基于响应面法的花岗岩洞渣混凝土配合比优化-《混凝土与水泥制品》杂志社

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基于响应面法的花岗岩洞渣混凝土配合比优化

Mix proportion optimization of concrete with granite cave slag based on response surface method

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关键词：

花岗岩洞渣混凝土；响应面法；坍落度；抗压强度；砂率；粗骨料级配；水胶比；配合比优化

Key words：

Concrete with granite cave slag; Response surface method; Slump; Compressive strength; Sand ratio; Coarse aggregate gradation; Water-binder ratio; Mix proportion optimization

刊期：

2025年第11期

DOI：

10.19761/j.1000-4637.2025.11.115.07

文章编号：

基金项目：

杨凌职业技术学院2024年校内科研基金项目（ZKZ24-07）；宿州学院土木工程双能型教学团队项目（2023XJSN07）；宿州学院博士科研启动基金项目（2024BSK014）。

作者：

郭东1，2，刘彩玲3，牛智勇4，栾从起4，*

单位：

1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 310000；2.浙江华东工程咨询有限公司，浙江杭州 310024；3.杨凌职业技术学院，陕西杨凌 712100；4.宿州学院资源与土木工程学院，安徽宿州 234000

摘要

摘要：基于响应面法研究了砂率（37%、39%、41%）、粗骨料级配（m_{5~10 mm花岗岩洞渣}∶m_{10~15 mm花岗岩洞渣}=3∶7、4∶6、5∶5）、水胶比（0.33、0.37、0.41）对花岗岩洞渣混凝土坍落度和28 d抗压强度的影响，并优化了花岗岩洞渣混凝土的配合比。结果表明：花岗岩洞渣混凝土的最优配合比方案为砂率41%、m_{5~10 mm花岗岩洞渣}∶m_{10~15 mm花岗岩洞渣}=5∶5、水胶比0.38，对应的花岗岩洞渣混凝土坍落度、28 d抗压强度的预测值与实测值误差分别为2.5%、3.5%；花岗岩洞渣混凝土坍落度回归模型、28 d抗压强度回归模型的R²分别为0.985 3和 0.969 9，2个模型的预测精度均较高。

Abstract: The effects of sand ratio (37%, 39%, 41%), coarse aggregate gradation (m_{5~10 mm granite cave slag}∶ m_{10~15 mm granite cave slag} = 3∶7, 4∶6, 5∶5), water-binder ratio (0.33, 0.37, 0.41) on the slump and 28 d compressive strength of concrete with granite cave slag were studied, and the mix proportion of concrete with granite cave slag was optimized. The results show that the optimal mix proportion design of concrete with granite cave slag is as follows: sand ratio of 41%, m_{5~10 mm granite cave slag}∶ m_{10~15 mm granite cave slag} = 5∶5, water-binder ratio of 0.38, and the corresponding errors between predicted and measured values of slump and 28 d compressive strength of concrete with granite cave slag are 2.5% and 3.5%, respectively. The R² values for the slump regression model and the 28 d compressive strength regression model of concrete with granite cave slag are 0.985 3 and 0.969 9, respectively, indicating that the two models both exhibit high prediction accuracy.

结论

（1）各因素对洞渣混凝土坍落度的影响显著，且显著程度的高低顺序为：C＞A＞B；因素A和B、B和C的交互作用均显著，因素A和C的交互作用不显著；A因素的二次作用显著，因素B、C的二次作用均不显著。
（2）各因素对洞渣混凝土28 d抗压强度的影响显著，且显著程度的高低顺序为：C＞B＞A；因素A和B、A和C的交互作用均不显著，因素B和C的交互作用显著；A因素的二次作用不显著，因素B、C的二次作用均显著。
（3）洞渣混凝土的最优配合比组合为：砂率41%、m_{5~10 mm洞渣}∶m_{10~15 mm洞渣}=5∶5、水胶比0.38，此时洞渣混凝土坍落度、28 d抗压强度的预测值与实测值的误差分别为2.5%、3.5%，洞渣混凝土坍落度回归模型、28 d抗压强度回归模型的预测精度较高。

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引用本文

郭东,刘彩玲,牛智勇,等.栾从起基于响应面法的花岗岩洞渣混凝土配合比优化[J].混凝土与水泥制品,2025(11):115-121.

GUO D,LIU C L,NIU Z Y,et al.Mix proportion optimization of concrete with granite cave slag based on response surface method[J].China Concrete and Cement Products,2025(11):115-121.

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