為了給膠凝砂礫石配合比設計及優(yōu)化提供參考,在單因素和多因素試驗的基礎上,應用響應面法分析了粉煤灰摻量、砂率和水膠比三因素及其交互作用對膠凝砂礫石28 d抗壓強度的影響。結果表明:抗壓強度指標對單因素的敏感程度依次為水膠比>粉煤灰摻量>砂率,雙因素交互作用對抗壓強度影響的顯著程度依次為水膠比與砂率>水膠比與粉煤灰摻量>粉煤灰摻量與砂率;膠凝砂礫石最優(yōu)粉煤灰摻量為50%、最優(yōu)砂率為0.2、最優(yōu)水膠比為1.0;采用響應面法可以建立較精確的多元回歸模型,其對膠凝砂礫石配合比設計具有指導意義。 

【文章來源】：人民黃河. 2020,42(11)北大核心

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由圖2可以看出:響應曲面為開口向下的拋物曲面;在砂率閾值區(qū)間內,隨著粉煤灰摻量的增加膠凝砂礫石抗壓強度逐漸增大,當粉煤灰摻量增加到50%時抗壓強度達到最大值8.07 MPa;在粉煤灰摻量閾值區(qū)間內,抗壓強度隨砂率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,當砂率為0.2時抗壓強度達到峰值。但是在模型優(yōu)化前,交互項AB的P值遠大于 0.05,表明砂率與粉煤灰的交互作用對膠凝砂礫石抗壓強度影響并不顯著,其原因是砂主要起骨架和填充作用,粉煤灰前期水化反應較弱,難以與砂形成覆蓋粗骨料的包裹材料且有部分孔隙,因此二者之間的交互作用對膠凝砂礫石抗壓強度貢獻度較低。由圖3可以看出,響應曲面形狀較不規(guī)則,隨著水膠比的減小和粉煤灰摻量的增加,抗壓強度逐漸增大,當水膠比為1.0、粉煤灰摻量為50%時膠凝砂礫石抗壓強度達到最大值8.07 MPa;當水膠比為1.0時,抗壓強度在粉煤灰摻量閾值區(qū)間內均為最大值。其原因是粉煤灰對增強材料后期強度的效果較為突出,28 d齡期的有效膠凝材料總量較少,水化反應的需水量變化不大,大部分粉煤灰與水結合后充當惰性材料填充試塊內部的孔隙,提高試塊密實性,從而起到提高強度的作用[2]。模型優(yōu)化后交互項AC的P值為0.037<0.05,說明二者的交互作用對抗壓強度有一定的影響。

由圖4可以看出:響應曲面呈開口向下的拋物曲面;在砂率閾值區(qū)間內,膠凝砂礫石抗壓強度隨著水膠比的減小而增大,當水膠比為1.0時抗壓強度達到最大值;在水膠比閾值區(qū)間內,膠凝砂礫石抗壓強度隨砂率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,當砂率接近0.2時抗壓強度最大。模型優(yōu)化后交互項BC的P為0.01<0.05,說明兩者的交互作用對抗壓強度的影響較為顯著,且強于AC對抗壓強度的影響。圖4 砂率與水膠比交互作用對28 d抗壓強度的影響(A=50%)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3030192