【配合】用Excel计算沥青混凝土配合比的方法实例

【关键字】配合

用Excel计算沥青混凝土配合比的方法实例

王鹏河北建设集团路桥分公司保定市071051

摘要:随着计算机与计算机技术的大规模普及,计算机已经成为常见的办公常备工具,本文主要阐述Excel在沥青混凝土配合比计算中的应用,解决试验工作中繁琐的重复计算,化繁为简,使工作效率更上一层楼。

关键词:Excel 函数配合比试验实例

随着计算机以及计算机技术的日益普及,在生活和工作当中的发挥的作用越来越重要,因为在各个领域的运用功能不一,所以用到的应用程序也不一致,不过在90%以上的windows系统中,Office办公套件是必备的软件,其中的Excel是电子表格市场的领导者。这不仅仅是因为微软公司在市场上的巨大影响,而且还因为Excel的确是现在可以用到的最好的电子表格程序。Excel最具特色之处就是它的公式功能,在公式方面,Excel的确有它的独到之处,可以很保守的说我们常用到的Excel的函数和公式功能仅仅占所有的10%还不到,就笔者在日常试验工作中的函数应用对Excel作一个简单的介绍。

1、Excel介绍

1.1Excel基础知识

微软的Excel一直被认为是“为windows编写的最好的应用程序”,多少年来,他经历了多次修改,功能越来越强大。在没有电子表格的时代,人们只能依靠十分巨大的计算机主机或者使用计算器,花费数小时来做的事情现在使用Excel需要几分钟就可以完成工作。

1.2Execl常用名词

工作薄:Excel最常用的对象之一就是工作薄,在Excel中做的任何工作都放在工作薄中,它使用.xls作为扩展名保存。

工作表:最常用的表就是工作表,它总数有256列65536行,行和列的数量是固定的,可以隐藏不需要的行和列,但总数的行和列是不能增加的。

函数:函数就是指在公式中可以使用的一种内部工具,它有如下的功能:

(1)、可以简化公式

(2)、保证公式运行,否则无法进行计算

(3)、提高编辑任务的速度

(4)、允许“有条件的”运行公式,使之具备基本判断能力

公式:当一个空单元格中键入一个等号的时候,Excel就认为你在输入一个公式,输入单元格中的公式共有5中元素:

运算符:包括一些符号,例如“+”“-”“×”“÷”等

单元格应用:它们包括命名单元格和范围,甚至可以是其他工作薄工作表的单元格

值或字符串

工作表函数和它们的参数

括号:它们控制公式中各个表达式的处理次序。

2、Excel计算沥青混凝土配合比方法实例

2.1手工与电脑联合计算法

传统调整级配都是用手工方法,速度慢,计算量大且容易出错,当级配料有三种以上便很困难。本例以试验工作中的沥青混凝土生产配比的计算为实例,讲解常用的Excel 函数、公式的具体应用与操作。用Excel做好后,计算速度快(每次调级配只需几秒钟便完成,一劳永逸)、结果准确、方法简单,只需输入每种矿料占总量的百分比就可以了。

下面以一个四种热仓矿料组成的例子来加以说明。

建立集料筛分记录表

启动Excel,默认建有3个工作表,右键点击sheet1,从菜单中选择“插入…”在“插入”的对话框中选中工作表,点击“确定”即可建立一个空白的工作表,重复以上操作4次,建立4个工作表,现在总共为7个空白工作表分别为“Sheet“ Sheet“ Sheet“ Sheet“ Sheet“ Sheet “ Sheet,然后分别用右键点击将这几个工作表从菜单中选择“重新命”分别命名为“沥青砼级配计算”“ 沥青砼级配范围”“18-30集料”“12-18集料”“5-12集料”“<5集料”“矿粉”,在“18-30集料”中建立一个如下图的“集料筛分表格”

粗集料筛分试验表格2-1-1

、计算各个集料筛分数据

在试验表格中分别输入相对应筛孔的分计筛余质量,然后在G15的表格内输入“=SUM(G16:T16)”计算各个分计筛余筛孔上集料的总质量,在H17的表格内输入“=ROUND(H16/$G15*100,1)”计算分计筛余百分率并且保留1位小数点;在H18的单元格内输入“=H17+F计算累计筛余百分率;在H19的单元格内输入“=100-H计算通过百分率。然后点击H17单元格按住鼠标不放向下拖动至H19单元格,放开鼠标把光标移向H19的单元格的右下角,当光标成黑十(“)字时,按住鼠标左键向右拖动,直到L19即最后一个筛孔时放开,这时从“H16:L单元格都已经自动计算出了相应的“分计筛余百分率”“累计筛余百分率”“通过百分率”,做平行试验,按照上述操作原理计算。分别将“第一次”和“第二次”的筛分计算完成。在H25的单元格内输入“=ROUND((H18+H23)/2,1)”计算两次平行试验的平均累计筛余百分率,并且保留1位小数;在H26的单元格内输入“=ROUND((H19+H24)/2,1)”计算两次平行试验质量通过百分率。将文件保存,并将工作表“18-30集料”中的表格依次复制并粘贴到空的“12-18集料”、“5-12集料”和“<5集料” “矿粉”工作表中,并将四个工作表中C9单元格的内容分别改为“12、“5、“ < “矿粉”。在“12、“5、“ <、“矿粉”工作表中分别输入各个集料的分计筛余,自动计算出各项指标,保存文件。

2.1.3、建立级配计算表,手动输入各集料比率

在“沥青砼级配计算”表格中建立如下表格

混合料级配计算表格2-1-2

在D6单元格内输入“='18-30集料'!H26”‘在D7单元格内输入“='12-18集料'!H26”在D8单元格内输入“='5-12集料'!H26”;在D9单元格内输入“='<5集料'!H26”;

在D10单元格内输入“='矿粉'!H26”。点击D6单元格,按住左键不放拖至D10单元格,放开鼠标左键,将光标移至D10单元格的右下角,当光标成黑十(“)字时,按住鼠标左键向右拖动,直到O10单元格即最后一个有效筛孔时放开。这时“D5:O10”范围内的单元格均已经全部从其他工作表引入数据。点击D13单元格输入“=ROUND(D6*$C$13,1)”计算“18-30集料”在混合料相应筛孔中所占的相应百分率,并且保留1为小数。依次点击D14、D15、D16、D17,分别输入“=ROUND(D7*$C$14,1)”“ =ROUND(D8*$C$15,1)”“ =ROUND(D9*$C$16,1)”“ =RO UND(D10*$C$17,1)”,分别计算各个集料在混合料相应筛孔中所占的相应百分率,并且保留1为小数。依照上述的方法将“D13:D17”范围选中后向后拖至O17单元格即最后一个有效筛孔时放开,这时“D13:O17”范围内的单元格均已经全部计算完成各个筛孔在相应比率下占混合料的百分率。在D19单元格内输入“=SUM(D13:D18)”计算相应筛孔下全部集料在混合料中的百分比,依照上述拖曳方法,将光标拖至O19,这样计算就全部完成了,保存文件。

上述表格计算虽然完成,但是单单从数字上来说,级配是否合理还不是很直观,所以就用到了Excel的另一个功能,“图表”功能。在引入图表前我们先准备制作图表所用到的各种数据,其中包括“上限”、“下限”、“中值”、“通过率”、“筛孔”、“X 轴距离”。入下图所示

计算结果示表2-1-3

“筛孔”为我们实际筛分混合料时用到的各种筛孔;“X轴距离”为各个筛孔曲线标准图至起点的距离;“通过率”为我们通过“沥青砼级配计算”表所计算出来的筛分;

“上限”、“下限”为规范所规定的范围;“中值”为“上限”、“下限”的平均值。准备好了制作图表的数据后,点按菜单栏中“插入(I)”的子菜单“图表(H)”项,将显示“图表向导-4-步骤之1-图表类型”对话框,再在“标准类型”的“图表类型(C)”框中选择“xy散点图”,在“子图表类型(T)”框中选择从上数第二个,点按“下一步(N)”按扭,进入“图表向导-4-步骤之2-图数据源表”对话框,点按“系列”页面,将“系列(S)”对话框中的系列全部删除,再点按“添加(A)”按扭,添加“系列1”至,“系列13”,点击“系列1”

在X值框中填入“={0.312,0.312}”,在Y值中填入“={0,100}”,其中的“={0.312,0.312}”

为“X轴距离”。在Y值不变的情况下把“系列2”至“系列13”的X值全部填入相对应筛孔的“X轴距离”。添加系列并依次改名“上限”“下限”“中值”“实际值”,在“上限”的X值框中填入“=沥青砼配范围!$B$3:$B$16”即0-31.5筛孔的“X轴距离”,Y值框中填入“=沥青砼配范围!$E$3:$E$16”即级配范围的上限值,在保持X值框中数值一致的情况下,分别在“下限”“中值”“实际值”中Y值填入相应范围的数值。点按“下一步(N)”按扭,进入“图表向导-4-步骤之3-图表选项”对话框,选择“标题”栏,在“图表标题(T)”编辑栏中输入“沥青级配曲线”,在“分类(x)轴(C)” 编辑栏中输入“筛孔尺寸(mm)”,在“数值(Y)轴(V)” 编辑栏中输入“通过率%”,点按“下一步(N)”按扭,进入“图表向导-4-步骤之4-图表位置”对话框,选择“作为新工作表插入(O)”,并在其编辑栏中填写“级配图示”,点按“完成(F)”按扭;这时就新建“级配图示”工作表,直观显示级配的“上限”“下限”“中值”“实际值”,在“上限”。如下图

筛分级配曲线图示2-1-4

这样就完成了沥青混凝土生产配比计算调整的全部程序编写工作,在实际的应运中可以在“沥青砼级配计算”的工作表中任意调整各个集料的比率数,并且可以直观从“级配图示”工作表中显示曲线变化情况,判定比率数是否合适,大大简化了工作强度。

2.2、电脑全自动计算法

按照下图的形式建立数据工作表

数据示表2-2-1

在工作表的G-K列中输入各种集料的级配,在G17、H17、I17、J17、K17中存储各种集料的配比用量。在L列中输入矿料的合成级配,在单元格L4~L15中分别计算矿料在26.5~0.075mm筛孔上的通过百分率。在工作表中输入以下的公式:

在L4单元格中输入“=$G$17*G4+$H$17*H4+$I$17*I4+$J$17*J4+$K$17*K4”,然后点击单元格,鼠标指向单元格的右下角,当鼠标为一小是按住鼠标左键向下拉动一直到L15单元格。

为了获得合理的级配,要求集料的合成级配在设计范围之内,并且尽量的接近中值。因此,可以要求以合成级配与设计级配中值之差的平方和最小作为目标控制条件,即要求Q最小

Q=∑[PM(i)-P设计(i)]2

式中:PM(i)---------集料合成级配的通过百分率,%

P设计(i)-------设计级配范围中值,%

公式在表格中的输入形式为:在单元格M4中输入“=(F4-L4)^2”,然后拉动鼠标一直到M15。最后在单元格M17中输入公式“=SUM(M3:M16)”表示对M13到M16的单元格求和。

上述步骤完成了规划求解前的准备,根据设计,集料配比比率应该在保证合成级配不超出设计级配范围的前提下,使Q最小,所以问题的求解可以描述为,寻求合适的G17、H17、I17、J17、K17的值,在保证所有筛孔的合成级配在设计的范围之内的条件下即Di≥Li≥Ei(约束条件),使得M17的的值最小(控制值)。

在Excel“工具”中点击“规划求解”,如果工具栏中没有选项就在在“工具”菜单上,单击“加载宏”,然后“确定”,就可以使用了。如图

规划求解对话框2-2-2

a.设置目标单元格

在规划求解单元格中,把目标单元格设置为M17,选中最小值选项。其意思就是控制目标单元格的最小值为规划求解的最终目的,即要求公式Q=∑[PM(i)-P设计(i)]2 的计算值为最小。

b.设置可变单元格

选中各种集料用量的单元格G17、H17、I17、J17、K17作为可变单元格。

点击上图中的“添加”来增加约束条件,但单击“添加”后,弹出“添加约束”

对话框,如下图

添加约束对话框2-2-3

在该对话框中一次输入各个约束条件,所输入的约束条件应该满足公式P设计

(i)上限≥PM(i) ≥P设计(i)下限的要求,即合成级配在设计级配的范围内。

除了对级配范围做出约束之外还可以设置其他的约束条件,比如在本例中事前确定了矿粉的用量为5%,则可以增加约束条件“K17=0.05”

在添加为所以的约束条件后,单击“添加约束”对话框的“取消”,将回到“规划求解参数”对话框,下图为完成所以约束条件后的对话框

规划求解参数对话框2-2-4

单击“规划求解参数”对话框中的“求解”,规划求解开始运算,运算结束后的对话框如下

规划求解结果对话框2-2-5

如果有解,选中“保存规划求解结果”,点击“确定”保存计算结果,计算完成,在可变单元格中保存所求得的集料比例,如果提示没有找到解,则意味着这种原材料不能配出符合设计要求的级配,应当改换原材料。

按照上例的曲线制作方法即可。

2.3实例中应用函数介绍

2.3.1 SUM函数

SUM是一个求和的函数,在Excel中最常用,他可以求:

多个不连续的单元格的和:例如SUM(I17,K18,K16)就是指I17、K18、K16这几个单元格数值的和;

单列多行单元格的和:例如SUM(D13:D18)就是指从D列13行到D列18行各个数值的和;

多列单行单元格的和:例如SUM(I16:L16)就是指从I列16行到L列16行各个数值的和;

多行多列单元格的和:例如SUM(I17:L19)就是指从I列17行到L列19行范围内

的各个数值的和;

2.3.2 ROUND函数

ROUND是把一个数值舍入成制定的位数。例如:

ROUND(512.3361,1)的结果为512.3;

ROUND(512.3361,2)的结果为512.34;

ROUND(512.3361,3)的结果为512.336;

A VERAGE的作用是返回所选定参数的平均值。例如:

A VERAGE (2.58,8.15,3.15,12.56)的结果为6.61,等同于(2.58+8.15+3.15+12.56)/4

=6.61

3、结语

本实例只是简单的介绍了Excel在试验工作中一些简单应用,我门所用到的Excel 功能还远远没有发掘完,在其他的领域方面,Excel也发挥着巨大的作用,这一切都等待着我们去发现、探索!

参考文献:

1.(美)约翰沃肯巴赫(Walkenbach,J)Excel 2003 公式与函数应用宝典.北京:电子工业出版社,2005

2.中华人民共和国行业标准. 公路工程集料试验规程(JTJ E42-2005 ).北京:人民交通出版社,2005

3.中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面施工技术规范(JTJ F40-2004).北京:人民交通出版社,2005

4.杨慧光,叶燕呼,腾雪峰. 应用Excel进行沥青混合料配合比设计的优化计算公路交通科技杂志

社,2000,17(5),13-14

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LINEST函数在沥青混合料矿料级配设计中的应用

LINEST函数在沥青混合料矿料级配设计中的应用 吴晨春 矿料的组成设计指在满足该集料级配范围的条件下,确定粗集料、细集料及填料重量比例的过程。在进行沥青混凝土配合比设计时,矿料级配的计算是较为重要的环节之一,需要根据各种矿料的筛分结果和配比计算合成矿料级配,通过比较合成级配与设计范围来调整配比,然后重新计算合成级配,传统的级配计算多采用手工法、图解法进行计算,这是一个多次反复的过程。现在人们已经习惯使用 Excel来绘制各种曲线,这与传统算法相比,具有工作量小、图表清晰、计算速度快等优点且计算更为准确 ,可反复调整 ,适用于各种层次的设计人员,并可大大提高工作效率。这里针对礼成康二级公路沥青路面下面层AC-20型混合料主要介绍:1、如何利用LINEST函数确定矿料的初始级配;2、如何在Excel中实现泰勒横坐标矿料合成曲线的绘制,及引用LINEST 函数快速进行矿料级配的设计及优化。 一、LINEST函数的应用 1、LINEST 函数介绍 LINEST函数是Office软件中Excel电子工作表的一种统计函数,该函数是利用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,并返回描述此直线的数组。因为此函数返回数值为数组,所以必须以数组公式的形式输入。 2、LINEST 函数应用 现结合礼成康二级公路沥青路面下面层AC-20型混合料级配组成设计,介绍如何利用LINEST函数来确定矿料级配初始比例(即中值比例)。 2.1、输入各种矿料的筛分数据 筛分数据的采集主要来源于沥青混合料配合比中粗集料、细集料及填料的室内筛分结果,然后将不同孔径大小对应的各种集料的通过百分率输入到Excel电子工作表中,同时将沥青混合料目标级配范围及中值对应输入到工作表中。下面以礼成康二级公路沥青路面下面层AC - 20型级配筛分结果及目标级配范围为例,介绍LINEST函数的应用。筛分数据输入到Excel电子工作表中的位置为B46:M54,见表1。 2.2、矿料组成级配比例计算 打开插入栏中函数项,选择统计函数,并选择LINEST函数,根据函数的提示进行矿料组成级配计算。其中,Y值集合选项栏,选择合成级配要求,中值一行的数据作为数组。X值集合选项栏,选择以规格为15-20、10-15、5-10、3-5、0-3集料及矿粉的筛分数据作为由5个数组组成的集合(此集合选取的位

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表”分别改为“瓜子片筛分表”、“米石筛分表”、“石粉筛分表”。输入瓜子片、米石、石粉的筛分结果,保存文件。 现在点击“沥青级配表”回到“沥青级配表”中建立一个如图3的工作表,其中“标准下限”和“标准上限”列输入的数据为规范要求的范围值,可通过查设计规范得到。“权值”列中的数据可根据需要输入相同或不同的权值。 在工作表“沥青级配表”单元格H1中输入“=Today()”函数并将单元格的格式定义为日期中的“×××年××月××日”格式,在单元格C4中输入公式“=中石!G3”,把光标在单元格B4的右下角,当光标成黑十字时,按住左键拖动复制,直到单元格B17,在单元格C4中输入公式“=小石!G3”, 在单元格D4中输入公式“=米石!G3”, 在单元格E4中输入公式“=中石!G3”, 把光标在单元格C4、D4、E4的右下角,当光标成黑十字时,按住左键拖动复制,直到单元格C17、D17、E17。 在单元格F4中输入公式“=B4*$B$3+C4*$C$3+D4*$D$3+ E4*$E$3”,把光标在单元格F4的右下角,当光标变黑十字时,按住左键抽下拖动复制直到F17。 在单元格G4中输入公式“=1-F4 ” ,在单元格G5中输入公式 “=G4-F4” ,把光标移在G5右下角,按住鼠标左键,当光标变黑十字时,按住左键抽下拖动复制直到G17. 在单元格B18中输入公式“=SUM(B4:B17), 把光标在单元格B18右下角, 当光标变黑十字时,按住左键抽下拖动复制直到B18. 在单元格K4中输入公式“ABS(G4-(H4+I4)/2*L4” ,在单元格K5中输入公式“=ABS(G5-(H5+I5)/2)/(I5-H5)*L5)”,把光标在单元格K5的右下角,当光

混凝土设计中的配合比计算方法

混凝土设计中的配合比计算方法 1. 简介 混凝土是一种常见的建筑材料,广泛应用于各种建筑工程中。混凝土 的质量直接影响着建筑物的承载能力、耐久性和安全性等方面。因此,在混凝土设计中,配合比的计算显得尤为重要。配合比是指混凝土中 水泥、砂、石料、水等各种原材料的比例关系。本文将介绍混凝土设 计中的配合比计算方法。 2. 配合比计算的基本原则 混凝土配合比计算的基本原则是保证混凝土的质量和强度。在计算配 合比时,应根据建筑物的使用要求、结构要求和环境要求等因素,确 定混凝土的强度等级、坍落度、抗渗等级等指标,再根据混凝土原材 料的性能、质量和价格等因素,确定各种原材料的配比比例。 3. 配合比计算步骤 (1)确定混凝土的强度等级 混凝土的强度等级是指混凝土在规定的试验条件下所能承受的最大荷

载。根据建筑物的使用要求和结构要求等因素,确定混凝土的强度等级。混凝土的强度等级通常用C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等表示,其中C表示混凝土强度等级,数字表示混凝土的抗压强度值(单位:MPa)。 (2)确定混凝土的坍落度 混凝土的坍落度是指混凝土在振捣后的瞬时塌落程度,它反映了混凝土的流动性和可振捣性。根据混凝土的用途、施工方式和振捣设备等因素,确定混凝土的坍落度。通常采用的坍落度有5cm、7.5cm、10cm、12.5cm、15cm、17.5cm、20cm等。 (3)确定混凝土的抗渗等级 混凝土的抗渗等级是指混凝土对水的渗透能力。根据建筑物的使用要求和环境要求等因素,确定混凝土的抗渗等级。通常使用的抗渗等级有P8、P10、P12、P15、P18、P20、P25、P30等。 (4)确定各种原材料的比例 根据混凝土的强度等级、坍落度和抗渗等级等指标,确定各种原材料的比例。通常混凝土中的水泥、砂、石料和水的比例为1:2.5:4:0.5,不同的强度等级和抗渗等级可以适当调整比例。

混凝土配合比设计试算法 excel在配合比设计试算法中的应用

摘要:利用Execl强大的图表绘制和计算功能,对混凝土配合比设计的试算法进行表格化,电算化使得混凝土配合比的设计变得简便、实用,更加容易为一般的工程技术人员所掌握。EXCEL自身的插入图表功能亦同步完成骨料试算级配曲线图的绘制,曲线直接显示在图表上,一目了然,便于分析判断骨料组成的利弊。 关键词:Execl 配合比试算法 前言 混凝土配合比设计的试算法采用分步解决、减少未知数数量的办法,打破以往依赖选择几个经验数据——“用水量”与“砂率”作为重要参数进行假设的常规混凝土配合比设计方法,根据“每种骨料均有在某个粒径范围内颗粒含量较多,能在混合料中起决定性作用”的原理,应用富勒理想级配曲线公式方法来确定混凝土“相对密实而易于流动的悬浮密实结构骨料组合比例”,从而使混凝土配合比设计方法变得可操作性强、工作量小、对经验依赖性小,在实际生产中应用效果良好,但其“确定骨料组合比例”步骤,却计算繁琐,尤其是反复调整骨料组合比例时,手工计算更是费时费力。 现在电子计算机的使用已经相当普及,而且几乎每台计算机都安装了Office办公软件,我们可以利用其自带的Execl强大的图表绘制和计算功能来实现骨料组合比例以及混凝土配合比设计的电算化有极大的实用性和可推广性。

1.利用Execl2003进行混凝土配合比设计 利用Execl强大的图表绘制和计算功能,对混凝土配合比设计的试算法进行表格化,使得混凝土配合比的设计变得简便、实用,更加容易掌握。 具体步骤如下: 一、确定混凝土配制强度: 在单元格内设定所需要的混凝土强度等级,通过条件语句来选择并显示标准差σ。首先在单元格D3中建立一个下拉菜单,输入所需要设计的混凝土强度等级值,而后按照如下步骤设置下拉菜单:打开“数据:有效性”选项,在“设置”标签里,单击“允许”右侧的下拉按钮,选中“序列”选项,并在下面的“来源”方框里面,输入“混凝土强度

配合比计算实例

混凝土配合比计算 进展混凝土配合比计算时,其计算公式和有关参数表格中的数值均系以枯燥状态骨料为基准。当以饱和面干骨料为基准进展计算时,则应做相应的修正。〔枯燥状态骨料系指含水率小于0.5%的细骨料或含水率小于0.2%粗骨料〕配合比设计需要的根本参数 1、混凝土的强度要求――――强度等级 2、所设计混凝土的稠度要求―――坍落度 3、所使用的水泥品种、强度等级及其质量水平,即强 度等级充裕系数 4、粗细集料的品种、最大粒级、细度以及级配情况 5、可能掺用的外加剂或掺合料 配合比计算步骤: 1 根据设计强度等级计算混凝土的配制强度: f cu,o≥f cu,k+1.645σ 2 根据水泥强度、掺合料的种类和掺量及石子种类计算 W/B = αa·f b/〔f cu,o+αa·βb·f b〕 3 根据要求坍落度、不同种类石子粒径和外加剂的减水 理论用水量:查表

或m'w0=0.25〔H -90〕+坍落度为90mm 时相应石子粒 径的用水量 H ——设计坍落度〔mm 〕。 掺外加剂时的用水量: m w0= m’w0〔1-β〕 β——外加剂的减水率。 4 根据掺外加剂时的用水量和经计算并选定的水胶比计 算胶凝材料总量; 5 根据胶凝材料总量和外加剂的掺量计算外加剂用量; 6 根据胶凝材料总量和掺合料掺量计算水泥用量; 7 计算砂、石用量 1) 确定混凝土拌和物的容重: m fo +m co +m go +m so +m wo =m cp 2) 计算砂石总量; 3) βs =〔H -60〕0.05+相应水灰比和石子粒径对应的砂率 4〕根据砂石总量和选定的砂率值计算砂用量、石用量; 混凝土配合比的试配: 至少采用三个不同的配合比: 1〕、基准配合比; 2〕、非基准配合比1,基准水灰比+0.05、基准砂率+ B W m m wo bo =so go so s m m m += β

沥青混凝土配合比设计过程

热拌沥青混合料配合比设计方法 1.矿质混合料组成设计 (1)根据道路等级、路面结构层位及结构层厚度等方面要求,按照上述方法,选择适用的沥青混合料类型,并按照表8-22和表8-23(现行规范)或8-24和表8-25(新规范稿)的内容确定相应矿料级配范围,经技术经济论证后确定。 (2)矿质混合料配合比计算 1)组成材料的原始数据测定 按照规定方法对实际工程使用的材料进行取样,测试粗集料、细集料及矿粉的密度,并进行筛分试验,测定各种规格集料的粒径组成。 2)确定各档集料的用量比例 根据各档集料的筛分结果,采用计算法或图解法,确定各规格集料的用量比例,求得矿质混合料的合成级配。矿质混合料的合成级配曲线必须符合设计级配范围的要求,不得有过多的犬牙交错。当经过反复调整仍有两个以上的筛孔超出设计级配范围时,必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。 通常情况下,合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限,尤其应使0.075mm、2.36mm、4.75mm等筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限。对于交通量大、轴载重的道路,合成级配可以考虑偏向级配范围的下限,而对于中小交通量或人行道路等,合成级配宜偏向级配范围的上限。 2.沥青混合料马歇尔试验 沥青混合料马歇尔试验的主要目的是确定最佳沥青用量(以OAC表示)。沥青用量可以通过各种理论公式计算得到,但由于实际材料性质的差异,计算得到

的最佳沥青用量,仍然要通过试验进行修正,所以采用马歇尔试验是沥青混合料配合比设计的基本方法。 (1)制备试样 1)马歇尔试件制备过程是针对选定混合料类型,根据经验确定沥青大致用量或依据表4-10推荐的沥青用量范围,在该用量范围内制备一批沥青用量不同、且沥青用量等差变化的若干组(通常为五组)马歇尔试件,并要求每组试件数量不少于4个。 2)按已确定的矿质混合料级配类型,计算某个沥青用量条件下一个马歇尔试件或一组试件中各种规格集料的用量(实践中大多是一个标准马歇尔试件矿料总量1200g左右)。 3)确定一个或一组马歇尔试件的沥青用量(通常采用油石比),按要求将沥青和矿料拌制成沥青混合料,并按上节表8-7(现行规范要求)或表8-9(新规范要求)规定的击实次数和操作方法成型马歇尔试件。 (2)测定试件的物理力学指标 首先,测定沥青混合料试件的密度,并计算试件的理论最大密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等参数。在测试沥青混合料密度时,应根据沥青混合料类型及密实程度选择测试方法。在工程中,吸水率小于0.5%的密实型沥青混合料试件应采用水中重法测定;较密实的沥青混合料试件应采用表干法测定;吸水率大于2%的沥青混合料、沥青碎石混合料等不能用表干法测定的试件应采用蜡封法测定;空隙率较大的沥青碎石混合料、开级配沥青混合料试件可采用体积法测定。 随后,在马歇尔试验仪上,按照标准方法测定沥青混合料试件的马歇尔稳定度和流值。 3.最佳沥青用量的确定

用EXCEL进行SMA沥青混合料配合比辅助设计

用EXCEL进行SMA沥青混合料配合比辅助设计 【摘要】Microsoft Excel是Office中的一个电子表格软件,它在办公自动化中得到了广泛应用,用Excel强大表格处理和数据计算功能,进行SMA沥青混合料配合比辅助设计,可以收到事半功倍的效果。 【关键词】Excel;SMA;沥青混合料;配合比设计 计算机技术在工程计算中已经得到了普遍的应用,虽然商业的专业软件层出不穷,但由于这些软件的不可见性、不可修改性,给使用者带来了诸多的不便。Microsoft Excel电子表格软件,它具有强大的计算、制图、制表和数据库操作功能,使用较为简单、方便,它在各个领域得到了广泛的应用。 SMA是一种由改性沥青、纤维稳定剂、矿粉、少量的细集料组成的沥青玛蹄脂,填充间断级配粗集料骨架的沥青混合料,具有“三多一少”的特点。SMA 中加入较多的沥青(比普通混合料要高1%左右),增加矿粉用量,同时使用占沥青混合料质量的0.3%纤维作为稳定剂。 1.SMA配合比设计方法 SMA混合料可分为粗集料骨架和富沥青玛蹄脂两大部分组成,其设计应主要考虑: (1)为SMA设计出一个由嵌挤作用形成的粗集料骨架结构; (2)设计出具有足够粘结力的玛蹄脂。 其设计步骤如下: 1)选择原材料:所用粗集料、细集料、沥青、矿粉及纤维稳定剂等必须符合相关技术要求。 2)确定初试级配:在推荐的级配范围内,以4.75mm通过率为标志,选用3个不同等级(4.75mm通过率分别为23%、27%、31%),3个级配矿粉数量相同,使0.075mm通过率为10%左右,并分别测定3种配合比矿料的毛体积相对密度。 3)按《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)的方法,测定4.75mm以上的粗集料的插捣相对密度,计算粗集料骨架松装间隙率VCADRC。 4)选择一个初试沥青用量,成型3组马歇尔试件,采用表干法测定试件的毛体积相对密度,实测混合料的最大相对密度或通过计算得到混合料的理论密度,计算试件的体积指标。根据VMA>16.5%及VCAmix

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