商品混凝土配合比的计算2.doc

1、第一章混凝土配合比的计算1.1 基本条件本搅拌站为某建筑公司配套的专用搅拌站，其混凝土主要用在正常的居住或办公房屋内部件。混凝土设计强度等级为C25，要求强度保证率95%。要求混凝土拌和物的坍落度为3550mm，施工单位为历史统计资料。原材料的相关信息见表 1-1表 1-1 原材料表材料名称品种、规密度（ g/cm3）减水掺入备注格表观密度堆积密度率量( g/cm3 )( g/cm3)（%）（%）水泥P O 42.53.05171.1富余系数为 1.10 1.13级（取 1.12）砂中砂2.671.51/石碎石2.721.54/最大粒径 5 31.5mm水自来水1.00/减水剂TMS/1.2

2、普通混凝土配合比计算根据课本知识得，混凝土配制强度为：f cu .o fcu.k +1.645式（ 1.1）其中： f cu . o混凝土试配强度， MPafcu.k 混凝土立方体抗压强度标准值，MPa（由设计或有关标准提供）混凝土强度标准差，MPa本设计的混凝土强度等级为C25 在 C20C35 范围内时，取5.0MPa,施工单位混凝土强度标准差的历史统计资料,见表 1-2表 1-2 标准差取值表混凝土强度等级低于 C20C20C35高于 C35 （MPa）4.05.06.01根据混凝土强度检验评定标准的规定，混凝土强度的保证率达到95%，则f cu , o251.6455.033.225M

3、Pa式（ 1.2）根据图纸和技术规范得waf cecf cu ,oabfce式（ 1.3）fce 水泥 28d 抗压强度实测值f cecf ce ,g式（ 1.4）c 水泥强度等级值的富余系数，a ， b 为回归系数 ,如表 13表 1 3 回归系数碎石卵石0.460.480.070.33经计算得=0.63再根据混凝土使用环境条件，由表1 4 查出相应的最大水灰比限值。确定 1 立方米混凝土用水量 , 是依据坍落度以及碎石最大粒径来选取。表 1-4 混凝土单位用水量选用表（kg/m3）项目指标卵石最大粒径（ mm）碎石最大粒径（ mm）102031.540162031.540103019017

4、0160150200185175165坍落度3550200180170160210195185175（ mm）70210190180170220205195185557590215195185175230215205195由碎石的最大粒径为31.5mm，坍落度为 3550mm，查表 1 3 混凝土单位用水量选用表得 W0=185kg。使用减水剂后（减水率为 17%），则W 0=185(1-17%)=153.55Kg2w根据已选定的每 1m3 混凝土的用水量（ W0）和得出水灰比值（ c ），可求出水泥用量（ C0）， C0= W0/（ W/C）=243.7 kg/m3 ，查表 1-5 可知钢筋

5、混凝土最小水泥用量为 260 kg/m3 故取水泥用量为 260 kg/m3，减水剂用量： AE=260 1.1%=2.86 kg/m31 去 1 去 1表 15 混凝土最大水灰比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量（ kg/m3）素混钢筋预应素混钢筋混预应混凝力混力混凝土凝土凝土土凝土凝土1.干燥环境正常的居住或办不作0.650.60200260300公用房屋内部件规定高湿度的室内部无件室外部件冻0.700.600.60225280300在非侵蚀性土害（或）水中的部2.潮湿位经受冻害的室外环境部件有 在非侵蚀性土和冻 （或）水中且经0.550.550.55250280300

6、害受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件3.有冻害和经受冻害和除冰除冰剂的潮剂作用的室内和0.500.500.50300300300湿环境室外部件由表复核，满足配合比设计要求。3可根据粗骨料的种类， 最大粒径及已确定的水灰比， 在表 1 6 中的范围内选定。表 16混凝土砂率选用表（ % ）水灰比卵石最大粒径（ mm）碎石最大粒径（ mm）（w/c）1020401620400.402632253124303035293427 320.503035293428333338323730 350.603338323731363641354033 380.70364135403439394438433

7、6 41由 W/C=0.63 ，碎石的最大粒径为石子最大粒径5 31.5mm ，查混凝土砂率选用表得 s=38%Co/ c+Go/ g+So/ s+Wo/w + 0.01=1式（ 1.5）Sp =38%=So/（ So+Go)式（ 1.6）So=771Kg/m3Go=1258Kg/m3因此 : Co:W o:So:G o:A E=260:153.25:771:1258:2.86=1:00:0.59:2.97:4.84:0.01采用体积法：式 (1.5)式(1.6)代表每立方米混凝土的水泥用量代表每立方米混凝土的粗骨料的用量代表每立方米混凝土的细骨料量代表每立方米混凝土的用水量4代表混凝土的含气

8、量百分数，在不使用引气型外加剂时，取 1分别代表水泥、粗骨料、细骨料的表观密度带入式 (1.5)式(1.6)得 ：1m3 混凝土所需的砂石质量分别为：=771kg/m3=1258kg/m3所以=260:153.55:771:1258Co:W o:So:Go:A E=260:153.55:771:12585第二章物料平衡计算在实际生活中， 砂石含有少量的水分。 生产操作过程， 原料有少量的生产损失。令砂含水量为 3%，石含水量为 1%。生产损失为：水泥1%；砂 3%；石 3%；水 2%。年工作时间： 300 天日工作时间：两班制，每班8 小时混凝土的配合比为 Co:W o:So:G o:A E=

9、260:153.55:771:1258 混凝土每年总用量 M:M=7.0 105 m32.1 干物料的计算每年水泥用量 mc (t)：mc=70104 （ 1+1%） 260 1000=1.84105t每年砂用量 ms (t)：ms=70104（ 1+3%） 771 1000=5.56 105t每年石用量 mg (t)：mg=70 104（ 1+3%） 12581000=9.07105t每年水用量 mw (t)：mw=70104（ 1+2%） 153.551000=1.10105t每年水用量 mE(t) ：mE= 70 1042.681000=2002t每天物料用量为用每年物料的用量除以300

10、 天即可。2.2 湿物料的计算每年砂用量 ms (t)：6ms=70104（ 1+3%）（ 1+3%） 7711000=5.73105 t每年石用量 mg (t) ：mg=70104（ 1+3%）（ 1+1%） 1258 1000=9.16105t每年水用量 mw (t)：mw= 70 104（ 1+2%） 153.55 1000 ms 3% mg 1%=8.33 104t每天物料用量用每年物料的用量除以300 天即可 。 列表 21：表 21 物料平衡表物料平衡物料天然生产备水分损失干物料湿物料名称注%天年天年水泥16131.84105砂3318535.5610519105.73105混凝石

11、133023530535土单9.07109.1610位 m31.101058.33104水2367278其余233370 万单位混凝土为 t减水剂6.672002配合比Co :W o:So:Go:A E =260:153.55:771:1258:2.867第三章设备选型计算3.1、搅拌机的选型计算3.11 确定搅拌机的生产率搅拌站设计为年产混凝土70 万立方米，年工作日300 天，两班制生产则每小时产量为：Q=700000/（300 16）=146 m3取利用系数 K 1 =0.9， K 2=0.9故搅拌机的每小时生产量为：Qs=Q/(nK1 K 2)=146/(10.90.9)=180 m3

12、K1-设备利用系数，取0.9K2-时间利用系数，取0.9n-工作时间， h搅拌机以搅拌原理来划分可分为强制式和自落式两类。两者相比，强制式的搅拌作用强烈， 一般在 3060 秒的搅拌时间就可将混合物拌成匀质性混凝土，自落式的搅拌时间需翻倍甚至更长。但是在相同的搅拌容量下， 强制式与自落式相比搅拌机的驱动功率较大， 相应的设备装机总功率及配电设施要增加， 但是工作周期较短， 所以生产混凝土的单位能耗增加不大。所以，这里选择强制式搅拌主机。强制式搅拌机按结构型式区分为两类， 一类是立式搅拌轴， 另一类是卧式搅拌轴。两者相比立轴型式的功率消耗要高于卧轴型式； 对骨料粒径的适应范围立轴型式最大粒径一般

13、为 60 ，卧轴型式最大粒径一般为 80 。两者的结构特点，立轴搅拌机的上盖部位受驱动装置安装位置与维修条件的限制，用作搅拌站的主机， 不利于骨料投料装置和粉料计量装置的结构设计，而卧轴搅拌机的驱动装置在罐体旁侧位置，罐体上方可合理布置骨料投料和粉料计量装置，驱动装置的维护保养工作也更方便。综合各方面因素， 卧轴搅拌机更适合用作搅拌站主机。双卧轴与单卧轴型式8相比，搅拌叶片的线速度低，耐磨损；罐体各部位衬板的磨损程度比较接近，衬板的使用寿命长， 经济性好；驱动装置可采用双套同步运行，更有利于大规格机型的配套条件和产品系列化发展.6因此，双卧轴搅拌机成为应用最广泛的搅拌站主机。1802=90 m

14、3根据搅拌机型号列表选择合适的搅拌机，如表3 1表 3 1搅拌机的型号列表序项目单位号1确定搅拌机工艺方案/水泥t/d2 需搅拌物料石子t/d砂t/d水t/d3搅拌楼生产时产量? /h能力日产量? /d名称、型/号、规格出料容量L进料容量L4选择混凝土搅拌额定KW搅拌机功率每小时工作循环次次数不少于最大骨粒径（卵石 /mm碎石）计算公式及计算结果依据根据工艺布方案 I方案 II双卧轴强制锥形倾翻出置要求式料及物料平混凝土搅拌混凝土搅拌衡表机机6133023物料平衡1853表367901200JS2000 型双 JF2000 型锥卧轴强制式形倾翻出料混凝土搅拌混凝土搅拌机机混凝土手2000200

15、032003200册表 4-4和表 4-6 以7545.0及物料平衡表452560/80100/1505每台机每小时生产能力? /hQ=3600V60100/t1+t2+t3在进料容量、出料容量相等的条件下，锥形倾6综合分析、比较翻出料混凝土搅拌机的生产能力远小于双卧轴强制式混凝土搅拌机，达不到生产要求。而且9双卧轴强制式搅拌机，结构紧凑、运转平稳高效的减速机构使得搅拌更激烈、更均匀、更迅速；独特的轴端密封机构保证了可靠性及较长的使用寿命。7结论方案 I 比方案 II 好，故选择方案I。这里选择的事 郑州市联华机械制造有限公司的搅拌机，如表3 2搅拌机计算参数如表3 2外形尺寸长宽整机 质进料

16、容出料容理论生骨料最功 率高(mm)量（kg）量（L） 量（L） 产 率大粒径KW运输状态工作状态(m3/h)(mm)56801072015000JS1500 3200200010060/8075225038702735107263.2、螺旋输送机的选型计算水泥等粉料的输送必须在完全密封的腔体内进行，以免污染环境和输送物料受潮。O 形截面的螺旋输送机是应用最广泛的粉料供料输送装置。其机壳采用无缝钢管，常见规格有 219， 273， 325，机壳尾部进口通过球形绞链与筒仓翻板门连接，头部出口通过帆布袋柔软连接通向主体上的粉料秤斗。螺旋的长度不应超过 14m，可通过更换中间节段得到不同的螺旋总长度

17、。这里，我们选择水平螺旋输送机， 实体式螺旋面的右旋单头螺旋。具体选择LS 螺旋输送机。其适用于水平或倾斜的（倾斜角不大于20）需要连续地输送粉状和小块状如水泥、砂、谷类及煤块等不易粘结的散状物料的场合7 。根物料平衡表，每小时水泥用量为Q1=613/16/2=19.2t/h输送物料为水泥，其输送能力Q=19.2t/h；输送距离 L 10m；10输送量为 6.30m3/h水泥的松散密度为 =1.25t/m33.2.2螺旋直径计算螺旋直径可初步按下式计算：DK 2 .5Q （ m）C式（ 3.1）式中：Q 输送能力 t/hK 物料特性系数，见表 34C 倾斜系数，见表 33 物料的松散密度， t

18、/m 3填充系数，见表 33表 33 倾斜系数表倾斜角度 / 05101520倾斜输送系数 C10.970.940.920.88表 34 常用物料的填充、特性、综合系数物料的物料的磨琢物料填充系数螺旋面形特性系综合系粒度性式数 K数面粉、石实体螺旋粉状无、半磨琢灰、纯碱、0.350.40面0.041575煤粉水泥、白实体螺旋粉状磨琢性粉、石膏0.250.30面0.056535粉粉状无、半磨琢性泥煤、谷实体螺旋11物、锯木0.250.35面0.049050屑粉状磨琢性型砂、砂、0.250.30实体螺旋成粒的煤面0.060030在满足使用条件的前提下， 螺旋输送机倾斜布置选择10，则由表查得 K

19、0.05650.30 C0.921.25 得 D=0.282 mm，螺旋直径应圆整到标准系列， 标准系列为 0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，。所以可以选择D1 250mmD2 315mm D3三种的螺旋输送机。0.800=400mm三种型号规格如表35。表 3 5 三种输送机型号、规格序号123型号、规格螺旋直径 D（mm）螺距 S（ mm）转速 n（r/min ）输送量 Q =0.33（ m3/h）项目单位型号/螺旋体直径 Dmm螺距 Smm螺旋体转速 nr/min物料填充系数 /物料松散密度 t/m 3输送机倾斜修正系数 C/验算输送能力t/h年最大输送能力tL

20、S250LS315LS4002503154002503153559075752236.466.1计算公式及依据计算结果LS315LS4003154003153557575表0.300.30400500表0.920.92Q47D 2Sn C38.0169.081.82 3.32 10510512LS315,LS400 均满足年产量满足需要， LS315 利用率比较4分析比较合适，而且从经济方面考虑，选择更经济，所以LS3150选择 LS3153.2、砂石输送设备选型计算据物料平衡表得石为3053/16/2=95.4t/h 砂为 1910/16/2=59.7t/h需输送物料量 Q =95.4+59

21、.7=155.1t/h初步计算输送带的宽度Q=385B BV sV 为初选输送带的速度， 1.0m/ss 为物料堆积密度， 1.6t/m3B=502mm表 312输送槽角验算输送断面物料物料输送倾角速度带宽宽度能力系数堆积堆积带速系数系数度mmQK密度休止度 VC1C2 s角 a50035合适115 不3001.6301.00.961.0合适65035合适194 合适80035合适205 合3352.00.96适验算输送机的输送能力公式为Q=K BB V s C1C2比较分析： B=650mm 或 B=800mm 的输送能力能满足生产需求，但根据需要能满足生产能，且利用率大，所以选择B=650

22、mm。3.2 砂石输送设备选型计算13带式输送机是最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备(如机车类 )相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料 6 。计算输送带的宽度Bj ，根据公式Q=385 B 2PV式 (3.1)Q 是需要输送的物料量，每小时需要的砂石各为：ms=1910/16/2=59.7tmg=3053/1

23、6/2=95.4t所以 Q=155.1tV 取 1.0m/s- 输送带速度P 取 1.7t/m3- 物料堆积密度带入公式式（ 3.1）Bj =502mm适合的标准值有B1=650mm，B2=800mm综合考虑成本盈利等情况应选择B=650mm所以型号为 DTII650, 带宽 650，D 指带式输送机， T 指通用型，II 代表新系列14计算输送带的宽度Bi ，根据公式2式(3.2)Q=KB VPC 1C2因为 Q=155.1tK- 断面系数P 取 1.7t/h- 物料堆积密度V 取 1.2m/s-输送带速度C1 取 0.85-倾角系数C2 取 1.0- 速度系数将 Q 带入公式（ 3.2）得

24、 Bi =677满足带宽要求的有2 个标准值， B1 =800，B2=1000验算输送能力：B1=800，K=130，输送能力 Q=427tB2=1000，K=145，输送能力 Q=667t在满足带宽的情况下，两种皮带都满足输送要求，从成本方面考虑，显然取B1更合适。15根据工艺布置，倾角为18，带长为 66.2 米。3.3 骨料配料机的选型计算骨料配料机是集砂与石子的贮料、计量、配料输出等功能于一体，模块化设计的骨料流程装置。 不仅在工程站被广泛应用， 也常用于商混站。 配料机的型式用代号 PLD 表示，规格用单位为升的阿拉伯数字表示与搅拌主机的进料容量适配的批次骨料配料容量。按贮料仓的数量

25、区分，配料机有单斗、2 斗、 3 斗、，1 m3 以下的搅拌机一般配 23 斗配料机为典型，能适应各种级配的骨料贮存。1m3 以上的搅拌机一般配3 斗配料机为典型。每仓贮料容量一般在515 m3，大容量贮料仓上部可做成装配式以适应运输条件。 为了提高有效容积， 料仓下部应做成两个锥形斗的落料形8式，供料采用气动控制底门开启方式。斗数用户根据原材料情况确定。每小时需要的砂石各为：ms=1910/16/2=59.7tmg=3053/16/2=95.4t每小时需要砂石的体积为vs= ms/ s=59.7/1.51=39.54 m3vg= mg/ g=95.4/1.54=61.95 m33v= v s

26、 +vg=39.54+61.95=101.49 m表 3 7 配料机型号计算项目单位计算公式及依计算结果m3据混凝土年产量Co:W o:So:Go:A E35万原=2混凝土日产量m3/d60:153.55:771:11200258:2.86始混凝土生产率m3/h90参砂石生产率m3/h101.49结论由砂石生产率及搅拌主机的进料容量，可以选数择 PLD2400 型号配料机163 8 国内主要 PLD 配料机型号型号称量斗公称容积 m3储料斗容积 m3生产率 m3/h整机质量 kgPLd8000.82 2482350PLd12001.23 2603760PLd16001.63 4804820PL

27、d24002.43121209000PLd32003.241816010500PLd48004.843028013500PLD 系列混凝土配料机是一种新型的配料机械,适用于一般建筑工地 ,道路 ,桥梁等工程。这里选择太原市建星工程机械有限公司的配料机。如表3 9：如表 39PLD2400 相关数据项目PLD2400称量斗容积（ L ）2400储料斗容积（ m3）32生产率（ m3 ）72/h配料精度（ %）2%最大称量值（ kg）2000可配骨料种数（种）3上料高度 (mm)2774检定分度值 (kg)2.0功率（ kw）10.6整机质量（ kg）3780外形尺寸（ mm）（长宽高）83902

28、05029003.4、水表的选型根据技术结果得：水表选用 LXLD 32 平旋翼式定量水表直径 32mm额定流量10.0m3/h一次供水量30100L，如表 310表 3 10 LXLD 32 规格项目单位计算公式及依据计算结果定型号、规格LXLD-32 平螺量翼式定量水表17水通径mm32表的额定流量m3/h根据计算结果和定量水表主10.0选要参数择L30-100一次供水量3.5 、储料仓的计算砂石的储存场地的储存在16h 操作周期为 7 天的需求量，将砂子和石子各设2 个仓砂在七天内的需求量：Ms= 1910 7/2=6685t砂在七天内所需体积：Vs=6685/1.51=4427 m3令

29、砂场的高 令 h=6m则 Ss=Vs/h=4427/6=738 m2则可设计成砂场规模为40m20m6m。砂在七天内的需求量：Ms= 3053 7/2=10685.5t砂在七天内所需体积：Vs=10685.5/1.51=6938.6 m3令砂场的高 令 h=6m则 Ss=Vs/h=6938.6/6=1156 m2则可设计成砂场规模为40m30m6m。3.6粉料筒仓粉料仓也叫粉料罐， 适宜于储装各种干燥的小颗粒类粉体物料, 是一种占地小 ,装卸方便的料仓 , 普遍用于储装散水泥、散装粉煤灰、矿石粉、稠化粉，是混凝土搅拌站的料仓设备之一。常见粉料仓（罐）规格有50 吨、 100 吨、 150 吨、

30、200 吨、 300 吨 。筒仓由筒体、风帽、支腿及梯子等组成，贮料筒体上下侧壁装有料位器，下部锥体设有破拱装置，内外壁设梯子，顶部有检修进口，并设置排气除尘风帽，18进灰管从支腿旁直通筒体上部。 粉料通过散装水泥输送车接头与进灰管连通直接送入贮料筒体。水泥的散装水泥， 2 天的需求量。 M 水泥 =613/22=613t，如表 311表 3 11 水泥筒仓的技术参数据了解，水泥仓有300T 的规格，选择 3 个，满足要求。水泥仓型号罐体直径罐体高度罐体总高度相配主机JLSNC 300T4.5m24.6m29.5mJS20003.8除尘装置搅拌站内的粉尘来源和收尘的措施（ 1）砂石堆场 皮带输

31、送机将砂石送入堆场时， 由于落差较大， 会产生一定的粉尘。可采用雾化的喷淋设备来压制粉尘， 但要控制喷淋程度， 否则会影响到砂石的含水率（ 2）粉料称量斗 由于螺旋输送机将粉料输送到粉料称量斗时产生的粉尘。 一般会选用全封闭的称量斗，称量斗顶部用一根通风管与收尘设备连接。（ 3）搅拌机 称量后的混合料投入搅拌机时产生的粉尘， 在全封闭的搅拌机顶端用一根通风管与收尘设备连接，并可要求加水雾化、均匀压制粉尘。（ 4）粉料筒仓 散装粉料罐车在往筒仓内送料时，由于物料的落差产生的粉尘，同时还伴随有仓内压力的产生。 对于这种料仓， 不但要考虑料仓的出尘问题， 还要考虑仓内的压力释放问题。除尘措施主要是在

32、每个筒仓的顶部加设仓顶收尘器，或多个筒仓合用一台收尘器， 即从每个筒仓顶部引下一个通管， 通管的下部均与收尘器连接， 以此达到收尘的目的。 为防止收尘器不能正常工作时， 仓内的压力增大而可能产生的爆仓现象，宜在藏顶部设置减压阀。综上所述，在皮带输送机上增设放尘罩或将皮带机整体封闭起来， 使砂石在封闭的通道中运行。 这样不仅可挡风防止砂石粉尘所造成的污染， 而且也避免了雨雪对混凝土质量的影响， 同时也延长了输送机皮带的使用寿命。 对于二阶搅拌楼桑德储料斗可以加设收尘设备管道， 并可在入口添加阻尘板， 减少粉尘直接向外排放的面积，增加防尘效果。由于在收尘器的选择上， 由于分量称量斗、 搅拌机所产生的瞬间粉尘浓度较大，通常选用收尘效果较好的脉冲参吹除尘器。 脉冲反吹除尘器通过压缩空气以1910。脉冲方式周期间歇的吹入内部，吹落附在表面的粉尘。 为了减少生产管理， 通常搅拌楼内称量斗、搅拌机和储料斗各收尘点各用一台收尘器。3.9 搅拌站的计量系统计量装置按计量元素的物理特性区分有流量时间计量、 容积计量、重力称重计量等方法，称重计量装置按结构区分有机械杠杆秤、 杠杆电子秤和电子秤等形式，电子秤量装置按受力传感器的数量区分又有一点式、 三点式和多点式电子秤的称谓，按