商品混凝土配合比的计算2

1、第一章 混凝土配合比的计算1.1基本条件设计要求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。1.1.2原材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、规格密度（g/cm3）减水率（%）掺入量（%）备注表观密度(g/cm3)堆积密度(g/cm3)水泥P·O 42.5级3.05171.1富余系数为1.101.13（取1.12）砂中砂2.671.51/石碎石2.721.54/最大粒径531.5mm水自来水1.00/减水剂TMS

2、/1.2 普通混凝土配合比计算1.2.1确定配置强度根据课本知识得，混凝土配制强度为：+1.645 式（1.1）其中： 混凝土试配强度，MPa 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）4.05.06.0 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 MPafocu225.330.5645.125,=´+= 式（1.2）1.2.

3、2确定水灰比根据图纸和技术规范得 式（1.3）水泥28d抗压强度实测值 式（1.4） 水泥强度等级值的富余系数，为回归系数,如表13表13 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14查出相应的最大水灰比限值。1.2.3、确定1立方米混凝土用水量确定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）102031.540162031.540坍落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016

4、021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195由碎石的最大粒径为31.5mm，坍落度为3550mm，查表13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W0=185(1-17%)=153.55Kg确定1立方米水泥用量根据已选定的每1m3混凝土的用水量（W0'）和得出水灰比值（），可求出水泥用量（C0'），C0'= W0/（W/C）=243.7 kg/m3，查表1-5可知钢筋混凝土最小水泥用量为260 kg/m3故取水泥用量为260 kg/m3，

5、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） 素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土1.干燥环境正常的居住或办公用房屋内部件不作规定0.650.602002603002.潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土（或）水中的部位0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.552502803003.有冻害和除冰剂

6、的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300由表复核，满足配合比设计要求。1.2.5、选择合理的砂率值可根据粗骨料的种类，最大粒径及已确定的水灰比，在表 16 中的范围内选定。表16 混凝土砂率选用表（%）水灰比（w/c）卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641由W/C=0.63，碎石的最大粒径为石子最大粒

7、径531.5mm，查混凝土砂率选用表得s=38%确定1立方米混凝土砂石用量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:Wo:So:Go:AE=260:153.25:771:1258:2.86=1:00:0.59:2.97:4.84:0.01确定1m3混凝土的砂石用量采用体积法： 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代表混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂

8、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:Wo:So:Go:AE=260:153.55:771:1258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:Wo:So:Go:AE=260:153.55:771:1258混凝土每年总用量M: M=7.

9、0×105 m32.1干物料的计算 每年水泥用量mc (t)：mc=70×104×（1+1%）×260÷1000=1.84×105t每年砂用量ms (t)： ms=70×104×（1+3%）×771÷1000=5.56×105t每年石用量mg (t)：mg=70×104×（1+3%）×1258÷1000=9.07×105t 每年水用量mw (t)：mw=70×104×（1+2%）×153.55÷1

10、000=1.10×105t 每年水用量mE(t)： mE= 70×104×2.68÷1000=2002t每天物料用量为用每年物料的用量除以300天即可。 2.2湿物料的计算 每年砂用量ms' (t)：ms'=70×104×（1+3%）×（1+3%）×771÷1000=5.73×105t 每年石用量mg' (t)：mg'=70×104×（1+3%）×（1+1%）×1258÷1000=9.16×105t 每年

11、水用量mw' (t)：mw'= 70×104×（1+2%）×153.55÷1000ms'×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 名称天然水分% 生产损失% 物料平衡 备 注 干物料 湿物料 天 年 天 年 水泥16131.84×105混凝土单位m³其余单位为t 砂3318535.56×10519105.73×105 石1330239.07×10530539.16&#

12、215;105 水23671.10×1052788.33×104 混凝土233370万减水剂6.672002配合比Co:Wo:So:Go:AE=260:153.55:771:1258:2.86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K1 =0.9，K2=0.9故搅拌机的每小时生产量为：Qs=Q/(n×K1× K2)=146/(1×0.9×0.9)=180 m3

13、K1-设备利用系数，取0.9K2-时间利用系数，取0.9n-工作时间，h搅拌机的选型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为60，卧

14、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.因此，双卧轴搅拌机成为应用最广泛的搅拌站主机6。因设计两条生产线故需两台搅拌机则每台每小时产

15、量为： 180÷2=90 m3根据搅拌机型号列表选择合适的搅拌机，如表31表31 搅拌机的型号列表序号项目单位计算公式及依据计算结果1确定搅拌机工艺方案/根据工艺布置要求及物料平衡表方案I方案II双卧轴强制式混凝土搅拌机锥形倾翻出料混凝土搅拌机2需搅拌物料水泥t/d物料平衡表613石子t/d3023砂t/d1853水t/d3673搅拌楼生产能力时产量/h90日产量/d12004选择混凝土搅拌机名称、型号、规格/混凝土手册表4-4和表4-6以及物料平衡表JS2000型双卧轴强制式混凝土搅拌机JF2000型锥形倾翻出料混凝土搅拌机出料容量L20002000进料容量L32003200搅拌额

16、定功率KW7545.0每小时工作循环次数不少于次4525最大骨粒径（卵石/碎石）mm60/80100/1505每台机每小时生产能力/hQ=3600V/t1+t2+t3100606综合分析、比较在进料容量、出料容量相等的条件下，锥形倾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32搅拌机计算参数如表32进料容量（L）出料容量（L）理论生产率

17、(m3/h)骨料最大粒径(mm)功率KW外形尺寸长×宽×高(mm)整机质量（kg）运输状态工作状态JS15003200200010060/80755680×2250×273510720×3870×10726150003.2、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，

18、可通过更换中间节段得到不同的螺旋总长度。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/h3.2.1、原始资料 输送物料为水泥，其输送能力Q=19.2t/h； 输送距离L10m； 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： 式（3.1） 式中： 输送能力 t/h 物料特性系数，见表34 倾斜系数，见

19、表33 物料的松散密度，t/m3 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、综合系数物料的粒度物料的磨琢性物料填充系数螺旋面形式特性系数K综合系数粉状无、半磨琢面粉、石灰、纯碱、煤粉0.350.40实体螺旋面0.041575粉状磨琢性水泥、白粉、石膏粉0.250.30实体螺旋面0.056535粉状无、半磨琢性泥煤、谷物、锯木屑0.250.35实体螺旋面0.049050粉状磨琢性型砂、砂、成粒的煤0.250.30实体螺旋面0.060030在满足使用条件的前提下，螺旋输送机倾斜布置选择1

20、0°，则由表查得 K0.0565 0.30 C0.92 1.25 得D=0.282 mm，螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800。所以可以选择D1250mm D2315mm D3=400mm三种的螺旋输送机。三种型号规格如表35。表35三种输送机型号、规格型号、规格LS250LS315LS400螺旋直径D（mm）250315400螺距S（mm）250315355转速n（r/min）907575输送量Q =0.33（m3/h）2236.466.13.2.3验算输送能力序号项目单位计算公式及依据计算结果1型号/LS315

21、LS400螺旋体直径Dmm315400螺距Smm315355螺旋体转速nr/min7575物料填充系数/表0.300.30物料松散密度t/m3400500输送机倾斜修正系数C/表0.920.922验算输送能力t/h38.0169.083年最大输送能力t1.82×1053.32×1054分析比较LS315,LS400均满足年产量满足需要，LS315利用率比较合适，而且从经济方面考虑，选择LS3150更经济，所以选择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

22、.7=155.1t/h初步计算输送带的宽度Q=385×B×B×V×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输送带宽度槽角验算宽度mm输送能力Q断面系数K物料堆积密度s物料堆积休止角a输送带速度V倾角系数C1速度系数C250035合适115不合适3001.6301.00.961.065035合适194合适80035合适205合适3352.00.96验算输送机的输送能力公式为Q=K×B×B×V×s×C1×C2比较分析：B=650mm或B=800mm

23、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=650mm。 3.2砂石输送设备选型计算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。 水平输送带计算输送带的宽度Bj，根据公式 Q=385 B2PV 式 (3.1)Q是需要输送的物料

24、量，每小时需要的砂石各为： ms=1910/16/2=59.7tmg=3053/16/2=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3.2.2.倾斜带式输送机计算输送带的宽度Bi，根据公式Q=KB2VPC1C2 式(3.2)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

25、1.0-速度系数将Q带入公式（3.2）得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。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。

26、0;    按贮料仓的数量区分，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8。骨料配料机选型计算过程：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.

27、51=39.54 m3vg= mg/g=95.4/1.54=61.95 m3v= vs +vg=39.54+61.95=101.49 m3表 37配料机型号计算项目单位计算公式及依据计算结果原始参数混凝土年产量m3Co:Wo:So:Go:AE=260:153.55:771:1258:2.8635万混凝土日产量m3/d1200混凝土生产率m3/h90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，可以选择PLD2400型号配料机38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

28、5;2482350PLd12001.23×2603760PLd16001.63×4804820PLd24002.43×121209000PLd32003.24×1816010500PLd48004.84×3028013500PLD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39：如表39 PLD2400相关数据项目PLD2400称量斗容积（L）2400储料斗容积（m3）3×2生产率（m3/h）72配料精度（%）±2%最大称量值（kg）2000可

29、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）8390×2050×29003.4、水表的选型根据技术结果得：水表选用LXLD32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310 LXLD32规格项目单位计算公式及依据计算结果定量水表的选择型号、规格根据计算结果和定量水表主要参数LXLD-32平螺翼式定量水表通径mm32额定流量m³/h10.0一次供水量L30-1003.5、储料仓的计算砂石的储存场地的储存在16h操作周期为7

30、天的需求量，将砂子和石子各设2个仓3.5.1砂堆场设计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40m×20m×6m。3.5.2石堆场设计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40m×30m×6

31、m。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、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，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=613/2×2=613t，如表311表 311 水泥筒仓的技术参数据了解，

32、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

33、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

34、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