LINEST函數在瀝青混合料礦料級配設計中的應用

1、甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司禮成康項目工地試驗室禮成康項目工地試驗室 吳晨春吳晨春LINESTLINEST函數函數在瀝青混合料礦料在瀝青混合料礦料級配設計中的應用級配設計中的應用 礦料的組成設計指在滿足該集料級配范圍的條件下，確定粗集料、細集料及填料重量比例的過程。在進行瀝青混凝土配合比設計時，礦料級配的計算是較為重要的環(huán)節(jié)之一，需要根據各種礦料的篩分結果計算合成礦料級配，通過比較合成級配與規(guī)范級配范圍要求來調整配比，然后重新優(yōu)化合成級配。過去我們的級配計算多采用手工法、圖解法計算，此過程復雜且繁瑣?，F在多數人已經習慣使用 Excel電子表格通過各種函數、曲線等計算，這與傳統(tǒng)算法相比，具有

2、工作量小、圖表清晰、計算速度快、計算結果更為準確等優(yōu)點且可快速進行調整，它適用于多數試驗人員，因而被廣泛采納。在此，針對禮成康二級公路瀝青路面下面層AC-20型混合料主要介紹：1、如何利用LINEST函數確定礦料的初始比例(即中值比例)；2、如何在Excel中繪制泰勒橫坐標礦料合成曲線；3、如何引用LINEST函數快速進行礦料級配的設計及優(yōu)化。LINEST函數的應用 1、LINEST 函數介紹 LINEST函數是Office軟件中Excel電子工作表的一種統(tǒng)計函數,該函數是利用最小二乘法對已知數據進行最佳直線擬合,并返回描述此直線的數組。因為此函數返回數值為數組,所以必須以數組公式的形式輸入。

3、 2、LINEST 函數應用 現結合禮成康二級公路瀝青路面下面層AC-20型混合料級配組成,介紹如何利用LINEST函數來確定礦料級配初始比例(即中值比例)。 2.1、在Excel表格中輸入各種礦料的篩分數據 將瀝青混合料配合比設計所用粗集料、細集料及填料的篩分結果及各種規(guī)格所對應的各種集料的通過百分率輸入到Excel電子表格中，同時將瀝青混合料生產配合比級配范圍及中值對應輸入到工作表中。下面以禮成康二級公路瀝青路面下面層AC - 20型級配篩分結果及生產級配范圍為例,介紹LINEST函數的應用。篩分數據輸入到Excel電子工作表中的位置為B46:M54,見表1。表1 瀝青路面下面層AC -

4、20型級配設計資料圖2.2、礦料級配初始比例計算(即中值比例) 打開開始欄中函數項，選擇其他函數，可在查找函數中輸入LINEST，也可在“選擇類別”中選擇“全部”在下拉選項卡中選擇LINEST函數，根據函數的提示進行礦料組成級配計算。其中，Y值集合選項欄，選擇合成級配要求中值一行的數據作為數組。X值集合選項欄，選擇以規(guī)格為15-20、10-15、5-10、3-5、0-3集料及礦粉的篩分數據作為由5個數組組成的集合(此集合選取的位置為B46:M51,見表1)。不強制截距選項欄和返回狀態(tài)選項欄為邏輯值，在瀝青混合料礦料組成級配設計中，將此兩個值指定為0。函數參數項的設置 見圖1。 圖1 LINES

5、T函數參數項的設置圖 完成所有選項欄的設置后，選擇以公式單元格開始的區(qū)域為計算點，移動到與礦料種類數量相一致的單元格處(此行選擇位置為A57:F57，見表1)，然后按F2鍵，再按Ctrl+Shift+Enter組合鍵，這樣礦料組成級配的初始比例將按照礦粉、0-3、3-5、5-10、10-15、15-20礦料的順序顯示在單元格中(根據前面級配表數值，該結果為0.06、0. 27、0.14、0.15、0.16、0.22。此計算出來的結果即為根據合成級配的中值計算出的初始比例，然后根據此中值比例結合泰勒橫坐標曲線進行關鍵性篩孔的控制，即可大大節(jié)約級配調整的時間，也會使得級配設計簡單化。泰勒橫坐標礦料

6、合成曲線的繪制 2.1、繪制曲線數據錄入 2.1.1、泰勒橫坐標值與標準篩篩孔的尺寸的對應關系見表2： 表2 泰勒坐標值與標準篩孔尺寸對應表2.1.2、禮成康公路瀝青路面下面層AC-20瀝青混凝土礦料合成數據設計，見表3 表3 瀝青混合料礦料級配及LINEST函數合成級配中值比例表2.1.3、泰勒橫坐標刻度線數據源表，用于繪制與泰勒橫坐標刻度對應的刻度線，見表4 表4 泰勒橫坐標刻度線數據源表2.2、曲線繪制過程及步驟 2.2.1、在EXCEL的菜單欄中選擇“插入”中的“圖表”，在對話框中選擇對應項，見圖2。注意這步一定要選擇“XY散點圖”中的“平滑線散點圖”，否則后面的過程將無法實現。 2.

7、2.2、選擇“下一步”并在“數據區(qū)域”項中選擇相應數據，見圖3。其中“目標級配！$B$5:$B$16”是橫坐標數據源,“目標級配！$I$5:$L$16”是縱坐標數據源。 圖2 選擇圖標類型 圖3 設定圖表源數據2.2.3、選擇“系列”選項卡后，在“系列”項中依次選擇“系列 1”、“系列 2”、“系列 3”、“系列 4”并分別在“名稱”項、“X 值”項、“Y 值”項中選擇或填入圖4所示數據。 圖4 選擇及設定系列參數2.2.4、選擇“完成”，鼠標右鍵選擇“繪圖區(qū)格式”，選擇“區(qū)域顏色”為“白色”。數據表中顯示圖表見圖 5。 圖5 數據表中顯示圖形 2.2.5、在縱坐標值顯示區(qū)域點擊鼠標右鍵，選擇

8、“坐標軸格式”，在“刻度”選項中填入圖6所示數據。 2.2.6、在橫坐標值顯示區(qū)域點擊鼠標右鍵，選擇“坐標軸格式”，在“刻度”選項中填入圖7所示數據，在“字體”選項中選擇“字體顏色”為“白色”，(因為后面要設置橫坐標刻度值為標準篩篩孔尺寸)。 圖6 縱坐標刻度設定 圖7 橫坐標刻度設定 2.2.7、在圖表區(qū)點擊鼠標右鍵，選擇“源數據”“系列”“添加”，依照圖8選擇填寫。參照表3依次類推直至把所有的橫坐標刻度線全部繪出，雙擊各條橫坐標刻度線把顏色改為黑色，數據標記選擇“無”，完成后的結果 見圖9。圖8橫坐標刻度線設定圖9 初步合成曲線圖 2.2.8、在圖表區(qū)點擊鼠標右鍵選擇“圖表選項”中的“數據

9、標志”，勾選“系列名稱”，確定后圖表上的顯示會比較亂，把“上限”、“下限”、“規(guī)范級配中值”、“合成級配”等系列名稱點選后刪除；對橫坐標刻度線上端的名稱點選2次(注意不是雙擊，要有一定的時間間隔)，按【DEL】刪除，這時候下端的名稱得以保留并作為橫坐標的刻度值；適當移動下端刻度值的位置使之 與刻度線的位置相對應，雙擊刻度名稱，在“數據標志格式”對話框中選擇“無邊框”；在圖例中把橫坐標刻度線的圖例全部刪除；在圖表區(qū)點擊鼠標右鍵選擇“圖表選項”中的“標題”，在“圖表標題”項中填入“礦料合成級配曲線圖”，在“數值X軸”中填入“篩孔尺寸”，得到與圖10相同的曲線。 圖10 合成礦料級配曲線圖 到此步，

10、AC-20瀝青混合料礦料級配曲線繪制已完成。然后我們可以調整表3中的篩分數據，可以發(fā)現所繪制的合成級配曲線可以自動隨著數據的變化而變化。如何引用LINEST函數快速進行礦料級配的設計及優(yōu)化 將前面LINEST函數所求的“礦料合成級配中值比例”對應的輸入到表3“最優(yōu)礦料比例”一欄中見表5(A17:H18)，即可在泰勒橫坐標曲線圖中得到 如圖11所示的礦料中值比例圖。表5 LINEST函數合成級配中值比例引用到泰勒曲線數據表圖11 礦料中值比例圖 由圖即可看出用LINEST函數計算出的中值比例幾乎與規(guī)范要求級配中值相吻合。在以后我們做級配設計時，即可根據比例中值主要通過調整關鍵篩孔比例，其它線性適當進行微調的方法，快速對目標礦料級配進行調整優(yōu)化。結 語 通過：1、對表3中的篩分數據進行調整；2、引用LINEST函數計算出