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Excel在混凝土配合比骨料中的應(yīng)用

 摘要:骨料級(jí)配對(duì)混凝土的技術(shù)性質(zhì)影響很大,通過Excel的應(yīng)用,使各種級(jí)配良好的混凝土搭配起來的工作量大大減少,精確數(shù)值達(dá)到混凝土配合比的選擇最優(yōu)狀況。

關(guān)鍵詞:混凝土;骨料級(jí)配;選擇

中圈分類號(hào):TU528.062          文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1 骨料級(jí)配對(duì)混凝土的影響

      混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)包括混凝土拌和物的和易性、硬化混凝土的強(qiáng)度及耐久性等。

      (1)對(duì)和易性的影響。影響混凝土拌和物和易性的因素很多,除了水泥漿含量、水泥漿的稀稠等,主要還有骨料種類、粒形及級(jí)配。粗骨料的顆粒較大、粒形較圓、表面光滑,級(jí)配較好時(shí),拌和物流動(dòng)性較大,和易性好。

      (2)對(duì)混凝土耐久性的影響。合理選擇骨料級(jí)配,可使混凝土在保證和易性要求的條件下,減少水泥用量,并有較好的密實(shí)性。當(dāng)骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)時(shí),由于組成了密實(shí)的骨架,亦能使混凝土獲得較高的強(qiáng)度。

2 混凝土對(duì)骨料級(jí)配的要求

      為了保證混凝土具有良好的技術(shù)性質(zhì),并降低工程造價(jià),必須合理選擇組成混凝土的各種材料,尤其是粗骨料。

      當(dāng)骨料由較多的粗顆粒,適當(dāng)中等顆粒及少量的細(xì)顆粒組成時(shí),細(xì)顆粒填充在粗、中顆粒間,使其孔隙率及總表面積都較小,即構(gòu)成良好的級(jí)配。使用較好級(jí)配的骨料,不僅節(jié)約水泥,而且還可以提高混凝土的強(qiáng)度及密實(shí)性。

      水工混凝土粗骨料常根據(jù)最大粒徑的不同,分2級(jí)、3級(jí)或4級(jí)。各級(jí)石子的搭配比例,需通過實(shí)
驗(yàn)確定。

      選擇骨料級(jí)配時(shí),應(yīng)從實(shí)際出發(fā),必須將由實(shí)驗(yàn)所選出的最優(yōu)級(jí)配與料場(chǎng)中骨料的天然級(jí)配結(jié)合起來考慮,對(duì)各級(jí)骨料用量進(jìn)行必要的調(diào)整與平衡,確定出實(shí)際使用的級(jí)配。

3 Excel在混凝土配合比粗骨料中的應(yīng)用

      在混凝土配合比實(shí)驗(yàn)中,常遇到多級(jí)配的情況,可是如何調(diào)配各級(jí)石子所占的含量成了最大
的問題。在辦公軟件Office中Excel電子表格充分發(fā)揮了它的功能特點(diǎn),給我們的工作帶來了便
捷。

      在海倫市東方紅水庫建設(shè)中,某施工隊(duì)伍采用3個(gè)級(jí)配的碎石混凝土配比。其碎石篩分結(jié)果見表1—3。

      通過試驗(yàn)將3個(gè)級(jí)配的碎石搭配到一起使其成為連續(xù)級(jí)配,從而使混凝土達(dá)到最佳效果。連續(xù)粒
徑分為5~10mm,5~16mm,5~20mm,5~25 mm,5~31.5 mm,5~40 mm幾種(以上篩分結(jié)果表明,為了合理利用原材料,最佳方案為5~40mm連續(xù)粒徑)。

      根據(jù)Excel的主要功能將Excel打開新建文本,制作一張工作表,見表4,具體操作如下:先制成表4的格式,即先確定表格的內(nèi)容要求,以便最后求出累計(jì)篩余,然后輸入公式。在單元格E5中輸入公式E5=E4確定后,擊活單元格E5將鼠標(biāo)移至右下角出現(xiàn)“+”,然后拖拽至單元格E13,即E列為1(5~25mm連續(xù)粒級(jí))所占的%,同理F列、G列也是如此。在確定%時(shí)只需將各自所占比例依次輸入單元格E4、F4、G4即可。在單元格H4中輸入公式H4=B4×E4確定后,擊活單元格H4,同樣出現(xiàn)“+”后拖拽至單元格H13,此列為1(5-25 mm連續(xù)粒徑)在3種石子中的實(shí)際含量,I列、J列亦如此即得到其它兩種石子的實(shí)際含量。即每一粒徑經(jīng)組合后各自篩余。在單元格K4中輸入公式K4=H4+I4+J4確定后,同樣拖拽至單元格K13。于是K列可得出各粒徑組合后篩余。但在確定級(jí)配區(qū)時(shí)要根據(jù)累計(jì)篩余即L列,在單元格L4中輸入公式I4=K4,在單元格L5中輸入公式L5=1.4+K5,確定后,仍按上述方法拖拽至單元格L13,整個(gè)計(jì)算表制作完畢。

      將計(jì)算表格制作完畢后,我們把3個(gè)級(jí)配的篩余量輸入表格中即B4~B13、C4~C13、D4~D12中,按實(shí)際數(shù)值填寫。通過計(jì)算機(jī)驗(yàn)證最后選定5- 25mm粒級(jí)石子占60%,20-40mm粒級(jí)石子占30%,31.5~63mm粒級(jí)石子占10%,如此搭配構(gòu)成5-40mm連續(xù)粒級(jí)。于是將單元格E4中輸入0.6,單元格F4中輸入0.3,單元格G4中輸入0.1(在這里%用小數(shù)表示以減少公式的復(fù)雜化)。這樣L列最終要參考的數(shù)值就一目了然了。單元格L13累計(jì)篩余量等于100%,說明整個(gè)計(jì)算表制作準(zhǔn)確無誤。通過卵石級(jí)配區(qū)對(duì)比,達(dá)到5~40mm連續(xù)級(jí)配的要求。


      通過Excel電子表格的應(yīng)用簡(jiǎn)化了計(jì)算過程,整個(gè)表格制作成可重復(fù)使用,只需每次輸入各級(jí)配中實(shí)際篩余,以及所占%含量即可,其他工作由計(jì)算機(jī)來完成,試驗(yàn)時(shí)間縮短,精度提高。

參考文獻(xiàn):

[1] DL/T 5150--2001,水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程[S].
[2] DL/T 5151--2001,水工混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程[S].
[3] DL/T 5144--2001,水工混凝土施工規(guī)范[S].

 (1.黑龍江農(nóng)墾總局九三分局鶴山農(nóng)場(chǎng),嫩江161443;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,哈爾濱150080;3.黑龍江省水利科學(xué)研究院,哈爾濱150080;4.黑龍江省水利第四工程處,牡丹江157000)

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