随着近年来国内装配式建筑的快速发展，以装配式为理念的各种建筑形态也层出不穷，但目前阶段特别是在民用建筑中，钢筋混凝土结构还是占到了绝对的主流。作为装配式混凝土结构建筑的主要部件——混凝土预制构件的设计、生产、供应、质量乃至后期的维护保养也越来越引起了大家的重视。

混凝土预制构件并不是新的产品，20世纪50—80年代在我国也曾经风行一时，但随着社会的发展，人们对美好产品的需求以及建造方式的改变，给混凝土预制构件也提出了新的要求，比如：预制构件不光要满足建筑和结构的要求，还要同时满足施工的要求、设备安装的要求、美学的要求、节能的要求等等，社会对装配式建筑混凝土预制构件的要求也越来越高。另一方面，随着近年来材料科学和混凝土加工工艺的发展，混凝土预制构件可以呈现出以前难以想象的各种形态，比如：可以透光、可以弯曲、可以保温甚至可以发电，也给装配式建筑的多样性提供了可能。

预制构件各种形态

本文就现代混凝土构件的预制技术，从预制构件的饰面、造型、材料以及功能进行梳理和图片展示，为全行业实现“创新预制混凝土技术 助力高质量工程建设”这 一目标，提供发展过程中的研究成果和实践依据。

预制构件饰面更加丰富化

1. 面砖饰面

在面砖饰面预制构件加工中，一般需采用反打一次成型工艺，即先要根据构件饰面分布图纸将饰面划分成合理的单元，再根据此单元来制作面砖套模具，将面砖制成面砖套件，在构件模具拼装完成后，将面砖套件铺设在模具上，然后再按工艺成型构件，脱模后清洗构件面砖表面即可。

预制构件面砖饰面

2. 石材饰面

在花岗岩石材饰面预制外墙板生产中，一般也是采用反打工艺。花岗岩厚度一般采用2.5～3.0cm，由于花岗岩石材的多孔结构，为了防止混凝土中的碱性物质渗透至石材表面而引起表面污染，石材背面需做封闭处理，同时为增强石材和混凝土的结合强度，需在石材背面打45度斜孔，安装不锈钢卡钩，卡钩数量应通过试件拉拔及剪切试验确定。

预制构件石材饰面

3. 涂料饰面

在涂料饰面构件加工中，一般是构件完成后再进行涂料涂刷，涂料一般分外墙防水涂料和金属漆涂料，对外墙防水涂料而言，因涂层较厚，对混凝土构件表面要求不高。而金属漆涂料因涂层较薄且有金属质感，构件表面稍有不平整，上涂料后马上就能反映出来，影响外观效果。在生产过程中要特别注意表面的平整度和拼缝质量，同时对产品的修补质量也有更高的要求。

预制构件涂料饰面

4. 露骨料饰面

水洗也称缓凝技术，通过缓凝剂的涂刷，使混凝土表面形成水泥缓凝层，待构件养护后，通过高压水冲洗，使混凝土表面露出骨料。

喷砂技术，通过高压喷丸在混凝土表面进行喷冲，使混凝土表面水泥浆体部分剥落，露出骨料。

露骨料饰面

5. 造型饰面

造型饰面一般通过特殊橡胶成型各种造型作为底模。通过混凝土浇捣成型后，脱去橡胶模而在混凝土表面留下各种造型，在生产过程中，应使用特制的脱模剂，同时严格控制养护温度，注意橡胶模的清洁和维护。

造型饰面

预制构件造型更加个性化

随着建筑师对建筑造型个性化的追求，而有些形态和造型已无法通过现场现浇来满足，只能采用工厂化预制，但在构件加工中，基于混凝土材料特性和模具特点，有些造型也很难用传统方式来加工，如曲面、无脱模斜度等。因此我们一般采用复合模具技术，采用特制橡胶模来保证构件的造型，用钢模来保证模具的强度和刚度，从而实现各种造型构件的生产。

造型构件

造型构件项目应用

预制构件材料更加多样化

1. 再生混凝土构件生产技术

随着国家生态环境保护力度的加强，天然资源开采已受到限制，工业和建筑废弃物的利用越来越受到重视，再生骨料混凝土的应用也越来越广泛，早在2010年上海世博会的沪上生态家已使用再生骨料混凝土。

但再生混凝土—直未应用于预制构件领域。我们和同济大学联合开发再生骨料混凝土预制构件，通过梁板抗弯、剪切等试验，证明其受力性能等和普通混凝土基本一致。

再生混凝土预制构件

2. 超高性能混凝土构件生产技术

超高性能混凝土（活性粉末混凝土）发展至今已有40多年历史，它最低可实现0.14水灰比，提供最大程度的密实度和强度。

具有超高力学特性：抗压200MPa、抗折25MPa、抗拉10MPa、弹性模量50GPa、断裂韧性20KJ。

由于它具有超高耐久性：高致密特性，基本无碳化腐蚀可能性、混凝土形式不再呆板、重量更轻、薄板结构，镂空面积可高达60%以上、最低可实现30kg/m2（按3cm厚计算）、曲面造型更易实现、施工效率更高、造价更低、耐久性更佳。相比金属、玻璃钢等材质，混凝土造价更低、便于大面积施工、拼装外挂效率更高、提供更为优异的耐久性，维护成本更低。

超高性能混凝土构件项目应用

随着我国超高层建筑的快速发展，对混凝土结构减重和节能减排的要求越来越高，随之对混凝土材料的强度要求也越来越高，国外先进结构构件混凝土普遍已用到C60，C100～C120MPa混凝土在超高层建筑中 普遍使用。

我们和同济大学合作，开展了装配式建筑C100混凝土框架结构试验研究。从配合比设计、原材料选取及制备工艺入手，精心组织，达到了预期的效果，实际平均强度122MPa。

高性能混凝土构件

预制构件功能更加多元化

1. 预制构件信息化应用技术

（1）在混凝土预制构件生产前，管理人员会根据项目合同信息中的构件数量向实际预制构件生产工厂发放RFID芯片，并在ERP管理系统中可查询每日芯片的使用情况。

（2）预制构件生产工厂收到芯片后，根据生产计划在构件生产前—天制作芯片，且每一张芯片对应一个构件，打印的信息包括：工程名称、板编号、方量、混凝土强度以及二维码（二维码仅提供芯片基本信息，而构件详细信息通过扫描芯片的内置全球唯一编码获取）。

目前还可以在预制构件内埋设各种电子元器件，实时检测、传输构件的应力应变情况，大大方便了建筑的维护和监测。

第一代芯片（左上）、第二代芯片（左下）

预制构件内埋设各种电子元器件（右）

2. 光伏一体化构件生产技术

太阳能光伏建筑一体化（BIPV）是将光伏发电与建筑物相结合，在建筑物的外围结构表面上布设光伏器件产生电力，从而使“建筑物产生绿色能源”。因其结合了建筑美和光伏利用的诸多优点，因而成为了一种非常先进的高新技术，在全世界广泛流传，也将成为光伏应用领域的新趋势。

光伏一体化构件

3. 保温一体化构件生产技术

保温一体化构件

4. 透光混凝土构件生产技术

透光混凝土构件

结束语

总体来讲，目前装配式建筑的快速发展，给装配式建筑预制构件提出了更高的要求。同时，经过近十年来的发展，我们的预制构件无论从材质、造型、功能等方面均取得了长足的发展，为我们建筑的多样化提供了坚实的基础。