混凝土搅拌站设计说明书.docx

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混凝土搅拌站设计说明书材料科学与工程学院材专0802班林磊毕业设计第46页共46页目录目录1第1章总论41.1绪论41.1.1我国商品混凝土的发展概况41.1.2产品的方案41.1.3厂址的选择原则51.1.4工厂的组成51.1.5工作制度和生产班制5第2章混凝土配合比的设计以及物料平衡计算62.1混凝土原材料的选用62.2混凝土的配合比设计方法72.3配合比设计92.3.1C30混凝土92.3.2C35混凝土102.3.3C40混凝土102.4物料平衡计算11第3章原料（砂、石）堆场设计123.1原料（砂、石）堆场设计原则123.2原料（砂、石）堆场工艺123.3原料（砂、石）堆场贮库计算123.3.1计算依据133.3.2贮存周期的确定133.3.3贮存量的计算133.3.4堆积面积的计算143.4原料（砂、石）堆场的常用设备和选型143.4.1铲车的选型143.4.2生产能力及需要的台数153.4.3皮带输送机的选型15第4章水泥筒仓174.1水泥筒仓的设计计算174.1.1水泥仓库的种类174.1.2贮存周期174.1.3贮存量174.2水泥筒仓184.2.1筒仓的容积和几何尺寸的确定184.2.2破拱及其装置194.2.3仓顶房194.2.4筒仓的结构194.3散装水泥输送工艺及设备选型194.3.1运输设备19第5章搅拌车间的设计205.1搅拌车间的选择205.1.1搅拌车间生产工艺流程图205.2贮仓工艺设计及设备选型215.2.1仓顶工艺设计要求要求215.2.2贮仓的工艺设计215.2.3贮仓破拱装置235.2.4贮仓设备23本资料来源于互联网。

255.3称量工艺设计及设备选型255.3.1称量工艺设计原则255.3.2设备的选型255.3.3称量层工艺布置要求275.4混凝土搅拌工艺设计和设备选型275.4.1混凝土搅拌工艺设计原则275.4.2混凝土搅拌机的选型与计算285.4.3搅拌层工艺布置要求295.5混凝土制品的运输工艺设计295.5.1混凝土制品的运输工艺设计原则295.5.2混凝土混合物运输设备选型原则305.5.3混凝土混合物运输设备的选择305.5.4混凝土混合物出料层工艺布置要求30第6章实验室的设计326.1实验室的组成及实验内容326.1.1材料室326.1.2混凝土室326.1.3标准养护室326.1.4力学室326.2实验室设计要求326.2.1实验室设计一般要求326.2.2实验室工艺布置及设计要求336.3实验设备346.3.1试验设备选择34第7章机修车间的设计377.1修理工作的内容和范围377.1.1修理工作的内容377.1.2修理范围的确定377.2车间组成和工作制度377.2.1车间组成377.2.2工作制度387.3车间工艺布置387.3.1车间工艺布置要求38第8章总平面布置39第9章搅拌站技术经济409.1厂区占地面积与工厂建筑面积409.2职工定员409.2.1主要生产工人定员409.2.2辅助生产工人定员409.3搅拌站总投资429.3.1投资估算429.3.2效益分析42第10章结束语43致谢44参考文献45第1章总论1.1绪论1.1.1我国商品混凝土的发展概况经济全球化以来，我国经济腾飞,从而导致了城市化进程的加快，随着基础设施的大规模建设,工程施工中不可缺少的一种商品——商品混凝土的需求量就在不断增加。

目前,在我国，商品混凝土在各大中城市都得到了迅速的推广和应用。

混凝土的广泛应用则推动了混凝土搅拌站的建设，混凝土搅拌站就在这样的背景下迅速发展。

但是国内由于组建一套大型商品混凝土搅拌站需投入资金逾千万。

因此,如何组建一套经济、高效的商品混凝土搅拌站就成为工程施工中需要考虑的首要问题。

混凝土搅拌站具有自动化程度高、结构简单、可靠性高、生产能力高、投资少、称量精度高、造价低、多配合比、搅拌质量好、能实现多仓号、不间断连续生产、主机及主要元器件的国产化和功能齐全等特点,成为城市商品混凝土生产的理想设施。

但是由于目前混凝土搅拌站生产企业众多，产品已经形成系列化后，各个混凝土搅拌站的水平和生产能力参差不齐，因此我国混凝土搅拌站还存在着普及率不高，整体技术含量不高，地区差异较大，智能程度不高和环保程度不高等的缺点。

因此，混凝土搅拌站的发展就有了方向。

步入21世纪以来以来，随着国内城市建设规模的不断扩大，特别是人们对环保要求的提高，国家对施工现场的文明生产及环境噪声的控制提出了更高的要求。

因此，小型混凝土搅拌机械在城市建设中受到极大的限制。

同时，大型建筑施工工程对现浇混凝土的需求不断增加，国家越来越重视在城市发展和推广预拌混凝土，并且在行政管理方面制定了相应的措施与规定，使得混凝土搅拌楼在城市建设中得到越来越广泛的应用。

同时随着我国经济的高速发展，预拌混凝土的应用也得到推广。

在“七五”规划时，制定生产预拌混凝土的城市发展为30个左右，年产量达到500万，占城市现浇混凝土量的10％以上。

“八五”期间，我国城市预拌混凝土的生产得到飞跃发展，北京、上海、天津、大连、常州等经济发展快的大中城市的预拌混凝土化率可与发达国家相比，但全国的发展极不平衡，部分城市和地区还处于发展阶段，因此，混凝土搅拌楼在城市建设中的应用将越来越广泛，发挥的作用越来越重要。

通过以上可以得知，混凝土搅拌站的发展方向为：

智能化、环保化、（粉尘噪音和污染）、高精度化，标准化、普及化。

本次设计将采用新技术和新工艺来提高混凝土搅拌站的生产能力。

1.1.2产品的方案生产规模：

日产2500m³普通人工混凝土，设计容重为2400㎏/m³，产品方案见表1-1。

表1-1产品方案产品名称日产量（m³）C30混凝土C35混凝土C40混凝土15005005001.1.3厂址的选择原则1.1.3.1厂址选择需要考虑的因素选择厂址时应该考虑以下因素：

1.当地对混凝土制品的需求量；2.产品供应半径及运输条件；3.原料的来源，储量及运输条件；4.厂址所在地的地形条件，可使用的土地面积、范围，工程地质及水文地质条件等。

1.1.3.2建厂地址的地质条件及各种情况本设计选择济南某郊区为搅拌站的厂址，此地地处山区，光照充足，通风良好，项目建设对周边无环境影响。

水、电、路、通讯配套齐全。

项目所需水泥、砂子、石子本地可以满足，外加剂和粉煤灰等购买方便，电力资源由山东电力公司提供，交通便利，建厂条件具备。

1.1.4工厂的组成工厂各部分的组成，见表1-2。

表1-2工厂组成序号项目名称序号项目名称1234567骨料堆场水泥仓库搅拌楼机修车间试验室锅炉房汽车库891011121314变电所（山东电力）水塔,水泵房材料仓库油库收发室办公室宿舍1.1.5工作制度和生产班制工厂全年工作制度（天）见表1-3，生产班制见表1-4。

表1-3工作制度（天）项目内容室内生产全年日历天数365停产天数21法定节假日29受天气影响50全年生产天数265表1-4生产班制车间或工段日生产班数车间或工段日生产班数沙石堆场2班机修车间2班水泥仓库2班锅炉房2班搅拌车间2班变电所2班实验室1班水泵房2班食堂1班运输车2班第2章混凝土配合比的设计以及物料平衡计算2.1混凝土原材料的选用1.水泥。

混凝土用的水泥，应与混凝土的设计强度等级相适应。

宜选择强度等级为混凝土强度等级的1.0~1.5倍的水泥为宜。

根据《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）[2]选择的水泥规格为：

P.O42.5。

2.集料：

㈠、粗骨料：

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石两类。

①碎石是由天然岩石经过破碎和筛分而成的粒径大于4.75mm的颗粒。

②卵石是由天然岩石经风力侵蚀、水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于4.75mm的颗粒。

分类：

碎石、卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类三种类别。

Ⅰ类适用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类适用于强度等级为C30~C60及抗冻、抗渗要求的混凝土；Ⅲ类适用于强度等级小于C30的混凝土。

本设计采用的是Ⅱ类、最大粒径D=20mm的碎石。

㈡、细骨料：

粒径在0.15~4.75mm之间的骨料，也俗称砂。

普通混凝土所使用的细骨料主要分为天然砂和人工砂两种。

本设计采用了天然砂。

粗、细骨料应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）[3]规定，并根据设计配合比的需要进行选择。

3.拌合用水：

常用的拌合用水为自来水、地下水。

应注意对水温的控制，防止水中含有异物。

按JGJ63—1989《混凝土拌合用水标准》[5]进行质量控制。

4.粉煤灰[6]是电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末，是一种颗粒非常细以致能在空气中流动并被除尘设备收集的粉状物质。

粉煤灰的选用应该根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）本设计所用的粉煤灰是莱芜发电站生产的粉煤灰，Ⅱ级。

5.减水剂。

外加剂的选用应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119）的规定，常用的混凝土减水剂：

脂肪族减水剂、木质素硫酸钙、建Ⅰ减水剂等。

本设计有采用的是木质素硫酸钙（木钙）减水剂，减水率为18%，在实际生产中减水剂通常被搅拌稀释后使用掺量占胶凝材料含量的2.2%。

所使用的原料，见表2-1：

表2-1原材料产地规格品种水泥济南P.O425粉煤灰莱芜Ⅱ级外加剂（减水剂）北京粗骨料济南Ⅱ类细骨料济南粒径在0.15~4.75mm之间拌合用水济南饮用水、地下水2.2混凝土的配合比设计方法设计混凝土的配合比就是根据工程要求、结合形式、施工条件和采用的原材料来确定经济合理的混凝土组分，及粗细集料、水、水泥、掺合料和外加剂的比例。

参考《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）[8]计算混凝土配合比。

1.确定配制强度，由下列公式：

ƒcu,o=ƒcu,k+1.645σ式中，ƒcu,o——施工配制强度（MPa）；ƒcu,k——设计的混凝土强度标准值（强度等级）（MPa）；σ——施工单位混凝土施工历史累积的强度标准差，如果无施工单位积累的σ值，其值应按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）[9]的规定取用。

即C10~C20混凝土，取4MPa；C25~C40混凝土，取5MPa；C50~C60混凝土，取6MPa。

故本设计σ=5Mpa。

2.水灰比的确定，由下列公式：

W/C=Aƒce/（ƒcu,o+ABƒce）式中，A、B——回归系数，由表2-2确定；ƒce——水泥28d抗压强度实测值（MPa）。

表2-2回归系数选用系数石子品种碎石卵石A0.460.48B0.070.333.每立方米混凝土用水量塑性混凝土的用水量可由表2-3确定。

表2-3塑性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标102031.540162031.540坍落度（mm）10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195注：

（1）本表用水量系采用中砂时的平均值。

采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5~10kg；采用中砂时，则可减少5~10kg。

（2）参合各种外加剂或掺合料时，用水量相应调整。

4.砂率的确定水灰比在0.40~0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表2-4确定。

表2-4混凝土的砂率（%）水灰比（W/C）卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41注：

（1）本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；

（2）只用一个单粒级粗集料配制混凝土时，砂率应适当增大；（3）对薄壁构件，砂率取偏大值；（4）本表中的砂率系指砂与集料总量的质量比。

5.计算配合比当采用质量法时，应按下列公式计算：

mc+mso+mgo+mw0+mo=mcpSp=×100%式中，mc——每立方米混凝土的水泥和粉煤用量（kg）；mgo——每立方米混凝土的粗集料用量（kg）；mso——每立方米混凝土的细集料用量（kg）；mw0——每立方米混凝土的用水量（kg）。

2.3配合比设计2.3.1C30混凝土C30混凝土使用济南九龙P.O42.5水泥，使用的碎石最大粒径20mm。

（1）配制强度：

ƒcu,o=ƒcu,k+1.645σ=30+1.645×5.0=38.23MPa

（2）水灰比W/C=Aƒce/（ƒcu,o+ABƒce）=0.46×42.5÷（38.23+0.46×0.07×42.5）=0.49（3）单位用水量由表2-3确定，加入2.2％的木质素硫酸钙，减水率为18％，加入前的用水量，查表得215㎏/m³加减水剂mw0=215×（1-18%）㎏/m³=176.3㎏/m³,外加剂mo=2.2%（mf+mco）=8.3㎏/m³。

（4）根据水灰比确定水泥用量mc=mw0×C/W=360㎏/m³用粉煤灰代替10%的水泥，按1:

1.5的比例等效取代，则粉煤灰的用量为：

mf=360㎏/m³×10%×1.5=54㎏/m³实际水泥用量为：

mco=mc（1-10%）=324㎏/m³（5）砂率确定查表2-4，得Sp=37%。

（6）质量法确定粗细骨料算得：

mso=700㎏/m³，mgo=1140㎏/m³所以初步配合比：

mco:

mf:

mso:

mgo:

mw0:

mo=324:

54:

700:

1140:

176.3:

8.32.3.2C35混凝土C35混凝土用P.O42.5水泥，碎石最大粒径20mm。

（1）配制强度ƒcu,o=ƒcu,k+1.645σ=35+1.645×5.0=43.23MPa

（2）水灰比W/C=Aƒce/（ƒcu,o+ABƒce）=0.46×42.5÷（43.23+0.46×0.07×42.5）=0.44（3）单位用水量由表2-3确定，加入2.2%的木质素硫酸钙，减水率为18％，加入前的用水量，查表得215㎏/m³加减水剂mw0=215×（1-18%）㎏/m³=176.3㎏/m³,外加剂mo=2.2%（mf+mco）=9.3㎏/m³。

（4）根据水灰比确定水泥用量mc=mw0×C/W=401㎏/m³用粉煤灰代替10%的水泥，按1:

1.5的比例等效取代，则粉煤灰的用量为：

mf=401㎏/m³×10%×1.5=61㎏/m³实际水泥用量为：

mco=mc（1-10%）=361㎏/m³（5）砂率确定查表2-4，得Sp=37%。

（6）质量法确定粗细骨料算得：

mso=671㎏/m³，mgo=1143㎏/m³所以初步配合比：

mco:

mf:

mso:

mgo:

mw0:

mo=361:

61:

671:

1143:

176.3:

9.32.3.3C40混凝土C40混凝土用P.O42.5水泥，碎石最大粒径20mm。

（1）配制强度ƒcu,o=ƒcu,k+1.645σ=40+1.645×5.0=48.23MPa

（2）水灰比W/C=Aƒce/（ƒcu,o+ABƒce）=0.46×42.5÷（48.23+0.46×0.07×42.5）=0.39（3）单位用水量由表2-3确定，加入2.2％的木质素硫酸钙，减水率为18％，加入前的用水量，查表得215㎏/m³加减水剂mw0=215×（1-18%）㎏/m³=176.3㎏/m³,外加剂mo=2.2%（mf+mco）=10.5㎏/m³。

（4）根据水灰比确定水泥用量mc=mw0×C/W=453㎏/m³用粉煤灰代替10%的水泥，按1:

1.5的比例等效取代，则粉煤灰的用量为：

mf=453㎏/m³×10%×1.5=68㎏/m³实际水泥用量为：

mco=mc（1-10%）=408㎏/m³（5）砂率确定查表2-4，得Sp=34%。

（6）质量法确定粗细骨料算得：

mso=599㎏/m³，mgo=1161㎏/m³所以初步配合比：

mco:

mf:

mso:

mgo:

mw0:

mo=408:

68:

599:

1161:

176.3:

10.52.4物料平衡计算本设计为日产2500m³混凝土搅拌站的设计，由表1-1知，①C30混凝土日产1500m³，②C35混凝土日产500m³，③C40混凝土日产500m³。

由混凝土的配合比知，1m³混凝土的原料消耗量，列表2-5、2-6、2-7。

表2-51m³C30混凝土的原料消耗量消耗水泥粉煤灰减水剂水碎石砂1m³C30混凝土324㎏54㎏8.3㎏176.3㎏1140㎏700㎏表2-61m³C35混凝土的原料消耗量消耗水泥粉煤灰减水剂水碎石砂1m³C35混凝土361㎏61㎏9.3㎏176.3㎏1143㎏671㎏表2-71m³C40混凝土的原料消耗量消耗水泥粉煤灰减水剂水碎石砂1m³C40混凝土408㎏68㎏10.5㎏176.3㎏1161㎏599㎏水泥的日消耗量：

Q1=324㎏/m³×1500m³+361㎏/m³×500m³+408㎏/m³×500m³=870.5t粉煤灰的日消耗量：

Q2=54㎏/m³×1500m³+61㎏/m³×500m³+68㎏/m³×500m³=145.5t外加剂的日消耗量：

Q3=8.3㎏/m³×1500m³+9.3㎏/m³×500m³+10.5㎏/m³×500m³=22.35t粗骨料（碎石）的日消耗量：

Q4=1140㎏/m³×1500m³+1143㎏/m³×500m³+1161㎏/m³×500m³=2862t细骨料（天然砂）的日消耗量：

Q5=700㎏/m³×1500m³+671㎏/m³×500m³+599㎏/m³×500m³=1685t第3章原料（砂、石）堆场设计3.1原料（砂、石）堆场设计原则1.根据建厂的规模、日产量（2500m3）及原料的贮存周期确定堆场的规模和机械化程度。

必须要保证堆场的面积。

堆场的面积主要包括沙、石料堆的占地面积和沙石的装卸、运输作业线的占地面积。

2.保证原料存放质量。

沙石不要出现混料，污染或因离析而破坏级配。

3.堆场地坪要求平整，压实，所以选用平整的场地，目的在于减少土方工作量和土建设施。

4.原料堆场应靠近混凝土搅拌车间，运输作业线尽可能避免与厂内主干道交叉。

在总平面布置上应设在下风向。

避免与锅炉煤堆或其他粉尘车间靠近。

5.要注意地下水位等地质条件，堆场做好防水和排水的设计，避免沙石长期浸泡在水中。

3.2原料（砂、石）堆场工艺卸料：

汽车自卸式。

；沙石堆场的工艺堆料：

铲车堆料。

上料：

皮带输送机输送至搅拌楼。

3.3原料（砂、石）堆场贮库计算3.3.1计算依据1.工厂规模，全年混凝土的产量；2.混凝土配合比；3.材料密度及混凝土的密度；4.耗损系数，生产过程的损耗，包括工艺过程的漏斗及不可回收的损耗，它与运输条件，工艺过程等因素有关。

3.3.2贮存周期的确定原材料在厂内贮存的最少期限，称为贮存周期。

一般以天数计算。

沙石贮存周期如下表。

表3-1沙、石贮存周期（日）运输方式贮存天数铁路水路公路20-3015-2010-15本设计采用的运输碎石的方式为：

公路运输，由表3-1可知沙石的贮存周期为10天。

3.3.3贮存量的计算根据原料的日平均用量和贮存周期，计算出一种材料的贮存量。

各种材料贮存量的总和，即是该堆场的总贮存量。

计算公式（3-1）如下：

==式中，Q——堆场总贮存量（t）；Qi——某一种砂石材料的贮存量（t）；Gi——某一种材料的全年用量（t）；——某一种材料的堆积密度（t/m³）；T——全年作业天数（日）；tR——贮存周期（日）；通过公式计算砂石贮量：

====10531.3m3====15900m3Q=+=10531.3m3+15900m3=26431.3m3堆场10天的沙石贮存量为26431.3m3。

3.3.4堆积面积的计算原料（砂、石）的储存方式、堆积高度、密度，如表3-2。

表3-2原料堆积方式及面积物料储存方式堆积高度堆积密度备注砂露天堆场2.51.6铲车堆料碎石露天堆场2.51.8铲车堆料原料堆积面积的公式为式中：

Q-原料的储存量，t；H-原料堆积高度，m；-料堆的有效体积系数（0.7-0.8），取=0.8；-原料的堆积密度，t/m3。

砂：

==3291m2碎石：

==4416.7m2总面积:

=+=7707.7m²所以堆场的设计面积至少为7707.7m²3.4原料（砂、石）堆场的常用设备和选型砂、石堆场常用的设备有铲车、胶带输送机。

3.4.1铲车的选型⒈堆运物料的距离不宜过大，运距一般应在50m以内。

⒉堆运物料的坡度一般不大于20~25度。

⒊不选用与轻骨料的堆运。

3.4.2生产能力及需要的台数3.4.3皮带输送机的选型砂、石堆场用同一条水平皮带输送机和倾斜式的皮带输送机。

地沟水平皮带输送机长度为103米，倾斜式皮带输送机长度为60米。

1.本设计选用的是TD75型的固定式皮带输送机皮带输送机规格表型号断面形式带速W（m/s）带宽B（mm）输送能力（t/h）TD75槽形1.650046其托辊选用槽形，皮带宽度为500mm,输送速度为1.6m/s参考《混凝土制品工厂设计手册》[1]，查得：

碎石允许的最大倾角β=18°；干砂允许的最大倾角β=15°；因此本设计选择的皮带