第三章 物料平衡計算,物料平衡計算的作用：,1計算從原料進廠至成品出廠各工序所需處理的物料量，作為確定車間生產任務、設備選型及人員編制的依據。 2計算各種原料、輔助材料及燃料需要量作為總圖設計中確定運輸量、運輸設備和計算各種堆場、料倉面積的依據。 3計算水、電和勞動力的需要量，確定原材料、燃料等的單位消耗指標，作為公用設計和計算產品成本等的依據。,二、物料平衡計算的基礎資料,混凝土制品廠物料平衡計算的基礎資料： 工廠規模， 混凝土構件產品方案； 每種構件混凝土或者鋼筋工程數量 ； 混凝土各種類型配比； 車間工作制度生產周制度 ，生產班制度 。,主要內容,產品大綱,預應力混凝土管樁制廠產品方案,產品大綱,無砟軌道板廠產品方案,二、混凝土配合比計算,配合比四項要求 確滿足結構設計的強度等級要求； 滿足混凝土施工所要求的和易性； 滿足工程所處環境對混凝土耐久性的要求； 符合經濟原則，即節約水泥以降低混凝土成本。 配合比步驟 確定混凝土基準配合比 確定試配、調整，確定設計配合比 計算施工配合比,（一）確定混凝土基準配合比,1. 計算施工配制強度 fcu,0 式中: fcu,0混凝土配制強度，MPa； fcu,k混凝土立方體抗壓強度標準值，即混凝土強度等級值，MPa； 混凝土強度標準差，MPa。 混凝土強度標準差宜根據同類混凝土統計資料確定，并應符合以下規定： 計算時，強度試件組數不應少于25組； 當混凝土強度等級為C20和C25級，其強度標準差計算值2.5MPa時， 取2.5MPa；當混凝土強度等級等于或大于C30級，其強度標準差計算 值3.0MPa時，取3.0MPa； 當無統計資料計算混凝土強度標準差時，其值按現行國家標準混凝土 結構工程施工及驗收規范（GB50204）的規定取用。,2. 確定水灰比 (1) 按混凝土強度要求確定水灰比 或 式中： a、b回歸系數；當不具備試驗統計資料時，可取碎石混凝土 a0.46，b0.07；卵石混凝土a0.48，b0.33。 fce水泥28d抗壓強度實測值，MPa 當無水泥28d抗壓強度實測值時，其值可按下式確定： fce,g水泥強度等級值，MPa (2) 復核耐久性 為使混凝土耐久性符合要求，按強度要求計算的水灰比值不得超 過規定的最大水灰比值，否則混凝土耐久性不合格，此時取規定的最 大水灰比值作為混凝土的水灰比值。,3. 確定用水量 水灰比在0.400.80范圍內時，根據粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。,干硬性混凝土的單位用水量，kg,塑性混凝土的單位用水量，kg,（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應通過試驗確定。 （3）流動性和大流動性混凝土： 不摻外加劑時，以坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm，用水量增加5kg計算； 摻外加劑時混凝土的單位用水量可按下式計算： mwamw0（1）,4.計算水泥用量mc （1）計算 （2）復核耐久性 將計算出的水泥用量與規定的最小水泥用量比較：如計算水泥用量不低于規定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時應取規定的最小水泥用量。,5.確定砂率s （1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。 （2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經試驗確定；也可在下表基礎上，坍落度每增大20mm，砂率增大1確定。 （3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應經試驗確定。,混凝土砂率，,計算法： 根據砂填充石子空隙，并稍有富余，以撥開石子的原則來確定。,式中：s砂率，%； ms0、mg0分別為每立方米混凝土中砂子及石子用量，kg； 、 分別為每立方米混凝土中砂及石子松散體積，m2； 、 分別為砂和石子的堆積密度，kg/m3。 P石子空隙率，%； 砂漿剩余系數，一般取1.11.4。,6.計算砂、石子用量ms0、mg0 （1）體積法 又稱絕對體積法。 1m3混凝土中的組成材料水泥、砂、石子、水經過拌合均勻、成型密實后，混凝土的體積為1m3，即： Vc + Vs + Vg + Vw + Va 1,解方程組，可得ms0、mg0 。 式中： c 、s 、g 、w分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度，kg/m3。水泥的密度可取29003100kg/m3； 混凝土的含氣量百分數，在不使用引氣型外加劑時，可取1。,（2）質量法 質量法又稱為假定體積密度法。假定混凝土拌合物的質量為mcp ，kg。,解方程組可得ms0、mg0。 式中： mc0、ms0、mg0、mw0分別為1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg； mcp1m3混凝土拌合物的假定質量，kg。可取23502450kg/m3。 s混凝土砂率。,7.計算基準配合比 （1）以1m3混凝土中各組成材料的實際用量表示。 （2）以組成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg01：x：y， mw/mc ？,(二) 試配調整，確定設計配合比,1.試配 按基準配合比稱取一定質量的組成材料，拌制15L或25L混凝土，分別測定其和易性、強度。 2.調整 （）調整和易性，確定基準配合比 測拌合物坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能： 如實測坍落度小于設計要求，可保持水灰比不變，提高水泥漿用量； 如實測坍落度大于設計要求，可保持砂率不變，提高骨料用量； 如出現粘聚性和保水性不良，可適當提高砂率。 每次調整后再試拌，直到符合要求為止。記錄好各種材料調整后用量，并測定混凝土拌合物的實際體積密度（c,t）。,（2）強度調整 一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比值，應較基準配合比分別增加及減少0.05，其用水量應該與基準配合比相同，但砂率值可做適當調整并測定體積密度。各種配比制作兩組強度試塊，標準養護28d進行強度測定,3.設計配合比的確定 根據試驗得出的混凝土強度與其相應的灰水比（mc/mw）關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度（fcu,0）相對應的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量： 單位用水量（mw）應在基準配合比用水量的基礎上，根據制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調整確定； 水泥用量（mc）應以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定； 粗集料和細集料用量（ms、mg）應在基準配合比的用量基礎上，按選定的灰水比進行調整后確定。,（2）經試配確定配合比后，按下列步驟進行校正： 按上述方法確定的各組成材料用量按下式計算混凝土的體積密度計算值c,c： c,cmc+ ms+mg+mw 應按下式計算混凝土配合比校正系數： 式中： c,t混凝土體積密度實測值，kg/m3； c,c混凝土體積密度計算值，kg/m3。 當體積密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2時，按條確定的配合比即為設計配合比；當二者之差超過2時，應將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數，得到設計配合比。,通常簡易的做法是：通過試壓，選出既滿足混凝土強度要求，水泥用量又較少的配合比為所需配合比，再做表觀密度的校正。,(三) 計算施工配合比,假定現場砂、石子的含水率分別為a和b%，則施工配合比中1m3混凝土的各組成材料用量分別為：,mc ms（1+a） mg（1+b） mwmsamgb,施工配合比可表示為：,配合比設計實例,要求 該攪拌站為某建筑公司配套的專用攪拌站，其混凝土主要用在正常的居住或辦公房屋內部件。 混凝土設計強度等級為C40，要求強度保證率95%。要求混凝土拌和物的坍落度為3550mm，施工單位為歷史統計資料。,設計條件,水泥,砂,石,減水劑,P.O 42.5級,水泥強度等級值的富余系數為1.10-1.13(取1.13),密度為3.11g/cm3,中砂 表觀密度2.64g/cm3堆積密度1.50g/cm3,碎石 表觀密度2.70 g/cm3 堆積密度1.55 g/cm3 石子最大粒徑20mm,TMS 減水率 18% 摻入量1.0%1.2%(取1.0%),混凝土配合比計算,確定配置強度 根據課本知識得，混凝土配制強度為： 則本設計混凝土實設強度為49.87MPa 確定水灰比 根據圖紙和技術規范得 得 wc=0.43 本設計的水灰比為0.43，查下表混凝土最大水灰比和最小水泥用量得水灰比符合要求,混凝土配合比計算,混凝土配合比計算,確定1立方米混凝土用水量 由碎石的最大粒徑為20mm，坍落度3550mm，查混凝土單位用水量選用表得W0=195kg。使用減水劑后 （減水率為18%），則 W0=185(1-18%)=160Kg,混凝土配合比計算,混凝土單位用水量選用表（kg/m3）,混凝土配合比計算,確定1立方米水泥用量 根據已選定的每1m3混凝土的用水量和得出水