石骨料流动不畅通、搅拌时间过长、混凝土的粘聚性较大而导致车辆装料时间长、生产工艺落后等。统计都城混凝土公司 2019 年 18方生产时效与设备理论时效的对比。生产效率仅仅达到原来的 51%。生成 18 方生产效率如图1 所示。

从图1 可以看出实际生产效率存在很大的提升空间。如何来提升，提升的空间从哪里找？混凝土搅拌生产经过选取配比之后进入每一盘的加工和制作，每一盘生产完毕之后进入下一盘的生产，每一盘都经过配料、上料、投料、搅拌、放料的环节。横道图反映不出这些工序间的逻辑关系，要想压缩生产时间就要找出关键工序，看哪些工序技能保证生产质量又能缩短生产时间。

2 混凝土生产工序双代号网络图

根据双代号网络图的特性把每一盘的生产按照生产工序逻辑关系规整为“混凝土生产工序双代号网络图”（图2），从网络图中找寻关键路线。

图1 18 方生产效率图

图2 混凝土生产双代号网络图

通过图2，不难找出关键线路和关键工序，制约着生产效率的工序就是 4（投料）、5（搅拌）、6（放料）这三项工序，同时这三项工序又受到质量要求的制约不得不通过延长时间来实现。搅拌的工艺方面主要是根据所生产混凝土的特点对投料时间和搅拌时间、成品料放料时间进行调整。

投料时间：受主机最大扭矩的限制，否则容易损坏设备和降低使用寿命。通过优化下料顺序；把骨料下料口分散均匀排布，减少对主机的冲击力；经过试验时间定为 25s，完全满足主机扭矩承受力。

搅拌时间：为了确保混凝土混合搅拌均匀，达到设计的要求和性能。当生产的混凝土中掺用掺合料时，搅拌时间应该适当延长。在改进措施中，采用振动搅拌机，加强搅拌的强度；针对不同的搅拌需要进行控制；将骨料、水泥、水与各种掺合料按照一定的配比，将混合物进行相互碰撞、对流、扩散，促使物料颗粒，特别是水泥颗粒的弥散分布达到混凝土宏观和微观结构上的均质。经过测算，搅拌时间设定为 30s，搅拌效果完全能满足质量要求。

放料时间：在实际中发现混凝土搅拌好后装进搅拌车这一过程的时长约为 30s，严重影响设备的时效。因此采用一种成品料斗来缩短放料时间，原理就是先把搅拌好的混凝土以最快的速度放进成品斗内（然后进行下一盘的生产），再放进搅拌车内，这样放料时间可缩短为 10s，既不影响下一盘的生产又不影响装车。优化后的时间对比如图3 所示。

3 改进分析与结论

按照实验室生产统计法每小时产量：3600s/60s×3m3＝60 盘×3m3＝180m3；传统的生产工艺统计每小时产量：3600s/115s×3m3＝31.3 盘×3m3＝93.9m3；经过改进后每小时生产量：3600s/85s×3m3＝42.35 盘×3m3＝127.06m3。相比较来看，改进后较传统生产工艺产量提升 35.31%。

图3 优化后的生产双代号网络图