基于线性规划的矿质混合料快速测定方法

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1、基于规划求解的矿质混合料级配调试方法及其应用许新权1,彭鹏峰2（1.长安大学公路学院陕西西安710054；2.长安大学汽车学院陕西西安710054）摘要：介绍了运用Excel的线性规划功能快速进行矿质混合料级配调试的方法和过程以及此方法在生产配合比设计阶段的应用。指出此方法可以直接计算出适合于目标级配的矿质混合料的最优配合比，在施工级配控制中有很强的实用性。关键字：矿质混合料；配合比；规划求解；Excel中图分类号：U416.2文献标识码：ATheMethodanditsApplicationofSettingMixingProportionofMineralMixt

2、uresBasedonPlanningSolutionXuXinquan1PengPengfeng2(1.HighwayCollege,Chang’anUniversity,Xi’an7100542.AutomobileCollege,Chang’anUniversity,Xi’an710054)Abstract:ThispapermainlyintroducesthemethodofusingtheLinearprogrammingmoduleofExcelsoftwaretoquicklysetmixingproportionofthemineralmixture

3、s,anddescribesitsapplicationinthephaseofproducingmixingproportiondesign.Thismethodcandirectlygettheoptimalquantitiesofthemineralmixturesthatcanbesuitabletothetargetgrade.Itisveryhelpfulforcontrollingthegradeintheconstructionprocess.Keywords:mineralmixtures,mixingproportion;planningsolut

4、ion;Excel0引言在公路工程施工中，沥青混合料、基层混合料等的组成设计工作都要进行矿质混合料的配合比设计。由于我国目前大多数采石厂还属于小型石料加工厂，成品石料级配不稳定，因此在混合料的拌制过程中必须对矿料级配进行跟踪，以随时对配合比进行调整，保证矿料级配在工程设计级配的范围之内，进而保证工程的质量。目前，矿质混合料配合比设计大多采用EXCEL表格试算法或图解法，用EXCEL试算法进行矿料配合比设计，设计人员必须要有丰富的经验才能快速调试矿质混合料的配比接近目标级配。本文介绍了运用办公软件EXCEL线性规划功能快速进行矿质混合料调试的方法和过程，并介绍了此方法在

5、生产配合比设计阶段的应用。只要原材料的级配合适，此方法可以直接计算出适合于目标级配的矿质混合料的最佳配合比，便于根据现场原材料的变化及时对级配做出相应的调整。1矿质混合料级配调试方法矿质混合料级配调试方法很多，但归纳起来主要分为数解法和图解法两大类。其中图解法主要是根据解析几何的方法来求解，并需要不断地调整，直到满足要求为止。由于图解法只能粗略的确定各种集料的用量，并且需要手工绘图，又比较繁琐，现阶段在矿质混合料级配设计中已经很少应用。数解法的基本原理是将几种已知的集料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。矿质混合料

6、的级配参数由式（1）确定。=（1）式中：为矿质混合料在筛孔i上的通过百分率；为某一集料j在筛孔i上的通过百分率；为某一集料j在矿质混合料中的质量百分率。将已知集料的级配和矿质混合料的目标级配代入上式，可以建立n个方程，方程的个数n等于标准筛的个数，然后用正规方程法求解，也可以用试算法或规划求解法确定各种集料的用量。2EXCEL规划求解的方法及过程线性规划是数学规划中提出最早、在理论和算法上也较为成熟的一个分支，运筹学其它分支的许多问题都可以化归线性规划来计算，是工程技术上一种常用的计算方法，在实际工作中有很广泛的应用。规划求解法就是基于线性规划的一种计算机求解方法。它

7、采用办公软件EXCEL电子表格中的规划求解分析工具进行，通过设置规划求解中的约束条件，较为准确快速地计算出各种集料的用量。具体的求解方法及过程如下：（1）采集原始数据和输入数解法的计算公式以某工程AC-20沥青混合料的级配设计为例，AC-20混合料欲选用的集料有如下几种：10~20、5~15碎石、0~5石屑、天然砂、石灰岩矿粉。对各种集料取样筛分的结果见表1。表1各种集料的筛分结果筛孔尺寸10～20mm5～15mm0～5石屑粗砂矿粉26.5100100.001001001001989.00100.001001001001638.3899.741001