矿料合成级配表格设计方法
[原创]VBA调用‘规划求解’自动合成矿料级配
试验检测技术人员都知道，已知五、六档甚至七档集料计算合成成符合技术规范及级配关键点的控制要求,是非常消耗脑力和时间，特别是没有经验的检测人员更困难。因此我们可利用计算机的信息处理能力，为我们分忧解难。Excel是办公中最常用的办公软件之一，其功能非常强大，能利用好相关功能,会有意想不到的效果。
规划求解也称作“假设分析”，是一个非常好用的工具，经常用于查看更改某些单元格中的变量对工作表中公式结果的影响，例如：
1、根据已知结果倒推变量应赋予的初值：已知各档级配通过率及矿料的级配范围，可以用单变量求解、循环引用，也可规划求解得出配合比例。
2、根据已知参数和配比，寻找最佳组合方案：这种应用案例居多。
利用Excel2003提供的规划求解可以进行级配合成、最佳沥青用量的选定、沥青混合料拌和楼的标定等问题.
常规操作规划求解过程中,美中不足的是除了限制变量个数、求解时间有时候比较长外，还有是如果变量不多、算法也不难，但有许多需要求解的值，而每一次改变都要重复操作，弹出规划求解对话框、求解。
以上常规操作无法避免的问题，在利用VBA调用规划求解宏却可以很好的解决。从而更好的提高工作效率。通过工程上最常用的配合比级配比例的选定（例子为沥青混合料配合比）进行说明.
代码如下：
Sub ww()
'取消密码保护
ActiveSheet.Unprotect Password:=123
Range("C4:C11").Select
Selection.ClearContents
' 全部重设
SolverReset
'规划求解参数设置 Solverok setcell=设置目标单元格:
'MaxMinVal 对应于是否要解决目标单元对最大值 (1)、最小值 (2), 或特定值 (3)
'ValueOf 指定要匹配目标单元值。如果您设置 MaxMinVal 为 3, 必须指定该参数。
'如果将设置为 1 或 2, MaxMinVal 才能省略该参数。
'ByChange 指定单元格或区域的单元格，将更改
'SolverAdd (CellRef, 关系, FormulaText)
'1 值是否小于或等于 =<
'2 vaue 等于 (=)。
'3 值是否大于或等于 >=
'4 值是整数
'5 是二进制（值是零或一个）
'FormulaText 引用一个或多个单元格构成右边的 constraint Solverok setcell:=Range("$D$12"), maxminval:=3, ValueOf:=100, bychange:=Range("c4:c11")
SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=2,
FormulaText:=Range("q12")
SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=3,
FormulaText:=Range("d17")
SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=1,
FormulaText:=Range("d16")
SolverAdd CellRef:=Range("e12"), Relation:=3,
FormulaText:=Range("e17")
SolverAdd CellRef:=Range("e12"), Relation:=1,
FormulaText:=Range("e16")
SolverAdd CellRef:=Range("f12"), Relation:=3,
FormulaText:=Range("f17")
SolverAdd CellRef:=Range("f12"), Relation:=1,
FormulaText:=Range("f16")
SolverAdd CellRef:=Range("g12"), Relation:=3,
FormulaText:=Range("g17")
SolverAdd CellRef:=Range("g12"), Relation:=1,
FormulaText:=Range("g16")
SolverAdd CellRef:=Range("h12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("h17")
SolverAdd CellRef:=Range("h12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("h16")
SolverAdd CellRef:=Range("i12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("i17")
SolverAdd CellRef:=Range("i12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("i16")
SolverAdd CellRef:=Range("j12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("j17")
SolverAdd CellRef:=Range("j12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("j16")
SolverAdd CellRef:=Range("k12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("k17")
SolverAdd CellRef:=Range("k12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("k16")
SolverAdd CellRef:=Range("l12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("l17")
SolverAdd CellRef:=Range("l12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("l16")
SolverAdd CellRef:=Range("m12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("m17")
SolverAdd CellRef:=Range("m12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("m16")
SolverAdd CellRef:=Range("n12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("n17")
SolverAdd CellRef:=Range("n12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("n16")
SolverAdd CellRef:=Range("o12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("o17")
SolverAdd CellRef:=Range("o12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("o16")
SolverAdd CellRef:=Range("p12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("p17")
SolverAdd CellRef:=Range("p12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("p16")
SolverSolve UserFinish:=True
SolverFinish KeepFinal:=1
'密码保护
ActiveSheet.Protect Contents:=True, Scenarios:=True, AllowFormattingCells:=True, Password:=123
运用EXCEL绘制矿质混合料级配图
运用EXCEL绘制矿质混合料级配图 黄学勤 南京交通技师学院江苏南京 210049 内容摘要：描述用ExCEL快速准确计算矿料级配及绘制图表曲线，阐述如何用泰勒横坐标代替传统的对数横坐标。矿物级配在工程中有着重要的应用，合理设置不同矿物间的比例对工程质量有很大的影响，因此，在工程中经常需要首先绘制出矿物的级配图，为分析工程配料比例提供详细的信息。但是，根据矿物级配的知识，矿物级配图的X 轴（或者称为横轴）一般是不等距的，而且需要按某一个规律变化间距，并显示自己想要的刻度数据。这为用户在Excel中绘制矿物级配图制造了困难。 关键词：EXCEL，沥青混凝上；矿料级配：泰勒横坐标；图文并茂；人工X轴；级配试验；孔径转换；XY散点图；刻度范围；图表的源数据； 在进行沥青混凝土配合比设计时,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,然后重算合成级配,这是一个多次反复的过程。矿料三种以上运用人工计算不但过于复杂并且容易出错，不容易调配，而用EXCEl不但不容易出错，并且可以轻松计算三种以上的矿料级配，并且图文并茂。这里主要阐述如何运用EXCEL绘制图表曲线，本文为例。 案例分析 某工程队为了能够分析工程原料性质，在工程现场对其进行了级配试
验，得到如下的基础数据。 根据上面的基础数据，用户可以绘制出沥青级配图如下。 案例实现 在本小节中，将使用Excel来绘制沥青级配图，详细的步骤如下。 1.转换孔径数据。为了能够绘制出不等距的x坐标轴，用户需要首先转换孔径数据。在单元格CS中输入公式“=LN(C1）一LN($C$1/2)”，计算转换后的孔径数据，然后将公式填充到其他单元格中。 2.添加人工x轴的数据。由于在沥青级配图中，用户需要自行设置x 坐标轴。因此，在本步骤中，用户需要添加人工X轴的数据，如图12.86所示。
确定沥青混合料矿料级配的初始比例的方法
文章编号 :1671-2579(2007)02-0158- 02 确定沥青混合料矿料级配的初始比例的方法 游玉石 (江苏省交通科学研究院,江苏南京 210017) 摘 要:以某高速公路沥青路面上面层AC -13型级配筛分结果及目标级配范围为例,介绍如何利用Excel 电子工作表的L IN EST 函数,方便、准确、快速地计算出沥青混合料矿料级配的初始比例。 关键词:L IN EST 函数;矿料级配;比例计算 收稿日期:2006-09-20 作者简介:游玉石,男,大学本科,助理工程师.E -mail :yys @https://www.360docs.net/doc/9217641978.html, 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。目前确定矿料组成设计的方法大多采用手工试算法或图解法,其中手工试算法需要设计人员具有一定的经验,而图解法进行矿料级配设计比较费时且繁琐。本文利用Excel 中的L IN EST 函数来确定沥青混合料矿料级配的初始比例较为方便,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。 1 L IN ES T 函数介绍 L IN EST 函数是Microsoft 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数组,所以必须以数组公式的形式输入。 该函数的直线公式为:y =m x +b 或y =m 1x 1+m 2x 2+…+b (如果有多个区域的x 值),式中:因变量 y 是自变量x 的函数值;m 值是与每个x 值相对应的 系数;b 为常量。y 、x 和m 可以是向量。L IN EST 函 数返回的数组为{m n ,m n -1,…,m 1,b}。 该函数的语法关系式为:L IN EST (known _y ′s ,known_x ′s ,const ,stat s )式中:known_y ′s 是关系表达式y =m x +b 中已知的y 值集合。如果数组known _y ′s 在单独一列中,则known_x ′s 的每一列被视为一个独立的变量。 known_x ′s 是关系表达式y =m x +b 中已知的可 选x 值集合。数组known_x ′s 可以包含一组或多组变量。如果只用到一个变量,只要known _y ′s 和known_x ′s 维数相同,它们可以是任何形状的区域。如果用到多个变量,则known_y ′s 必须为向量(即必须为一行或一列)。如果省略known_x ′s ,则假设该数组为{1,2,3,…},其大小与known_y ′s 相同。 const 为一逻辑值,用于指定是否将常量b 强制设 为0。如果const 为TRU E 或省略,b 将按正常计算。如果const 为FAL SE ,b 将被设为0,并同时调整m 值使y =m x 。 stat s 为一逻辑值,指定是否返回附加回归统计值。如果stat s 为TRU E ,则L IN EST 函数返回附加回归统计值,这时返回的数组为{m n ,m n -1,…,m 1,b;se n ,se n -1,…,se 1,se b ;r 2,se y ;F ,d f ;ss r eg ,ss r esid }。如果stat s 为FAL SE 或省略,则L IN EST 函数只返回系数m 和常量b 。 2 L IN ES T 函数应用 现结合某高速公路沥青路面上面层AC -13型混合料级配组成设计,介绍如何利用L IN EST 函数来确定矿料级配的矿料初始比例。具体应用框图见图1。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 8 51 中 外 公 路 第27卷 第2期 2007年4月
矿质混合料组成设计
1. 矿质混合料组成设计 有两种方法进行组成设计：试算法和图解法。 ?试算法 1. 试算法的基本原理 首先假设混合料中某种粒径的颗粒，是由对这一粒径占优势的一种集料组成，其他集料不含这一别试探各种级料的大致比例，不合适再进行调整，逐步接近，最终达到符合要求的集料的配合比 2. 步骤及方法 将A、B、C三种集料配成M级配的矿料：(表9.6.1) mai X+ mbi Y+ mci Z=Mi。Mi-混合料M在I粒级上的含量，mai, mbi, mci -A、B、C在Ⅰ粒级 ①求X：选取A料占优势的粒径Ⅰ(mm)，令 mbi = mci =0，则 X= Mi / mai。 ②求Z：选取C料占优势的粒径j(mm)，令mbi = mci =0，则X= Mi / mai。 ③求Y：Y=100-X-Z 。 ④核对：按 mai X+ mbi Y+ mci Z=M 逐级核对。不符合要求，应对X、Y、Z比例进行适当的调整 i 集料满足混合矿料的级配要求。 ?图解法 适用于多种集料组成的矿料配合比设计。 1. 基本原理: 把设计要求矿料的级配，按所采用各种集料的粒径范围分成几个区段，然后令各种集料的含量（求的级配中各相应区段的颗粒含量(%)。 2. 已知条件 ① 各种集料筛分析结果→各级料的通过百分率→级配曲线；
② 按技术规范要求的合成级配范围→合成级配的通过百分率中值。 3. 设计步骤 ①绘制坐标图：绘制长方形图框，坐标纵坐标为通过百分率。对角线作为合成级配中值。横坐横坐标确定方法：据合成级配中值要求的各筛孔通过百分率，从纵坐标引平行线，与对角线交点横坐标交点，为相应筛孔的孔径位置。 ②绘制级配曲线：将各集料的级配曲线绘制在上述坐标图上。 ③ 确定各相邻级配曲线的关系：相邻级配曲线重叠（A与B）、相邻级配曲线相接（B与C）、相离（C与D）。 ④确定各集料的用量。 2. 沥青最佳用量的确定 沥青最佳用量一般通过马歇尔试验确定。 根据规范推荐的沥青的用量范围，每隔0.5%为一组，选用5个以上的沥青用量，各制备马歇尔试 测试各组试件的技术指标 ( Sm(0), f, V v, S m)。 建立沥青用量－技术指标关系曲线。 根据标准要求，在各关系曲线上确定性能合格的沥青用量范围，取其中值为沥青最佳用量。 繁重交通中粒式沥青砼技术指标及试验结果如下表9.6.2所示。
集料配比设计方法
矿质混合料的配合比设计方法 矿质混合料的配合比设计方法有数解法和图解法两大类，两类设计方法均需要在两个已知条件的基础上进行：第一个条件是各种集料的级配参数；第二个条件是根据设计要求、技术规范或理论计算，确定矿质混合料目标级配范围。本节介绍数解法中的试算法、规划求解法，以及图解法中的修正平衡面积法。 一、数解法 数解法的基本原理是将几种已知级配的集料j 配制成满足目标级配要求的矿质混合料M ，混合料M 在某一筛孔i 上的颗粒是由这几种集料提供的。混合料的级配参数由式（4-38）或式（4-39）确定。 )()()(i j i j i M X a a ?=∑ （4-38） )()()(i j i j i M X P P ?=∑ （4-39） 式中：)(i M a —矿质混合料在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） )(i j a —某一集料j 在筛孔i 上的分计筛余百分率（%） )(i M P —矿质混合料在筛孔i 上的通过百分率（%） )(i j P —某一集料j 在筛孔i 上的通过百分率（%） )(i j X —某一集料j 在矿质混合料中的质量百分率（%） 将已知集料的级配参数和矿质混合料的目标级配参数代入式（4-38）或式（4-39），可以建立数个方程，方程的个数等于标准筛的个数，然后可以用正则方程法求解，也可以用试算法或规划求解法确定各个集料的用量。 （1）试算法设计步骤 采用试算法求解，需要已知各个集料和矿质混合料的分计筛余百分率。以三种集料为例，介绍试算法的求解步骤。 1）基本计算方程的建立 设有A 、B 、 C 的三种集料在某一筛孔i 上的分计筛余百分率分别为)(i A a 、)(i B a 、)(i C a ，欲配制成矿质混合料M ，混合料M 中在相应筛孔i 上的分计筛余百分率设计值为)(i M a 。假设A 、B 、C 三种集料在混合料中的比例分别为 X 、Y 、Z ，由此得式（4-40）和式（4-41） ： X +Y +Z =100 （4-40） X ·)(i A a +Y ·)(i B a +Z ·)(i C a =)(i M a （4-41）
矿料组成设计-最大密度曲线
矿料的组成设计 道路与桥梁用砂石材料，大多数是以矿料与各种结合料（如水泥或沥青等）组成混合料使用。为此，对矿料必须进行组成设计，以确定合理的级配，其主要内容包括理论级配范围的确定及基本组成的设计两方面。矿料的级配理论，矿料是用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起来，以达到较高的密实度（或较大摩擦力），可以采用连续级配和间断级配两种级配组成。连续级配：是某一矿料在由标准筛配成的筛系列中进行筛分析时，所得的级配曲线平顺圆滑，具有粒级连续的（不间断的）性质，相邻粒径的颗粒之间，有一定的比例关系（按质量计）。这种由大到小，逐级粒径均有，并按比例相互搭配组成的矿料，称为连续级配矿料。间断级配：是在矿料中剔除其中一个（或几个）粒级，形成一种粒级不连续的混合料，称为间断级配矿料。 级配曲线范围，按配理论公式计算出各级集料在矿料的通过百分率，以通过百分率为纵坐标，以粒径为横坐标，绘制成曲线。图解法，采用图解法来确定矿料的组成，常用的有适用于两种集料组成的“矩形法”和适用于三种集料组成的“三角形法”等。对于三种以上集料级配的图解法，可采用“平衡面积法”，该法是采用一条直线来代替集料的级配曲线，这条直线使曲线左右两边的面积平衡（即相等），这样简化了曲线的复杂性。这个方法又经过许多研究者的修正，故称为“修正平衡面积法”，简称图解法。 最大密度曲线理论：是通过试验提出的一种理想曲线,认为固体颗粒按粒度大小，有规则地组合排列，粗细搭配，可以得到密度最大、空隙最小的混合料。初期研究的理想曲线是：细集料以下的颗粒级配曲线为椭圆形级配曲线，粗集料级配曲线为与椭圆曲线相切的直线，由这两部分组成的级配曲线，可以达到最大密度。后来经过许多研究改进，提出简化的“抛物线最大密度理想曲线”认为：“矿料的颗粒级配曲线愈接近于抛物线，则其密度愈大。” ① 最大密度曲线公式：根据上述理论，当矿料的级配曲线为抛物线时，如图10-1所示，最大密度理想曲线可用颗粒粒径（d）与通过量（p）表示：d=p2/k 式中：d矿料各级颗粒粒径（mm）；p 各级颗粒粒径集料的通过量（%）；k常数。 当颗粒粒径d等于最大粒径D时，通过量p＝100。故有：k=1002/D 当希望求任一级颗粒粒径d的通过量p时，可用k=1002/代入式d=p2/k得： p=100(d/D)0.5 式中：d希望计算的某级集料粒径（mm）；D矿料的最大粒径（mm）；p希望计算的某级集料的通过量（%）。 该式就是最大密度理想曲线的级配组成计算公式。根据这个公式，可以计算出矿料最大密度时各种粒径（d）颗粒应具有的通过量（p）。 ② 最大密度曲线n幂公式：最大密度曲线是一种理论的级配曲线。在实际应用中，许多研究认为：这一公式的指数不应固定为0.5。有的研究认为在沥青混合料中应用时，当n=0.45时密度最大；有的研究认为在水泥混凝土中应用时，当 =0.25～0.45时和易性较好。通常使用的矿料的级配范围（包括密级配和开级配），n
T 沥青混合料的矿料级配检验方法
T 0725-2000 沥青混合料的矿料级配检验方法 1、目的与适用范围 本方法适用于测定沥青路面施工过程中沥青混合料的矿料级配，供评定沥青里面施 工质量时使用。 2、仪具与材料技术要求 2. 1 标准筛：方孔筛，在尺寸为5 3. 0mm, 37. 5mm, 31. 5mm、26. 5mm、19. 0mm、、13. 2mm、、 4. 75mm、、1. 18mm,0. 6mm、、0. 15mm、0. 075mm 的标准筛系列中，根 据沥青混合料级配选用相应的筛号，标准筛必须有密封圈、盖和底。 天平：感量不大于0. lg 摇筛机。 烘箱：装有温度自动控制器。 其他：样品盘、毛刷等。 3、方法与步骤 准备工作 将沥青混合料试样按本规程T0722等沥青混合料中沥青含量的试验方法抽提沥青后，将全部矿质混合料放入样品盘中置温度105'C ±5℃烘干，并冷却至室温。 试验步骤 不得用手将颗粒塞过筛孔。筛下的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中试样一起过筛。 在筛分过程中，针对筛的料，根据需要可参照公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的方法采用水筛法，或者对同一种混合料，适当进行几次干筛与湿筛的对比试验后，对通过率进行适当的换算或修正。 称量各筛上筛余颗粒的质量，准确至0. lg。并将沾在滤纸、棉花上的矿粉及抽提掖中的矿粉计人矿料中通过的矿粉含量中。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余质量 的总和与筛分前试样总质量相比，相差不得超过总质量的1%。
4、计算 试样的分计筛余量按式（T0725-1）计算。 式中：Pi一一第i级试样的分计筛余量（%） mi一第i级筛上颗粒的质量比(g）； m一一试样的质量（ g ）。 累计筛余百分率：该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之和，准确至%。 通过筛分百分率：用100减去各号筛上的累计筛余百分率，准确至0. 1g。 以筛孔尺寸为横坐标，各个筛孔的通过筛分百分率为纵坐标，绘制矿料组成级配曲线（图T 0725-1），评定该试样的颗粒组成。 5、报告 同一混合料至少取两个试样平行筛分试验两次，取平均值作为每号筛上的筛余量的试验结果，报告矿料级配通过百分率及组配曲钱。
矿料合成级配表格设计方法
[原创]VBA调用‘规划求解’自动合成矿料级配 试验检测技术人员都知道，已知五、六档甚至七档集料计算合成成符合技术规范及级配关键点的控制要求,是非常消耗脑力和时间，特别是没有经验的检测人员更困难。因此我们可利用计算机的信息处理能力，为我们分忧解难。Excel是办公中最常用的办公软件之一，其功能非常强大，能利用好相关功能,会有意想不到的效果。 规划求解也称作“假设分析”，是一个非常好用的工具，经常用于查看更改某些单元格中的变量对工作表中公式结果的影响，例如： 1、根据已知结果倒推变量应赋予的初值：已知各档级配通过率及矿料的级配范围，可以用单变量求解、循环引用，也可规划求解得出配合比例。 2、根据已知参数和配比，寻找最佳组合方案：这种应用案例居多。 利用Excel2003提供的规划求解可以进行级配合成、最佳沥青用量的选定、沥青混合料拌和楼的标定等问题. 常规操作规划求解过程中,美中不足的是除了限制变量个数、求解时间有时候比较长外，还有是如果变量不多、算法也不难，但有许多需要求解的值，而每一次改变都要重复操作，弹出规划求解对话框、求解。 以上常规操作无法避免的问题，在利用VBA调用规划求解宏却可以很好的解决。从而更好的提高工作效率。通过工程上最常用的配合比级配比例的选定（例子为沥青混合料配合比）进行说明. 代码如下：
Sub ww() '取消密码保护 ActiveSheet.Unprotect Password:=123 Range("C4:C11").Select Selection.ClearContents ' 全部重设 SolverReset '规划求解参数设置 Solverok setcell=设置目标单元格: 'MaxMinVal 对应于是否要解决目标单元对最大值 (1)、最小值 (2), 或特定值 (3) 'ValueOf 指定要匹配目标单元值。如果您设置 MaxMinVal 为 3, 必须指定该参数。 '如果将设置为 1 或 2, MaxMinVal 才能省略该参数。 'ByChange 指定单元格或区域的单元格，将更改 'SolverAdd (CellRef, 关系, FormulaText) '1 值是否小于或等于 =< '2 vaue 等于 (=)。 '3 值是否大于或等于 >= '4 值是整数 '5 是二进制（值是零或一个） 'FormulaText 引用一个或多个单元格构成右边的 constraint Solverok setcell:=Range("$D$12"), maxminval:=3, ValueOf:=100, bychange:=Range("c4:c11") SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=2, FormulaText:=Range("q12") SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("d17") SolverAdd CellRef:=Range("d12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("d16") SolverAdd CellRef:=Range("e12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("e17") SolverAdd CellRef:=Range("e12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("e16") SolverAdd CellRef:=Range("f12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("f17") SolverAdd CellRef:=Range("f12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("f16") SolverAdd CellRef:=Range("g12"), Relation:=3, FormulaText:=Range("g17") SolverAdd CellRef:=Range("g12"), Relation:=1, FormulaText:=Range("g16")