[理学]正交设计

用正交设计法配制高性能泵送混凝土的试验研究高性能泵送混凝土越来越多地应用在各种工程上,尤其是在高层建筑和大跨度结构中。使用高性能泵送混凝土,无论在经济技术上,还是在施工生产上,均显示出了一系列的优越性。但是,由于原材料、天气情况及施工条件等各种因素的影响,在配制高性能泵送混凝土时,必须全面考虑,严格掌握,稍有疏忽就会造成严重的后果。而按一般常用的配制方法,需要试验次数多,工作量大,周期长,试验资料也有些乱,不便于分析整理,难以得到满意的结果。因此，采用正交设计法进行实验研究。试验目的与指标本次试验目的主要是考核水灰比、用水量、泵送剂掺量和F矿粉掺量四个因素对高性能泵送混凝土强度和工作性的影响,从而找出最佳组合,制定最优配合比，用于指导生产。考察的指标是混凝土抗压强度和混凝土拌合物的工作性。试验因素及水平本试验选取了四个主要影响因素水胶比、用水量、泵送剂掺量和F矿粉掺量，并根据以往的试验经验、专业知识和工程实践，每个因素各制定三个水平，见下表。因素水平水胶比用水量/KG/M3SHB掺量/F矿粉掺量/103117010202033175152530351802030选择正交表本试验是一个四水平三因素的试验，故选择正交表进行正交分析。349L试验方案与结果1234考核指标因素试验号ABC/D/坍落度/MMR28/MPA110311170110120156770210312175215225185785310313180320330220766420331170215330168684520332175320120216715620333180110225202708730351170320225172658830352175110330190621930353180215120235694注表中R28为混凝土28D抗压强度极差分析试验指标坍落度/MMR28/MPAABCDABCD因素参数水胶比用水量泵送剂掺量F矿粉掺量水胶比用水量泵送剂掺量F矿粉掺量YJ15614965486072321211220992179YJ25865915885592107212121632151YJ359765760857819732168213920711J18716518320277470470072621951971961867027077217173J199219203193658723713690R12542016116192136优水平A3B3C3D1A1B3C2D1主次因素B,C,D,AA,D,C,B最优组合A3B3C3D1A1B3C2D1方差分析试验指标坍落度/MMABCD因素参数水胶比用水量泵送剂掺量F矿粉掺量YJ1561496548607YJ2586591588559YJ3597657608578J361616048212962592136002304SJ2268894366889622222389556FJ10576J0051749IY35912I6092112IIYS738DCAES6EF试验指标R28/MPAABCD因素参数水胶比用水量泵送剂掺量F矿粉掺量YJ12321211220992179YJ22107212121632151YJ31973216821392071J34856641082J1211043136409611664SJ2053966029696920942FJ18154J001164091IY75912I36992112IIYS4DCBES6EF方差分析表试验指标方差来源偏差平方和自由度均方和F比显著性水平B436688922183444510576005A2268892C6222222D38955622064445坍落度/MM总和56055568F0052,651A205396210269818154001B60292C69692D2094225657R28/MPA总和2393368F0012,6109最优组合及置信区间对于坍落度这一试验指标，用水量为显著性因素，对于R28强度这一试验指标，水胶比为显著性因素，其他因素全计入误差，因此，从经济方面考虑，最佳组合应该是，对于坍落度应为A3B3C1D3对于R28强度应为A1B3C1D3。根据以上分析，凭借专业知识，总和实际情况，从多方面考虑，对各个因素作出分析，确定最优组合为A3B3C1D3。在选定最优组合后，运用试验数据的线性结构模型，在进行区间估计时，可以先估计，再求其误差。优Y对于坍落度来讲，由公式，通过计算得313DCBAY优，78193Y253AA25YB78101YC，最后得。0DD6优Y误差，通过计算得，1/,1FNFSFFEEE671238ES，并查得，得0ES6EF0EF2F9956,05。3019/71238950因此，最优组合A3B3C1D3其指标真值将在212662030到212662030之间，即在19236到23296之间，此时的置信度为95。对于R28强度来讲，由公式，通过计算得313DCBAY优，127Y253AA8YB121YC，最后得。123YDD7463优Y误差，通过计算得，1/,FNFSFFEEE943ES，并查得，得0ES6EF0EF2F9716,0。519/437105因此，最优组合A3B3C1D3其指标真值将在6374509到6374509之间，即在5865到6883之间，此时的置信度为99。结果验证选定的最佳组合条件为A3B3C1D3,为保证所选定因素水平的可靠性,对制定的高性能泵送混凝土施工配合比进行复试,考核各种因素在工程中的