李荣刚混凝土工艺课程设计.doc

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学号

1004230122

成绩

课程设计说明书

设计名称混凝土工艺课程设计

设计题目混凝土搅拌站工艺设计

设计时间2013.12.30—2012.1.3

学院材料学院

专业无机非金属材料工程

班级无机1001

姓名李荣刚

指导教师张巨松戴民

课程设计要求

我设计的题目是设计一个年产混凝土32万立方米的混凝土搅拌楼。

要求

1.年产混凝土32万立方米双阶式混凝土搅拌楼设计说明书

2.一张2号图纸（搅拌楼立面图）

本次我设计的主要内容包括：

1.配料计算

2.物料平衡计算

3.生产过程及设备选型

4.搅拌楼工艺布局图纸

2

目录

第1章混凝土配合比设计 4

1.1设计条件 4

1.2混凝土配合比计算 4

1.2.1试配强度 4

1.2.2确定水胶比 5

1.2.3确定1立方米混凝土用水量 5

1.2.4确定1立方米各胶凝材料的用量 5

1.2.5确定砂率 6

1.2.6计算粗，细骨料用量 6

第2章物料平衡计算 7

第3章设备选型计算 8

3.1搅拌机的选型计算 8

3.2砂石输送设备选型 9

3.3螺旋输送机的选型计算 10

3.4定量水表的选择计算 10

3.5骨料配料机的选型计算 11

3.6料仓系统 12

3.7砂石仓系统 13

3.8称量系统 15

参考文献 16

第1章混凝土配合比设计

1.1设计条件

本搅拌站混凝土设计强度等级为C80，主要用于一些预制构件的厂子，要求强度保证率95%。

要求混凝土拌和物的坍落度为35～50mm。

采用的材料：

1）水泥：

P•Ⅱ52.5级，水泥强度等级值的富余系数为1.10～1.13，密度为3.11g/cm³；

2）砂：

中砂，表观密度2.64g/cm³，堆积密度1.50g/cm³；

3）石：

碎石，表观密度2.70g/cm³，堆积密度1.55g/cm³；石子最大粒径5～20mm；

4）水：

自来水。

5）减水剂：

江苏博特PCA聚羧酸高效减水剂，掺入量为1.5%，减水效率为25%

6）硅粉（比表面积15000～20000kg/m2）掺量取10%，一级粉煤灰掺量取15%

1.2混凝土配合比计算

1.2.1试配强度

根据标准，混凝土配制强度为：

fcu.o≥fcu.k+1.645δ式（1.1）

C80的混凝土δ取6MPa；fcu.k取80，

fcu.o≥80+1.645×5=89.9MPa式（1.2）

1.2.2确定水胶比

根据资料，确定合适的取值水胶比为M=0.31

1.2.3确定1立方米混凝土用水量

由碎石的最大粒径为20mm，坍落度为35～50mm，查混凝土单位用水量选用表得Wo=195Kg/m³

根据《混凝土配合比设计手册》，如按下式计算：

Wo=10/3*（T+K）式（1.3）

石子的粒径与系数K的关系如表1.1：

表1.1石子的粒径与系数K的关系

系数

最大粒径（mm）

碎石

卵石

10

20

40

80

10

20

40

80

K

57.5

53

48.5

44

54

50

45.5

41

取K=53T=5cm

则Wo=193kg/m³

以上两结果很接近，暂取Wo=195Kg/m³根据减水剂的减水率算出实际用水量W=W。

（1-25%）=146kg/m³式（1.4）

1.2.4确定1立方米各胶凝材料的用量

胶凝材料的总质量：

W胶凝=W/M=146/0.31=470kg/m³式（1.5）

根据硅粉和粉煤灰的掺入量分别为10%和15%计算硅粉和粉煤灰的用量。

粉煤灰的用量：

W粉=W胶凝×15%=470×15%=70.5kg/m³式（1.6）

硅粉的用量：

W硅=W胶×10%=470×10%=47kg/m³式（1.7）

水泥用量：

W水泥=W胶×（1-15%-10%）=470×75%=352.5kg/m³式（1.8）

外加剂质量：

W外=W水泥×1.5%=5.3kg/m³式（1.9）

根据《混凝土配合比设计手册》计算结果满足耐久性要求。

1.2.5确定砂率

根据碎石的最大粒径和水灰比查表，选出合理砂率，则S=35%

1.2.6计算粗，细骨料用量

根据容重法计算So、Go，假定1m³混凝土2400kg

Co+Go+So+Wo=2400Kg/m³式（1.10）

β=So/（So+Go）式（1.12）

得出S=623kg，G=1156kg，则

混凝土配合比为：

Co:

So:

Go:

Wo:

Si:

F=352.5:

623:

1156:

146:

47:

70.5=1:

1.77:

3.28:

0.41:

0.13:

0.2

第2章物料平衡计算

2.1.1计算日、年物料用量

假设搅拌站全年年工作时间300天

每天两班，每班8小时，共16小时

要求年产3200万立方米混凝土，则可算出

每天至少生产混凝土

每小时至少生产混凝土

则根据每小时产混凝土的量课计算出各原料需求量计算出混凝土搅拌站物料平衡表如表2.1：

表2.1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

各数据单位均为吨（t）

数据均为取整后所得

天

年

天

年

水泥

-

1

380

113996

-

-

砂

3

3

686

205628

708

212164

石

1

3

1234

370104

1246

373939

水

-

2

159

47697

-

-

硅粉

-

-

51

15047

-

-

粉煤灰

-

-

76

22572

-

-

第3章设备选型计算

3.1搅拌设备选型计算

根据物料平衡数据以及《混凝土机械手册》选定

JS1500型双卧轴强制式混凝土搅拌机

搅拌机选型设计如表3.1：

表3.1搅拌机选型

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

双卧轴强制式

混凝土搅拌机

2

需搅拌物料

水泥

t/d

《物料平衡表》

380

石子

t/d

1246

砂

t/d

708

水

t/d

159

3

搅拌楼生产能力

时产量

㎥/h

66.67

日产量

㎥/d

1066.67

年产量

㎥/y

320000

4

选择混凝土搅拌机

名称、型号、规格

-

根据《混凝土机械手册》以及《物料平衡表》

JS1500型双卧轴强制式混凝土搅拌机

出料容量

L

1500

进料容量

L

2400

搅拌额定功率

KW

45.0

每小时工作循环次数不少于

次

40

骨料最大粒径

mm

100

5

每台机每小时生产能力

㎥/h

Q=3600VΦ/t1+t2+t3

70-90

续表3.1

搅拌机的技术参数如表3.2：

表3.2JS1500型双卧轴强制式混凝土搅拌机的技术性能参数

名称

出料容量

进料容量

搅拌额定功率

骨料最大粒径

生产能力

参数

1500L

2400L

45.0kw

100mm

70-90㎥/h

3.2砂石输送设备选型

带式输送机具有效率高、运输距离长、动力消耗低等优点、获得了广泛的应用。

这里主要用于将搅拌站配置好的砂、石子的混合物料输送给搅拌机。

皮带机设计选型的结果，其最大输送能力一般都大于流量的设计参数，而工作时的实际流量取决于输出放料源头装置，设施用时与设计参数有一定的差异，运行时通过控制设定的流程控制制定时和时序，指令相关流程的执行元器件按设计的逻辑程序工作。

带式输送机的选型计算表，如表3.3

表3.3带式输送机的选择计算

序号

项目

单位

计算公式及依据

计算结果

1

原始

参数

需输送物料量

t/h

根据《物料平衡表》

根据工艺布置要求估算

123

石子

t/h

78

砂

t/h

45

输送距离S

m

54.529

输送水平距离L

m

51.6

输送垂直高度H

m

16.145

倾角ß

°

18

2

计算

输送

带的

宽度

计算输送带的宽

度B

mm

Q=385B2vρ

Q=

需输送物料量G=123

436

初选输送带速度v

m/s

查资料

1.0

物料堆积密度ρ

t/㎥

查资料

1.6

3

初选

输送

机

初选输送带的宽

度B

mm

据计算带宽度B=547mm取标准值

选型一

选型二

选型三

500

650

800

槽型托錕槽角

°

查资料

35

35

35

验算带宽

mm

B≧3.3d+200=299mm物料平均

粒径d≤30mm

合适

合适

合适

4

验算

输送

能力

输送能力Q

t/h

Q=KB2vρCD

115不合适

194合适

205合适

断面系数K

/

查资料

320

320

335

物料堆积密度ρ

t/㎥

查资料

1.6

1.6

1.6

物料堆积休止角

α

°

查资料

30

30

30

输送带速度v

m/s

查资料

1.0

1.0

2.0

倾角系数C

/

查资料

0.96

0.96

0.96

速度系数D

/

查资料

1.0

1.0

1.0

续表3.3

序号

项目

计算结果

5

分析

比较

B=650mm或B=800mm的输送能力都能满足生产需求，但根据需要能满足生产能力，且利用率大，所以选择B=650

。

则选用的带式输送机的技术参数如表3.4：

3.4带式输送机