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年产40万立方米混凝土搅拌站粉煤灰综合利用项目可行性研究报告
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）
一、总论
（一）项目背景及项目概况
1、项目背景
我国是世界上燃煤发电第一大国，每年排放粉煤灰和处理烟气中的SO2后得到的化学副产石膏约2亿吨，历年堆积粉煤灰、石膏及工业废渣达70亿吨，不仅占用了大量土地堆放，而且还耗费巨额运输费用。
（1）商品混凝土发展历程
商品混凝土亦称预拌混凝土，它的产生和出现可以说是混凝土发展历史上的一次“革命”，是混凝土工业走向现代化和科学化的标志。
商品混凝土的实质就是把混凝土这种主要建筑材料从备料、拌制到运输等一系列生产环节从传统的施工系统中游离出来，成为一个独立经济核算的建筑材料加工企业——预拌混凝土厂或混凝土公司。
混凝土的商品化生产能够因为生产的高度专业化和集中化等特点为建筑工程中节省砂石等料，提高工程质量，改进施工组织，减轻劳动强度，降低生产成本提供可能，同时也因为能节省施工用地，改善劳动条件，减少环境污染而使人类受益。
（2）预拌混凝土的优点
①预拌工厂的工艺装备和工艺质量控制可以生产出高质量的混凝土。
②可节省水泥综合费用10%，因为：
计量精确、节约包装材料和拆包费用、使用掺合料，等量替代水泥，降低成本。
③减少对环境的污染。
④可制备特种混凝土，如免振捣自密实自流平混凝土等。
⑤减轻劳动强度。
⑥可规模化生产，大方量混凝土连续供应。
⑦在狭小的施工现场可完成大方量混凝土施工。
粉煤灰是电厂锅炉燃烧过程中排出的工业废渣，是一种人工火山灰质材料。
随着粉煤灰混凝土应用技术的不断发展，人们对粉煤灰的认识也在逐步深化。
粉煤灰在混凝土中的应用首先是“形态效应”，从现代材料观点来看，还有“微集料效应”。
因此，粉煤灰在混凝土中的合理使用不但能部分替代水泥，降低成本，而且由于其特有的性能可以有效的应用于各种实用要求的混凝土中。
改善和提高混凝土的各种性能，特别是对混凝土的强度影响更为显著。
粉煤灰已经与水泥、骨料和外加剂同等重要，成为混凝土行业中不可缺少的原材料之一。
随着国民经济高速发展，建筑行业的面貌日新月异，新型、多功能、技术新的工业和民用建筑拔地而起；由于人民生活水平的不断提高，人们对居住条件的需求也在发生着巨大的改变。
随着老城区改造、经济技术开发区的建设和新型住宅的修建，对混凝土的需求量猛增，为本项目的建设提供了市场条件。
2、项目概况
（1）项目名称：
年产40万立方米混凝土搅拌站粉煤灰综合利用项目
（2）项目建设单位：
***公司
（3）项目负责人：
（4）建设地点：
（5）建设规模与内容
建设规模：
年综合利用3.6万吨粉煤灰，生产商品混凝土40万立方米。
建设内容：
利用现有土地，规划总建筑面积14300平方米，其中混凝土实验室800平方米，车辆及设备库1400平方米，沙石堆料场11000平方米，办公等辅助用房1000平方米；并购置混凝土泵车、散装水泥运输车、电子汽车衡、智能控制仪表、输送泵、装载机及搅拌站等生产设备及实验室设备，配套建设其它附属工程。
（6）投资规模及资金来源
投资规模：
项目总投资4690.0万元，其中建设投资4290.0万元，铺底流动资金400.0万元。
资金来源：
所需资金计划全部由项目承办单位自筹解决。
（7）建设起止年限：
2009年7月—2010年12月。
（8）主要技术经济指标
通过项目的实施，年综合利用3.6万吨粉煤灰，生产商品混凝土40万立方米。
正常年份可实现销售收入12400万元，年利税1942.40万元，所得税后净现值2538.34万元，税后内部收益率为19.00%，投资利润率25.12%，盈亏平衡点34.40%，投资回收期6.32年（含建设期）。
（二）企业基本情况
***公司的由***市田家庵区第一建筑安装工程公司，与淮南强大混凝土搅拌公司等五家公司经资产重组成立，现为建筑工程总承包二级施工企业，注册资本2022万元，总资产达4000多万元。
拥有雄厚的专业施工硬件级软件，各类大型施工机械240台（件），各类专业人员160余人。
本公司主营建筑安装，兼营房地产开发、物业管理、商品混凝土搅拌机销售、建筑劳务、建材检测试验。
1993年公司率先在***市实行成股份合作制改造，进行了一系列改革，加强企业管理，增强了企业活力。
1998年公司以控股方式成立了***市久安房地产开发公司。
2002年又经股东代表大会、董事会审议通过了成立***市久安物业管理公司。
随着建筑业市场的竞争，建设部颁发了逐步取缔预制楼板令，公司在市、区领导的高度重视支持下，于2003年3月投资成立***市首家商品混凝土搅拌站——***市强大混凝土搅拌工程有限公司。
为保证工程质量加快工程进度，净化城市环境等起到重要作用，为***市建筑业开辟了新的起点。
今年又投资1400万元筹建了强大水泥厂，近期即将投产。
公司产业链条不断延伸，经营立足多元化，以丰富的管理经验和强大的经济实力在***市建筑市场内享有较高的社会信誉。
公司本着“质量第一、用户至上、文明施工、竭诚服务”的宗旨，每年完成建安产值3000万元以上，产值利税持续增长，并呈现递增趋势。
近年来，公司在省劳动模范总经理郑传联的率领下，通过广大干群的共同努力，承建了翡翠苑小区、洞山嘉园小区、淮北市金海湾花园小区、锦绣广场大厦、鑫顺大厦等20多个项目，近24万平方米精品工程，工程合格率100%、优良率60%以上，连续17年被评为“安全生产无事故”、“质量管理信得过”企业。
近年来，公司被省建设厅、省工商局评为“质量管理先进单位”、“重合同守信用”企业；淮南一中10#楼被评为“省级用户满意工程”；2007年被市政府评为20强民营企业；多次被市政府评为“安全生产先进单位”、“安康劳动竞赛先进单位”；被市建委评为“工程质量优胜单位”；单项工程评为“舜耕杯”、“文明工地”、“模范班组”等荣誉称号。
强大混凝土搅拌公司建立四年多来，始终坚持“诚实守信、保质保量”的企业宗旨，坚决贯彻“以优质产品创品牌、以优质服务赢顾客；以过程管理出效益、以技术改进促发展”的质量方针。
为淮南煤电化基本建设和文化教育、交通、居民等一百多个工程提供近百万方商品混凝土，质量合格率100%，用户满意度100%，在***市商品混凝土行业中成为规模最大、市场占有份额最多、管理最为先进的领军企业。
（三）项目建设必要性
采用机械化程度较高的混凝土供应方式，大大减轻了施工人员劳动强度，降低了人工费用，提高了劳动生产率；有利于推广采用新技术、新产品、新工艺，合理利用和节约原材料，推动建筑业整体科技进步，是建筑业工业化、机械化、现代化的标志；由于预拌混凝土的拌制全部使用散装水泥，有利于促进散装水泥的推广和发展，有利于资源的节约、开发和利用。
为了合理、有效的利用生产资源、建设节约型社会，减少环境污染，本项目的建设是十分必要的。
1、是推动环境保护的需要
项目建成后，将实现年产40万立方米商品混凝土的产能，利用电厂产生的污染废弃物—粉煤灰近3.6万吨，能够在一定程度上有效解决淮南电厂和其它燃煤锅炉产生的废弃物的污染问题，有效地解决因储存、堆放和占地带来的资源矛盾，年减少挤占耕地近5亩，节约治污费用达200余万元。
2、项目的建设是推动资源综合利用的需要
淮南拥有三大火力发电厂，田集电厂4×600MW、凤台电厂4×600MW、潘集电厂4×600MW机组建设，年发电生产排出粉煤灰约280万吨，年储灰占地300亩左右。
由于现在的粉煤灰未能得到有效的开发利用，导致了储灰占用农田逐年增加，同时也造成环境污染。
因此强化开拓粉煤灰综合利用意义重大，势在必行。
电厂的粉煤灰将成为本项目的主要添加原料，既增加了效益，又变废为宝，形成了煤－电－建材的产业链。
国家经济政策的大力支持也为提高粉煤灰综合利用创造了有利条件。
二、发展规划、产业政策、行业准入和市场分析
（一）发展规划、产业政策、行业准入分析
1、发展规划
***省人多地少，资源有限，环境容量不足。
因此，实现结构调整和技术创新是***省建材工业“十一五”期间工作主线，使用商品混凝土是结构调整的重要内容；积极推广应用先进技术和装备改造传统产业，提升商品混凝土产业的整体水平，提高建材产品的质量和档次，是“十一五”建材工业发展的方向。
《***市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中对粉煤灰的利用指出：
在资源开采环节，大力提高资源综合开发和回收利用率，加强共生、伴生矿产资源（煤矸石、粉煤灰、煤层气）的综合开发和利用；紧紧围绕延伸以煤炭资源为核心的循环产业链，重点发展洁净煤技术和大型火电高效机组，加快瓦斯、煤矸石、粉煤灰综合利用，加快煤基合成油技术引进和煤基替代燃料化学品的开发。
***市应大力发展循环经济，把大量的煤矸石和粉煤灰来发展建材产业，配合***市煤、电产业发展的主线，将利用废渣发展建材业作为***市环保型的特色产业来发展，如粉煤灰、煤矸石砌块等。
***市为大中型城市，应加速商品砼的发展，推广商品砼应用。
到2010年商品砼生产能力达到200万立方米/年以上。
由于***市是以矿井建设为中心形成的城市，城市建设比较分散，每座生产规模以年产30－60万立方米为宜。
2、产业政策
国家法令明确规定：
在建筑业中要提倡使用商品混凝土，商品混凝土是技术人员及生产工人严格按照配合比，采用微机控制方式，通过电子计量，准确地生产出符合建筑设计要求的各种强度等级的混凝土。
这样就可以防止在现场搅拌混凝土，水、水泥、骨料等无法称量只能依靠操作人员的经验施工，从而出现质量事故隐患。
另外，广泛使用商品混凝土，能大大提高施工效率，减少噪音、粉尘、道路污染，解决施工扰民和施工现场脏、乱、差等问题。
粉煤灰的综合利用即符合中央提出的“综合开发，节约能源，保护环境”的国家产业政策、技术政策和可持续发展战略精神，又符合***省经济社会和科技发展战略的总体要求。
该项目符合《***省发展新型墙体材料条例》第十六条、鼓励企业利用煤矸石、脱硫石膏、尾矿渣、植物秸秆、页岩等原料生产新型墙体材料。
本项目的建设，符合国家及***省产业政策，又符合安徵省对建材工业结构调整的要求，有利于提高资源综合利用率。
3、行业准入
粉煤灰作为一种工业废料，资源丰富、价格低廉且含有大量的活性成分，在现代混凝土已经与水泥集料、水、外加剂同样重要，成为混凝土中的一个不可或缺的组分。
优质粉煤灰合理地应用于混凝土中，不但能部分代替水泥，节省工程造价，而且，其特有的性能可以很有效地应用于各种使用要求的混凝土中，改善和提高混凝土的性能，是高性能混凝土中的理想掺和料。
目前，我国年排放粉煤灰约11000万吨，利用率为42%，主要应用在建材、建工、筑路、回填方面。
随着工业的发展，粉煤灰排放量将逐年增加，合理地推广和应用粉煤灰不仅能节约土地和能源，而且能保护和治理环境。
粉煤灰的综合利用，不仅能实现废弃物资源化，而且还能解决对土地资源的挤占、对生态环境的污染等重大社会问题，带来良好的经济和社会效益，符合循环经济和科学发展观理念。
因此，应积极采取措施，加快粉煤灰应用技术的开发，加大对粉煤灰利用政策的支持力度，完善并落实资源综合利用税收优惠政策，制定统一的粉煤灰混凝土质量标准，有效推动粉煤灰的综合利用。
本项目的建设符合资源综合利用相关行业准入制度，同时项目单位生产已初具规模，管理和技术水平等能够满足项目发展的需求。
（二）市场分析
1、市场供需分析
混凝土材料是当今用量最大、用途最广泛的建筑材料，据统计，每年全世界的耗用量接近100亿吨。
如此巨大的用量，伴随着生产、使用过程带来矿石资源、能源的消耗，以及对大气和环境造成的污染，已引起全世界业内的关注。
我国的水泥产量多年来居世界首位，约占全世界总产量1/3以上。
同时我国粉煤灰的年排量也是居世界首位。
由于发展基础设施建设的需要，有关部门仍在计划投资建设更多水泥厂。
过去在混凝土里掺用粉煤灰，是为了节约水泥、降低工程材料费用；现在对混凝土掺用粉煤灰的认识，则应该提高到保护环境、节约资源，使混凝土材料可长久地持续应用于基础设施建设中的高度上来认识。
粉煤灰混凝土不仅可以改善混凝土的各项性能，延长混凝土结构的使用寿命，同时可以大幅度减小耗费能源多、污染环境严重的硅酸盐水泥用量，因此也是一种绿色混凝土。
从这个角度出发，推广粉煤灰混凝土在我国土木建筑工程中的应用，是一件利国利民、具有显著社会效益的大事业，必定有强大的生命力，有广阔的发展前景。
2、市场竞争力分析
粉煤灰的优点决定着掺混粉煤灰的水泥混凝土具有很强的市场竞争力。
（1）粉煤灰混凝土的施工和易性优于普通混凝土，可泵性明显改善，特别是较易振捣密实，均质性良好，抗渗性能较好。
（2）粉煤灰混凝土的水化热较低，较适合于大体积混凝土工程，从而有效地减少温度裂缝。
（3）粉煤灰混凝土是以抗冻、抗渗、抗腐蚀等耐久性为主要特征。
它优异的高性能可以在任何强度等级的混凝土中得以实现。
（4）粉煤灰混凝土的碱度降低，金属表面不易产生致密的钝化保护膜，故抗碳化性能下降，对钢筋的保护作用有所下降。
但在混凝土充分干燥或水饱和的场合下，不易产生碳化收缩，因此可以利用这一点有效防止或降低不利影响。
（5）粉煤灰混凝土由于胶材总量偏多，在夏季大风天气容易产生塑性收缩裂缝。
（6）粉煤灰混凝土的早期强度较低，后期强度增长较大，所以要注意养生和其它成品保护措施，以免造成早期破坏。
若在低温季节施工，可采用R型早强混凝土。
3、风险分析
（1）技术进步加快，新产品和新替代产品的出现，导致企业此次不能实现粉煤灰综合利用的最大化，影响公司的预期整体效益。
（2）国内外政治经济条件出现突发性变化，引起市场激烈震荡，导致项目改造中断或不能如期完成，或者项目主要投入品供应中断等等。
（3）新竞争对手加入，市场趋于饱和，导致项目产品市场占有份额减少。
三、建设规模方案
建设规模：
利用现有土地，规划总建筑面积14300平方米，其中混凝土实验室800平方米，车辆及设备库1400平方米，沙石堆料场11000平方米，办公等辅助用房1000平方米；并购置混凝土泵车、散装水泥运输车、电子汽车衡、智能控制仪表、输送泵、装载机及搅拌站等生产设备及实验室设备，配套相应的附属工程。
产品方案：
年综合利用3.6万吨粉煤灰，生产商品混凝土40万立方米详见表3-1产品方案表。
表3-1产品方案表
序号
产品
单位
数量
备注
1
商品混凝土C25
万立方米
20
2
商品混凝土C30
万立方米
15
3
商品混凝土C35
万立方米
10
4
商品混凝土其他
万立方米
5
合计
40
四、技术方案、设备方案及工程方案
（一）主要设备方案
1、主要设备选型原则
主要设备选型的原则是技术先进、可靠和经济合理。
具体包括：
（1）主要设备选型的原则应与选择的项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，可获得最大效益。
（2）适应产品品种和质量的要求。
（3）提高连续化、大型化程序，降低劳动强度，提高劳动生产率。
（4）降低原材料、水、电、煤单耗，满足环境保护要求。
（5）强调设备的可靠性、成熟性，保证生产和质量稳定。
不允许将不成熟或未经生产考验的设备用于建设方案设计。
（6）符合政府或专门机构发布的技术标准要求。
（7）在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理（含用料、制造、操作和维护保养），尽可能立足于国内。
（8）主要设备及辅助设备之间相互配套。
2、主要设备
设备先进与否，决定着整套设备的先进程度，根据以上原则结合实际情况，项目购置设备详见表4-1。
表4-1设备购置一览表元、万元
序号
产品名称
型号
单位
数量
单价
合计
1
砼搅拌站（搅拌主机）
CB—2HZD180
台
1
80
80
2
砼搅拌站（搅拌主机）
CB—2HZD180
台
1
90
90
3
砼搅拌站（电控系统）
CB—2HZD181
套
1
30
30
4
混凝土搅拌站
HZS—100
套
1
122
122
5
混凝土泵车
星马牌AH5253THB
辆
1
226
226
6
柳工轮式装载机
CLG825
台
1
25.6
25.6
7
混凝土泵车
三一牌SY5270THB
辆
1
230
230
8
载货汽车
HFC1045KRS
辆
1
57
57
9
混凝土泵车
ZLJ5291THB125—37
辆
1
262
262
10
混凝土运输泵
HBTRS80*160
台
1
49
49
11
混凝土搅拌站
HZS—120
套
0.5
125
62.5
12
混凝土搅拌站
HZS—121
套
0.5
125
62.5
13
碎石分离机
CH100
套
1
10.5
10.5
14
拖泵
HBT80C—1818DⅢ
台
1
59
59
15
拖泵
AH5265GJB
台
1
61
61
16
拖泵
AH5266GJB
台
1
61
61
17
拖泵
AH5267GJB
台
1
61
61
18
拖泵
AH5268GJB
台
1
61
61
19
混凝土搅拌车
AH5240GJB1
辆
6
39
234
20
混凝土搅拌车
AH5253GJB
辆
2
39.9
79.8
21
混凝土搅拌运输车
星马牌AH5253GJB
辆
1
140.9
140.9
22
混凝土搅拌车
AH5240GJB1
辆
1
38.8
38.8
23
混凝土搅拌运输车
BJ5240GJB05
辆
3
42
126
24
混凝土搅拌车
星马牌AH5265GJB
辆
2
56
112
25
混凝土搅拌运输车
BJ5240GJB05
辆
1
40
40
26
牵引车
L2T4139K2R5LA90
辆
1
13.5
13.5
27
自卸半挂车
BQX9101Z
辆
1
4.6
4.6
28
混凝土搅拌运输车
AH5265GJB
辆
4
63
252
29
装载机
LW420F
台
1
22.1
22.1
30
拖式混凝土泵
HBT85C—15—161S
台
1
61
61
31
智能控制仪表
FC0421
台
2
32
64
32
电子汽车衡
SCS-140t
台
2
8.5
17
合计
2815.8
（二）技术方案、工艺流程和主要生产装置
1、技术方案
（1）工艺流程
混凝土生产工艺流程示意图
（2）混凝土质量标准
①混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范和有关标准的规定。
②混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和施工缝处理，必须符合施工规范的规定。
③评定混凝土强度的试块，必须按《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的规定取样、制作、养护和试验。
其强度必须符合施工规范的规定。
④对设计不允许有裂缝的结构，严禁出现裂缝；设计允许出现裂缝的结构，其裂缝宽度必须符合设计要求。
（3）质量记录
①水泥的出厂证明及复验证明。
②模板的标高、轴线、尺寸的预检记录。
③结构用混凝土应有试配申请单和试验室签发的配合比通知单。
④混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。
商品混凝土应有出厂合格证。
（4）粉煤灰计量控制
定量给料机计量控制系统框图
①粉煤灰预给料控制原理
预给料的核心部分是在定量给料机秤体给料端上悬架一个S型缓冲料箱，在料箱高度1/2处安装一台膜式料位开关，动作十分灵敏。
最初的状态是缓冲料箱内无料，料位开关使用常闭触点，接通刚性叶轮给料机驱动电机的接触器线圈电源，驱动电机得电，使粉煤灰库内的物料经刚性叶轮给料机及下料溜子进入缓冲料箱内。
当缓冲料箱内的粉煤灰达到设定的料位时引起膜式料位开关动作，其输出接点信号由常闭变为常开，使接触器线圈失电，刚性叶轮给料机的驱动电机电源被切断，停止粉煤灰的下料。
随着定量给料机的连续喂料，缓冲料箱内的粉煤灰逐渐减少，料位下降，当料位低于缓冲料箱1/2高度时，膜式料位开关开始释放；其输出接点控制信号由常开变为常闭，使得接触器线圈带电吸合，刚性叶轮给料机驱动电机得电，粉煤灰恢复下料。
周而复始，使缓冲料箱内的粉煤灰总能保持一定的储量。
缓冲料箱料位控制原理见下图所示。
缓冲料箱料位控制电气原理图
②定量给料机计量和控制原理
定量给料机计量控制系统的核心是FC0421智能控制仪表。
由上位机输出的设定值和荷重传感器测得的粉煤灰负荷信号及测速传感器测得的皮带速度信号三个模拟量通过输入接口板FIK-E和模数转换板FAD转换为数字信号后，送到微处理机板FMC。
通过软件，粉煤灰负荷信号和皮带速度信号做乘法运算得到粉煤灰实际流量，并与设定值进行比较得到偏差信号再经PID运算处理后，送至FDA板进行数模转换，通过输出接口板FIK-W送至可控硅直流调速器GCB，调整输出到直流电机的电枢电压。
通过调整定量给料机皮带的速度达到粉煤灰实际流量跟踪设定值的目地。
③定量给料机计量控制系统的特点
由于采用了带缓冲料箱的预给料装置，使得皮带上的粉煤灰布料连续均匀，其料流截面呈矩形结构，非常稳定。
皮带上料流截面的大小取决于缓冲料箱出料口闸板的位置，闸板位置可依据粉煤灰喂料量设定值的大小进行调整。
从计量角度来看，皮带上物料使计量仪表负荷显示值在80%～100%之间最佳，在这种工况下计量准确，控制系统稳定。
定量给料机计量控制系统使用直流电机调整皮带速度，进口部分关键设备，系统十分可靠，粉煤灰掺加量的控制较为理想。
在工况稳定的情况下，粉煤灰掺加量合格率可达到100%。
2、主要装置
搅拌站的设备主要有一站（楼）二车，即拌合楼、泵车和混凝土搅拌输送车，其它配套设施是合格的试验室，具有环保功能的砂石料库，剩余混凝土砂石分离机，全站计算机管理系统，比较先进的站还有GPS车辆卫星定位系统，除试验室外其它配套设备可随搅拌站的经济条件逐步完善。
（1）搅拌楼
建设部关于进一步推行应用10项新技术的通知中，对混凝土搅拌楼（站）提出如下要求：
机械上料，计算机计量控制和管理，选用强制式或倾卸式搅拌机，应用散装水泥，并有外加剂和超细活性掺合料的贮存和加入装置，有污水处理装置。
①搅拌机。
在长期的实践中广泛采用的是强制式搅拌机和倾卸式搅拌机。
这两类搅拌机对混凝土的水灰比、强度、坍落度的适应性比较宽。
倾卸式搅拌机适用于大骨料（140mm）水工混凝土的生产。
而强制式特别是双卧轴强制式搅拌机由于其搅拌性能好、搅拌均匀、拌制混凝土振捣性能好更容易浇筑，因此，更适于骨料小于120mm的水利水电工程中碾压混凝土的浇筑工艺。
水工行业在选用强制式搅拌机时，应注意对一般适用于建设混凝土搅拌机的区别，要加大搅拌机的容积，加强机械部件和增大功率，不然将会在使用中带来很多的不便。
②计算机控制和多台搅拌楼（站）联网管理。
实现计算机计量控制和打印报表等管理是目前搅拌楼（站）最基本的控制要求。
③双掺技术。
为了提高混凝土的品质和耐久性，降低混凝土拌合物成本，掺加高性能外加剂和超细活性掺合料，在搅拌楼（站）中都应有贮存和加入装置。
对于干掺外加剂和某些活性掺合料的添加、计量技术还需完善。
④温控技术。
由于水利水电工程的大体积混凝土的快速施工，在防止裂缝产生，控制混凝土浇筑温度方面，已取得了成功的经验。
在建筑业，用于高层建筑基础大体积的浇筑，也提
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