规划求解在石屑混凝土集料级配中的应用研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第3期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第117期文章编号：1671—7619(2011)03—0049—03规划求解在石屑混凝土集料级配中的应用研究丁新榜，谭世霖，蒋雪琴，周启源(广东省航盛建设集团有限公司，广州511442)摘要：以最大密度曲线理论为依据，利用规划求解方法对石屑混凝土集料级配进行优化设计，并检验了优化后集料级配在石屑混凝土中的应用效果。研究结果表明，规划求解不但求解速度快、精度高、操作简单、求解变量多、调整参数易、适用范围广，并且

2、由它优化的集料级配能使石屑混凝土的工作性能更好、抗压强度更高、抗氯离子渗透性能更强。关键词：石屑混凝土；集料级配；规划求解；最大密度曲线理论中圈分类号：U414文献标识码：AO引言l规划求解在集料级配中的应用石屑混凝土是一种新型的绿色混凝土，它是1．1规划求解简介采用采石场碎石生产中的副产品(粒径一般在在Excel中，一个规划求解问题有三个部分组5ram以下的筛余物)——石屑代替砂制作的混凝成，它们是：(1)可变单元格，表示实际问题中有待土。多数石屑表面粗糙，带有尖锐棱角，颗粒级于解决的未知因素，代表规划求解的方案；(2

3、)目标配、粒形不理想，粗颗粒和细颗粒含量较多，而中单元格，表示规划求解要达到的最终目标，如求最小间颗粒含量较少，其筛分曲线基本偏离混凝土用成本、最大利润等，它与可变单元格必须有直接或间砂的级配区间，且不同产地、不同材质、不同工艺、接的联系；(3)约束条件，即对未知因素的限制条不同设备的石屑的颗粒级配和粒形都有明显的区件，规划求解是否有解和约束条件有着密切的关系，别，这都导致石屑混凝土的性能受集料的颗粒级它对可变单元格中的值起着直接的限制作用]。配和粒形的影响比较大。打开MicrosoftExcel后点击工具栏，察看计算良

4、好的颗粒级配可减少集料孔隙率，降低水机是否加载了“规划求解”工具，如果没加载，可按泥用量，提高混凝土的和易性、密实度、强度和耐“工具一加载宏一规划求解”进行安装。久性。目前集料级配优化设计的方法有图解法、1．2建立原始数据计算表数值法、规划求解法等，其中图解法和数值法在以1．2．1最大密度曲线理论往用得比较多，但这两种方法的缺点都需要反复以Fuller为代表，从最大密实度这一观点出的绘图或多次计算，工作量非常大，却达不到满意发，认为颗粒级配曲线越接近抛物线，则密实度越的效果¨J，而规划求解法能很好地解决上述两种大，常用计

5、算方法是法一泰波A．N法，其通式表方法中存在的不足，并且具有速度快、精度高、操达为：作简单、求解变量多、调整参数容易、适用范围广，，，、等优点。P(d)=100×I昔l、一，本文以集料连续级配的最大密度曲线理论为式中：P(d)一基准级配某一级的筛分通过量依据，通过n法一泰波A．N法计算出基准级配，采／(％)；用三种集料(两种碎石、一种石屑)，通过规划求d—P(d)对应的集料粒径／mm；解，利用合成后的混合集料的级配与基准级配的D一基准级配设计的最大粒~_／mm，本文设标准差最小的原理，求得合成混合集料中各原始计为26．5

6、ram；集料的质量百分比。n一递减系数。作者简介：丁新榜(1984一)，男，河南南阳人，工学硕士。E—mail：cdq0927@163．corn．·49·学兔兔www.xuetutu.com2011年第3期广东公路交通总第117期通常情况下n：0．3～0．7，当n=0．5时，即为Fuller曲线，Et本认为n=0．35～0．45，美国将n=0．45作为制定基准级配的依据。在细集料中，石屑不同于天然河砂，其表面粗糙，多棱角，机械啮合力比较强，颗粒之间的摩擦力相对较大，石粉含量多，这些特性都会导致n值有所变化。笔者根据比较大

7、量的石屑集料试配实图1规划求解参数设置验结果，推算出n=0．65。设置3、C3、D3为“可变单元格”，即各集料1．2．2在Excel中输入基本数据。在合成混合料中的质量百分E匕，是我们所要得到将三种已知集料的实际筛分数据和基准级配的最终解。此时3、c3、D3的初始值可以假定为值输入表1。任意正数，不会影响最终的配料计算结果。合成混合料的筛分通过量计算公式为：通过“添加”按钮设置“约束”条件J，其中，$E=(B×B3+C×C3+D×D3)／100，i=4，5，6，B$3：$D$3>=0表示3、c3、D3在计算过⋯17。．程

8、中保证不为负值，$G$3=100表示各集料的表1石屑混凝土合成混合料数据表质量百分比之和G3在计算过程中始终保持为100。“约束”条件还可以根据具体情况进行设置，比如要求合成混合料尺寸为13．2mm的筛分通过量与对应基准级配筛分通过量的差值不超过±4．0％，即添加约束条件$G$8<=16。以上全部设置完成后，按下“求