為了給膠凝砂礫石配合比設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供參考,在單因素和多因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用響應(yīng)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(duì)膠凝砂礫石28 d抗壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:抗壓強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)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(duì)抗壓強(qiáng)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(yīng)面法可以建立較精確的多元回歸模型,其對(duì)膠凝砂礫石配合比設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。 

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由圖2可以看出:響應(yīng)曲面為開(kāi)口向下的拋物曲面;在砂率閾值區(qū)間內(nèi),隨著粉煤灰摻量的增加膠凝砂礫石抗壓強(qiáng)度逐漸增大,當(dāng)粉煤灰摻量增加到50%時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值8.07 MPa;在粉煤灰摻量閾值區(qū)間內(nèi),抗壓強(qiáng)度隨砂率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),當(dāng)砂率為0.2時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到峰值。但是在模型優(yōu)化前,交互項(xiàng)AB的P值遠(yuǎn)大于 0.05,表明砂率與粉煤灰的交互作用對(duì)膠凝砂礫石抗壓強(qiáng)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(yīng)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(duì)膠凝砂礫石抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)度較低。由圖3可以看出,響應(yīng)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(qiáng)度逐漸增大,當(dāng)水膠比為1.0、粉煤灰摻量為50%時(shí)膠凝砂礫石抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值8.07 MPa;當(dāng)水膠比為1.0時(shí),抗壓強(qiáng)度在粉煤灰摻量閾值區(qū)間內(nèi)均為最大值。其原因是粉煤灰對(duì)增強(qiáng)材料后期強(qiáng)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(yīng)的需水量變化不大,大部分粉煤灰與水結(jié)合后充當(dāng)惰性材料填充試塊內(nèi)部的孔隙,提高試塊密實(shí)性,從而起到提高強(qiáng)度的作用[2]。模型優(yōu)化后交互項(xiàng)AC的P值為0.037<0.05,說(shuō)明二者的交互作用對(duì)抗壓強(qiáng)度有一定的影響。

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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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