普通混凝土的配合比设计 普通混凝土的配合比是指混凝土的各组成材料数量之间的质量比例关系。确定比例关系的过程叫配合比设计。普通混凝土配合比，应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配、调整后确定。普通混凝土的组成材料主要包括水泥、粗集料、细集料和水，随着混凝土技术的发展，外加剂和掺和料的应用日益普遍，因此，其掺量也是配合比设计时需选定的。 混凝土配合比常用的表示方法有两种；一种以1m3混凝土中各项材料的质量表示，混凝土中的水泥、水、粗集料、细集料的实际用量按顺序表达，如水泥300Kg、水182 Kg、砂680 Kg、石子1310 Kg；另一种表示方法是以水泥、水、砂、石之间的相对质量比及水灰比表达，如前例可表示为1：2.26：4.37，W/C=0.61，我国目前采用的量质量比。 一、混凝土配合比设计的基本要求 配合比设计的任务，就是根据原材料的技术性能及施工条件，确定出能满足工程所要求的技术经济指标的各项组成材料的用量。其基本要； (1)达到混凝土结构设计要求的强度等级。 (2)满足混凝土施工所要求的和易性要求。 (3)满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求。 (4)符合经济原则，节约水泥，降低成本。 二、混凝土配合比设计的步骤 混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比设计4个设计阶段。首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过试配、检测、进行工作性的调整、修正得到；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，进一步调整配合比以确定水泥用量最小的方案；而施工配合绋考虑砂、石的实际含水率对配合比的影响，对配合比做最后的修正，是实际应用的配合比，配合比设计的过程是逐一满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等要求的过程。 三、混凝土配合比设计的基本资料 在进行混凝土的配合比设计前，需确定和了解的基本资料。即设计的前提条件，主要有以下几个方面； (1)混凝土设计强度等级和强度的标准差。 (2)材料的基本情况；包括水泥品种、强度等级、实际强度、密度；砂的种类、表观密度、细度模数、含水率；石子种类、表观密度、含水率；是否掺外加剂，外加剂种类。 (3)混凝土的工作性要求，如坍落度指标。 (4)与耐久性有关的环境条件；如冻融状况、地下水情况等。 (5)工程特点及施工工艺；如构件几何尺寸、钢筋的疏密、浇筑振捣的方法等。 四、混凝土配合比设计中的三个基本参数的确定 混凝土的配合比设计，实质上就是确定单位体积混凝土拌和物中水、水泥。粗集料（石子）、细集料（砂）这4项组成材料之间的三个参数。即水和水泥之间的比例——水灰比；砂和石子间的比例——砂率；骨料与水泥浆之间的比例——单位用水量。在配合比设计中能正确确定这三个基本参数，就能使混凝土满足配合比设计的4项基本要求。
混凝土配合比试验设计方案
混凝土配合比设计试验报告 一、配合比设计理论依据 1、《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10 2、《广州白云国际机场迁建工程——场道道面工程补充施工技术要求》 3、《水泥胶砂强度检测方法（ISO）法》GBT17671—1999 4、《公路集料试验规程》JTJ058—2000 5、《水泥混凝土路面施工及验收规范》GB97—87 6、《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053—94 7、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000 J64—2000 8、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 9、《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997） 10、《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88） 二、道面混凝土设计要求如下： 2.1、强度：28天抗折强度5.0Mpa； 2.2、和易性要求：维勃稠度20-40s，或塌落度小于10mm； 2.3、耐久性要求：水泥用量不少于300Kg/m3，也不宜大于330Kg/m3； 水灰比不宜大于0.44； 2.4、水泥混凝土所用原材料应符合《民航机场场道工程施工技术要求》1996—10中的有关要求外，尚应符合以下规定： 2.4.1水泥道面及道肩面层混凝土可采用标号为525的硅酸盐水泥。水泥中氧化镁含量不宜大于3%，碱含量不大于0.6%。水泥的其他质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定。
2.4.2砂宜采用细度模数为2.65～ 3.20的中粗河砂。砂的含泥量不得大于3%，含泥量超过规定时应冲洗。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的砂不得使用。 2.4.3碎石圆孔筛最大粒径为40mm。应委托有资格的试验单位，按《公路集料试验规程》JTJ058—2000中的岩相法对每种料源测定其碱活性，有碱活性的碎石不得使用。碎石应按圆孔筛5～20mm、20～40mm两级级配分别备料，两种碎石混合后的颗粒级配应符合下表要求： 项目技术要求 颗粒尺寸筛孔尺寸mm（圆孔筛）40 20 10 5 累积筛余（%）0～5 50～70 70～90 90～100 2.4.4水冲洗集料、拌和混凝土及混凝土养生可采用一般饮用水。使用河水、池水或其他水应符合下列要求：①水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质，如油、糖、酸、碱、盐等；②硫酸盐含量（按SO2-1计）不超过2.7mg/cm3；③pH值大于4；含盐总量不得超过5mg/cm3。 2.4.5外加剂水泥混凝土中需要掺用外加剂时，必须根据工程要求，通过试验选定外加剂的种类和用量。外加剂的质量应符合《混凝土外加剂一等品规定指标》（GB8076-1997）的规定要求，其使用应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88）的规定要求。不得使用pH值大于8的碱性外加剂。施工过程中应严格控制外加剂剂量，现场有专人配制。 三、确定原材料 我们根据招标文件、投标书、与业主签订的施工合同及施工图纸的要求确定使用下列材料：
燕山大学 正交试验设计课程设计 题目：正交试验设计在牌照识别中的应用 学院（系）：理学院 年级专业： 11经济统计 学号： 110108020005 学生姓名：吕凯旋 指导教师：孟宪云 教师职称：教授 完成时间：2014年11月4日 燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：理学院基层教学单位：燕山大学 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2014年11月1日燕山大学课程设计评审意见表
摘要 摘要：车辆牌照识别技术是智能交通系统中采集交通数据的重要技术手段。本文将正交试验设计方法应用于车辆牌照识别技术影响因素分析。在归纳了影响牌照识别准确度的主要因素的基础上，以上海市虹桥路测试数据为实例，运用正交试验设计方法进行分析，得出了光线为车辆牌照识别技术主要影响因素的结论，进而给出了提高车辆牌照识别正确度的建议。 关键词牌照识别；正交试验设计；影响因素；智能交通系统
Abstract Abstract：The license plate recognition(LPR)is an important technology of traffic data collecting intelligent traffic system．This paper presents orthogonal experimental design(OED) method to the analysis of factors impacting LPR．Then，main factors’influence on the LPR are sorted．Based on the real sample of Hongqiao Road in Shanghai，the OED method is found feasible．Also，it concludes that light is the key factor affecting LPR．And correspondent conclusion and advices of LPR were put forward． Key words license plate recognition；orthogonal experimental design；influencing factors；intelligent traffic system
自密实混凝土配合比设计方案 一.工程概况 二.设计依据 CECS 203-2006自密实混凝土应用技术规程 JGJT 283-2012 自密实混凝土应用技术规程 三.配合比设计 1.自密实砼性能要求： 自密实性能：二级强度等级：C40 （1）根据自密实性能等级选取单位体积粗骨料体积用量Vg=0.32m3=320L，则质量为 M g=ρg×V g=2.707?320=866.24kg （2）确定单位体积用水量V W、水粉比W/P和粉体体积V P 考虑到掺入粉煤灰配制C40等级的自密实砼，而且粗细骨料粒形级配良好，砂石表面比较粗糙，选择单位体积用水量175.0L和水粉比0.80（后根据砂率进行微调至0.814）。 V P=V W÷W P =175÷0.814=215L 粉体单位体积用量为0.215m3介于推荐值0.16~0.23m3。 浆体量为0.2150+0.1750=0.390m3介于推荐值0.32~0.40m3。 （3）确定含气量 根据经验以及所使用外加剂的性能设定自密实砼的含气量为1.5%，即15L。（4）计算单位体积细骨料量 因为细骨料中含有2%的粉体，所以根据下式可计算的出细骨料体积用量为281L，质量为731.837kg。 V g+V P+V W+V a+1?2%V S=1000L M s=ρs×V s=2.608?281=731.837kg （5）计算单位体积胶凝材料体积用量V ce
因为未使用惰性掺合料，所以可由下式计算 V ce=V P?2%V S=215?2%×281=209L （6）粉煤灰掺量30%（胶凝材料的质量比例）进行计算 M B×30% ρf + M B×70% ρc =V ce 即： M B×30% 2.3+ M B×70% 3.1 =209 得： M B=587.770kg，M C=M B×70%=411.739kg，M f=176.131kg V c=M C ρC =132.72L，V f= M f ρf =76.67L 水胶比W/B=0.298。 强度计算得到的水胶比如下： f cu，0=f cu，k +1.645σ=40+1.645×5.0=48.23Mpa f b=γf f ce=0.70×56=39.2Mpa W = σS×f b cu,0s b b = 0.53×39.2 =0.396>0.298 强度条件满足，固取自密实自密实性能计算所得水胶比W/B=0.298 （7）聚羧酸系高性能减水剂的用量取为胶凝材料质量的1.5%。
碾压混凝土实验室配合比设计试验 1 试验目的 测定碾压混凝土配合比设计试验所用原材料的物理力学性能指标，然后进行碾压混凝土实验室的配合比设计。 2 试验方案 本试验根据配合比设计所需的技术资料，首先对选定的材料进行物理力学性能指标的测定试验，再依据配合比设计规程及原则来进行配合比的设计，对于碾压混凝土，设计时主要考虑其三大参数的要求。本试验流程图如图2.1所示。
图2.1 试验流程图 3 试验方法 3.1 原材料的物理力学性能试验 本试验配合比设计所用的原材料主要有：水泥、粉煤灰、石灰、粗细集料、
水及外加剂等。 3.1.1水泥试验 水泥试验主要包括：水泥细度试验、水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验、水泥体积安定性试验、水泥胶砂强度试验等。 水泥细度试验采用手工干筛法来检验水泥细度；水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验及水泥体积安定性试验（雷氏夹法）按GB/T 1346-1989《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》，用沸煮法，对该水泥进行了安定性试验；水泥胶砂强度试验通过ISO法来测定水泥的强度等级。 通过试验，得到本试验所用水泥的物理性能见表1.1。 表1.1 水泥的物理性能表 水泥品种 初凝 （h:min） 终凝 （h:min） 安定性 （mm） 筛余量 （%） 标准稠 度（%） 抗压 （Mpa） 抗折 （Mpa） 3d 28d 3d 28d P.C32.5R 2.1 3.1.2 粉煤灰试验 根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—91以及国家标准GB175—1999，GB1344—1999，GB12958—1999中的规定，需对粉煤灰的细度、密度、凝结时间、体积安定性和强度及强度等级等主要技术性质经行测定。 通过试验，该粉煤灰的物理性能见表1.2。 表1.2 粉煤灰的物理性能表 粉煤灰等级 密度 （g/cm3） 堆积密度 （g/cm3） 细度 （%） 比表面积 （g/cm2） 需水量 （%） 28d抗压 强度比 （%） Ⅱ级 2.302 26 3.1.3集料试验 集料试验主要包括测定砂、石的近似密度试验、砂、石的堆积密度试验、砂、石的空隙率计算和砂、石的筛分析试验等。 通过试验，测得所用砂子、石子的物理性能见表1.3、表1.4。 表1.3 砂子的物理性能表
基于正交设计法的混凝土配合比试验研究 摘要：混凝土配合比设计直接决定混凝土的质量与强度，利用正交试验法对配合比进行设计，对各因素水平进行极差分析、方差分析。结果表明：正交表安排试验能够筛选出代表性较强的少数试验，进而来得出最优或较优的试验条件，正交试验与分析是实现混凝土最优配合比设计的重要方法。 关键词：配合比；正交试验；极差；方差 1 引言 混凝土配合比设计是混凝土领域的一个重要的研究课题。随着高强、高性能混凝土的推广应用，影响混凝土性能的因素越来越多，因素之间的关系更加复杂，单凭经验判断很难达到预期要求，必须通过试验设计及分析来选择各个因素的最佳试验状态。试验设计的种类很多，包括正交试验、均匀试验等。其中正交试验设计是研究与处理多因素试验的一种方法，它是在实际经验与理论认识的基础上，利用一种排列整齐规格化表来安排试验，这种正交表具有“均匀分散，齐整可比”的特点。利用正交表安排试验，能够筛选出代表性较强的少数试验来得出最优或较优的试验条件。 2 混凝土强度正交试验 在混凝土配合比中，水胶比、胶凝材料用量、砂率、外加剂掺量等多种因素均对混凝土强度和质量有影响。本试验研究水胶比、胶凝材料用量、砂率、粉煤灰掺量这四个因素及每个因素的数量水平对混凝土强度的影响。即：水胶比以A 表示，选取0.42、0.44、0.46、0.48这4个变化水平作为试验条件；胶凝材料用量以B表示，选取330kg、360kg、390kg、420kg这四个变化水平作为试验条件；砂率以C表示，选取38%、40%、42%、44%这四个变化水平作为试验条件；粉煤灰掺量以D表示，选取10%、15%、20%、25%这四个变化水平作为试验条件。其中粉煤以超量取代系数1.5来取代水泥。具体见表1所示。 表1正交水平与因素安排 上述的4因素4水平正交表，如果按照全面试验的方法，需要做4×4×4×4=256次试验，才能覆盖全部的组合条件，而选用正交试验设计，在条件考察范围内，选择代表性强的少数试验，仅做16次试验，就能找到最优或较优的方案。 以上述试验为例，论述正交试验法的计算方法。正交试验的正交表表达式为
正交设计助手II 3.1 软件介绍及使用实例说明 一、软件各模块介绍 1.软件简介 正交设计助手II 3.1 是一款针对正交实验设计及结果分析而制作的专业软件。正交设计方法是我们常用的实验设计方法，它让我们以较少的实验次数得到科学的实验结论。但是我们经常不得不重复一些机械的工作，比如填实验安排表，计算各个水平的均值等等。正交设计助手可以帮助您完成这些繁琐的工作。此款软件支持混合水平实验，支持结果输出到RTF、CVS、HTML页面和直接打印。 2.创建与管理工程 打开软件后，在文件菜单项下可以“新建工程”或“打开工程”，工程文件以lat作为扩展名。如下图所示 注意：在"实验项目树"区域，右键点击当前的工程名，可修改工程名称。 3.设计实验 新建实验：在当前工程文件中新增一个实验项目，一个工程可包含多个实验项目。 每个实验项目包括有 （1）实验名称、实验描述（实验编号及简要说明）、选用的正交表类型(是标准正交表还是混合水平表) （2）选用的正交表（如L27_3_13或x_L2-3_8等） （3）表头设计结果（每个实验因素的名称、所在列及各水平的描述）。 单击实验—新建实验，如下图所示
该软件支持混合水平实验设计，你将可以选择一个更为合适您的实验的混合水平表(使用工具blend.exe - 混合水平表编辑器 - 改造系统提供的标准正交表)。如果是混合水平实验，要注意每列所能支持的最大水平数。 注意：右键点击当前的实验名称，可以修改实验信息或删除当前实验。 4.分析实验结果 （1）直观分析：根据所选用的正交表对当前实验数据作出基本的直观分析表。 （2）因素指标：以直观分析表的结果，作出当前的因素指标图（即效应曲线图）。 （3）交互作用：选择两个因素进行交互作用分析，作出交互作用表。 （4）方差分析：设定数据中的误差所在列，并选择所要采用的F检验临界值表。计算出偏差平方和（S值）和F比。并给出显著性指标。 注意：如果实验数据未正确输入，系统不能进行分析操作。
实验设计与分析课程论文 题目利用SPSS 软件进行方差分析和正交试验设计 学院 专业 年级 学号 姓名 2012年6月29日
一、SPSS 简介 SPSS 是世界上最早的统计分析软件，1984年SPSS 总部首先推出了世界上第一个统计分析软件微机版本SPSS/PC+，开创了SPSS 微机系列产品的开发方向，极大地扩充了它的应用范围，并使其能很快地应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS 的自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价与称赞。 SPSS 的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等等。SPSS 统计分析过程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，每类中又分好几个统计过程，比如回归分析中又分线性回归分析、曲线估计、Logistic 回归、Probit 回归、加权估计、两阶段最小二乘法、非线性回归等多个统计过程，而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数。SPSS 也有专门的绘图系统，可以根据数据绘制各种图形。SPSS 的分析结果清晰、直观、易学易用，而且可以直接读取EXCEL 及DBF 数据文件，现已推广到多种各种操作系统的计算机上，它和SAS 、BMDP 并称为国际上最有影响的三大统计软件。 SPSS 输出结果虽然漂亮，但不能为WORD 等常用文字处理软件直接打开，只能采用拷贝、粘贴的方式加以交互。这可以说是SPSS 软件的缺陷。 二、方差分析 例如 某高原研究组将籍贯相同、年龄相同、身高体重接近的30名新战士随机分为三组，甲组为对照组，按常规训练，乙组为锻炼组，每天除常规训练外，接受中速长跑与健身操锻炼，丙组为药物组，除常规训练外，服用抗疲劳药物，一月后测定第一秒用力肺活量(L)，结果见表。试比较三组第一秒用力肺活量有无差别。对照组为组一，锻炼组为组二，药物组为组三。 第一步：打开 SPSS 软件 表1 三组战士的第一秒用力肺活量(L) 对照组 锻炼组 药物组 合计 3.25 3.66 3.44 3.32 3.64 3.62 3.29 3.48 3.48 3.34 3.64 3.36 3.16 3.48 3.52 3.64 3.20 3.60 3.60 3.62 3.32 3.28 3.56 3.44 3.52 3.44 3.16 3.26 3.82 3.28
实践技术｜正交法设计C60 混凝土配合比的案例！ ［摘要］JGJ 55—2011 标准中提出≥C60 强度值的混凝土为高强混凝土，而在实际生产中，C60 段以上混凝土设计多采用预估水胶比，往往缺乏实际的可操作性，并且没有指出高强混凝土的设计过程中明确影响混凝土强度各种原因及因素。本文采用正交设计试验方法，通过正确选择影响因素，统计实验数据，从中找出关键条件，使高强混凝土的设计少走弯路，达到满足设计强度的要求，也满足工作性的要求，并在生产中通过掌握关键因素的各项指标，可更好的控制混凝土质量，使建筑物的安全耐久性得以保证。［关键词］正交试验设计；影响因素；水平；混凝土配合比0 前言混凝土配合比是指水泥混凝土中胶凝材料、水、砂及骨料之间的比例关系，有时还应注明外加剂的使用量。混凝土配合比设计的基本要求是满足结构设计的强度等级要求，满足混凝土施工所需要的和易性，满足工程所在环境对混凝土耐久性的要求并达到符合经济性的原则。1 设计原则因素分析混凝土配合比首先要满足设计的强度要求，而影响强度的因素很多，其中包括：（1）原材料因素的影响；（2）配合比的因素；（3）成型及养护条件的影响。因此，混凝土配合比设计受材料内因及环境外因的共同作用。其难点在于将其各方面因素协调好、控制好。另外，材料因素是可控因素，
只要在选择上制定一个标准，严格执行，并且最大优选合格材料，可在一定范畴内选择。还有就是浇筑成型及养护条件，这些因素在相关的标准中有明确的规定，只要认真完善并执行也可以形成同一个设计平台，将误差限定在一个较小的范围内。因此，本文仅讨论配合比计算中各材料间的相互比例而产生的一些参数，对混凝土配合比设计的影响包括水胶比、掺合料、砂率、混凝土容重等因素，从中找到影响最大、组合最优的因素水平。2 正交试验设计2.1 原理正交试验设计是一种解决多因素、多水平对比试验的数学方法，它依据数学原理，根据正交性从大量的试验因素中挑选具有正交性质的因素和水平指标，通过均衡搭配组合，使用那些具有代表性、典型性的组合进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点。涵盖各个因素组合的情况，极大的减少了试验次数，用少而有代表性的试验反映出全面情况，提高了工作效率。2.2 特点（1）考察因素及水平合理，分布均匀。（2）不需要进行重复试验，误差便可估算出来，且计算精度高。（3）可找出主要因素，便于进一步试验。（4）因素越多，水平越多，因素之间交互作用越多，正交表的作用越大。在混凝土配合比设计影响因素试验中，可利用正交表的优点，大幅降低试验的数量并保证试验质量。2.3 应用步骤混凝土配合比设计优劣的影响因素较多，是许多影响因素共同作用的结果，如前所述，主要的影响因素可归
正交试验设计方法在试验设计中的应用 来稿日期:1999-10-06 郝行舟 李春生 (南阳市公路交通规划勘察设计院) 摘要 本文以三因素三水平的正交试验设计为例,说明正交表的使用方法及正交试验设计方法在试验设计中的应用。并通过一个具体实例向大家介绍正交试验设计的原理、优点及试验结果处理的方法。 关键词 正交试验设计 应用 正交表 优选法 Orthogonal Test Method ′s Applications on Testing Designs Hao X ingzhou (N anya ng H ighw ay Pla n&Reconnaissance Institute ) Abstract This paper ,using 3factor s a nd 3dim ensio ns o r tho go nal test a s a n ex ample ,sho w ho w to use the o rt-hog o nal test table and o rthog o na l test me tho d ′s applica tions on testing desig ns .It a lso g iv e an exa mple to sho w the de -tails o f principle ,adv antag es ,dealing with testing results o f or thog onal test desig ns . Key words O r tho g onal test desig ns Applica tion O r tho go na l test table O ptimum seeking metho d 1 引言 如何科学地设计试验,以获得高可靠性的试验数 据,这是我们工程技术人员在试验设计中最需要解决的问题。试验安排得好,试验次数少且能获得满意的结果,多快好省,事半功倍,反之则事倍功半。 举例来说:若影响质量指标的因素有A 、B 、C 3种因素,每个因素各取3个水平,分别为A 1、A 2、A 3、B1、B2、B3、C1、C2、C3.(所谓因素的水平即该因素在其试验范围内取具有代表性的“值”,三水平就是有代表性的3个“值”,水平有时不限于数值,它可以是原料的种类或操作方式等等)。按传统的方法采用单因素轮换法安排试验:譬如因素B 固定在B1水平上,因素C 固定在C 1水平上,试验安排为B 1C 1A1 A2A3 ,如果试验结果发现在A3水平较好,则安排试验A3C1 B1B2B3 ,这时发现B 2较好,以后就安排A 3B 2 C1 C2C3 ,如果发现C 3较好,那么A3B2C3为最佳条件,这种试验安排的缺点是:①考察的因素水平仅局限于局部区域,不能全面地反映因素的全面情况,找不出影响质量的主要因素,无 法再在三水平外继续找更好的配比组合(水平)。②如果不进行重复试验,试验误差就估计不出来,因此无法确定最佳分析条件的精度。当然,我们可以用全面试验法按它们所有可能组合的情况做试验,则需做33=27次试验,对各因素进行全面考虑,从中选出最优化条件,但这种作法很不经济,有时是不可能实现的。例如安排5个因素的3水平的全面试验需做35=243次,这在人力、物力、时间上是几乎不可能执行的。因此,我们很自然地会提出下列问题:如何从大量的试验点中挑选适量的具有代表性、典型性的点呢?特别是怎样选择试验次数尽量少而又有代表性的试验呢?利用根据数学原理制作好的规格化表——正交表来设计试验不失为一种上策,这种设计方法被称为正交最优化,即正交试验设计方法。事实上,正交最优化方法的优点不仅表现在试验的设计上,更表现在对试验结果的处理上。 2 正交试验设计方法简介 还以前面提到过的三因素三水平的项目为例,是否同样做9次试验,可以完全克服单因素轮换法安排试验的诸多缺点,且能选出影响质量的最主要因素,便于进一步试验呢?回答是肯定的,这便是利用正交表,进行正交试验设计。表1为三水平正交表中的一种,可以在本例中应用。 26 第19卷 第6期河南交通科技 V ol.19 N o.61999年12月SCIEN CE AN D T ECHN O LO G Y O F HEN AN CO M M UN ICA T IO N Dec.1999
混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=-
高性能混凝土配合比设计和选择 1、原材料选择 水泥：C30普通混凝土和水下混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O42.5R 密度3.0 g/cm3，氯离子含量0.015%，标准稠度用水量28.4%，比表面积333 m2/kg，水泥中粉煤灰掺量16.7%。 C50预应力混凝土采用宁夏赛马普通硅酸盐水泥P.O52.5R，标准稠度用水量25.8%，氯离子含量0.016%，，水泥中粉煤灰掺量7%，水泥密度3.1 g/cm3，比表面积410m2/kg。 粉煤灰采用宁夏大坝电厂生产的优质Ⅰ级粉煤灰，表观密度p f = 2.2g/cm3。 硅粉：采用宁夏大武口铁合金厂生产，松堆密度p b= 0.18~0.23 g/cm3、表观密度=2.0~2.2g/cm3比表面积：15~20m2/g、需水量比：≤125% 、SiO 2含量可达 85~90%。 石灰岩粉：采用柳木高玉明牌石灰岩粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=450 kg/m2，含泥量≤2%。 矿粉：采用青铜峡矿粉表观密度=2.8g/cm3，比表面积=600 kg/m 2。 减水剂采用山西黄恒HY-A聚羧酸高性能液体减水剂，减水率不小于25%,经正交设计减水剂C30优化为浇凝材料0.8%，C50优化为浇凝材料1.1%。 细集料：银川天昊水洗砂厂中砂：表观密度2687kg/m3、堆积密度1640kg/m3、空隙率39%、含泥量1.3%、云母含量1.3%、坚固性4.
3%、细度模数2.86；细度模数M k=2.6~3.2。要求M k浮动小，具有良好的级配Ⅱ区中粗砂，太细的砂配制不出高性能混凝土。细集料满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.3要求。 粗集料：套门沟碎石(5-31.5)：表观密度2727 kg/m3、堆积密度1520 kg/m3、空隙率44%、含泥量0.7%、压碎值8.7%、针片状含量2. 5%、SO3含量0.02%； C30水下混凝土和普通混凝土：(20~31.5)mm：(10~20)mm:(5~10) mm=30%：50%：20%；C50预应力混凝土：(10~25)mm:(5~10)mm=70%：30%。JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.4要求。 粗、细集料的含泥量分别不大于1%和3%；泥快含量分别不大于0.5%和1%，这些指标满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》要求。 工地井水： PH6.4、不溶物含量18mg/L、碱含量1087 mg/L、氯化物含量109 mg/L、硫酸盐含量279 mg/L。满足JTJ/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》6.5.1要求。 2、确定混凝土配合比的原则 1）按具体工程提供的施工图纸，依据新桥规施工组织设计，选择原材料和胶凝材料。“具体问题，具体分析”，对不同部位采用不同混凝土配合比以保证混凝土工作性能满足施工需要。如高立柱和低立柱、天气热和天气冷、路途近路途远、混凝土出料口温度等因素综合考虑。虽然都为C30普通混凝土，它们工作性能不同，这就要求它们坍落度是不一样的。只有这样作才可以避免混凝土罐车二次加水。
回首页 正交试验设计法 正交试验设计法的基本思想 正交表 正交表试验方案的设计 试验数据的直观分析 正交试验的方差分析 常用正交表 1．正交试验设计法的基本思想 正交试验设计法，就是使用已经造好了的表格--正交表--来安排试验并进行数据分析的一种方法。它简单易行，计算表格化，使用者能够迅速掌握。下边通过一个例子来说明正交试验设计法的基本想法。 [例1]为提高某化工产品的转化率，选择了三个有关因素进行条件试验，反应温度(A)，反应时间(B)，用碱量(C)，并确定了它们的试验范围： A：80-90℃ B：90-150分钟 C：5-7％ 试验目的是搞清楚因子A、B、C对转化率有什么影响，哪些是主要的，哪些是次要的，从而确定最适生产条件，即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率高。试制定试验方案。 这里，对因子A，在试验范围内选了三个水平；因子B和C也都取三个水平：A：Al＝80℃，A2＝85℃，A3=90℃ B：Bl＝90分，B2＝120分，B3=150分 C：Cl＝5％，C2＝6%，C3＝7% 当然，在正交试验设计中，因子可以是定量的，也可以是定性的。而定量因子各水平间的距离可以相等，也可以不相等。 这个三因子三水平的条件试验，通常有两 种试验进行方法： (Ⅰ)取三因子所有水平之间的组合，即 AlBlC1，A1BlC2，A1B2C1，……，A3B3C3，
共有 33=27次 试验。用图表示就是图1 立方体的27个节点。这种试验法叫做全面试验法。 全面试验对各因子与指标间的关系剖析得比较清楚。但试验次数太多。特别是当因子数目多，每个因子的水平数目也多时。试验量大得惊人。如选六个因子，每个因子取五个水平时，如欲做全面试验，则需56＝15625次试验，这实际上是不可能实现的。如果应用正交实验法，只做25次试验就行了。而且在某种意义上讲，这25次试验代表了15625次试验。 图1 全面试验法取点.......... (Ⅱ)简单对比法，即变化一个因素而固定其他因素，如首先固定B、C于Bl、Cl，使A变化之： ↗A1 B1C1 →A2 ↘A3 (好结果) 如得出结果A3最好，则固定A于A3，C还是Cl，使B变化之： ↗B1 A3C1 →B2 (好结果) ↘B3 得出结果以B2为最好，则固定B于B2，A于A3，使C变化之： ↗C1 A3B2→C2 (好结果) ↘C3 试验结果以C2最好。于是就认为最好的工艺条件是A3B2C2。 这种方法一般也有一定的效果，但缺点很多。首先这种方法的选点代表性很差，如按上述方法进行试验，试验点完全分布在一个角上，而在一个很大的范围内没有选点。因此这种试验方法不全面，所选的工艺条件A3B2C2不一定是27个组合中最好的。其次，用这种方法比较条件好坏时，是把单个的试验数据拿来，进行数值上的简单比较，而试验数据中必然要包含着误差成分，所以单个数据的简单比较不能剔除误差的干扰，必然造成结论的不稳定。 简单对比法的最大优点就是试验次数少，例如六因子五水平试验，在不重复时，只用5+(6-1)×(5-1)＝5+5×4＝25次试验就可以了。 考虑兼顾这两种试验方法的优点，从全面试 验的点中选择具有典型性、代表性的点，使 试验点在试验范围内分布得很均匀，能反映 全面情况。但我们又希望试验点尽量地少， 为此还要具体考虑一些问题。 如上例，对应于A有Al、A2、A3三个平面， 对应于B、C也各有三个平面，共九个平面。 则这九个平面上的试验点都应当一样多，即 对每个因子的每个水平都要同等看待。具体
实验报告 混凝土配合比实验 包工头队（10级土木9班） 邬文锋、陈天楚、曹祖军、张雄
(一) 砂的筛分析检验试验 (1) 试验方法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： 生产控制检验时 m r＝ A.d1/2/200 式中 m r——筛余量(g)； d ——筛孔尺寸(mm)； A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类： 试样重（g） 筛余累计重(g) 试验重量误差(g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定（级配、细度）
(二) 石的筛分析检验试验 (1) 试验方法：(1)秤取烘干试佯500g，精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内，加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定： 生产控制检验时 m r＝ A.d1/2/200 式中 m r——筛余量(g)； d ——筛孔尺寸(mm)； A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份，并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量，精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比，其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类： 筛余累计重 (g) 试验重量误差 (g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定（级配、细度）
2012混凝土设计大赛 ——混凝土配合比设计方案 小组名称：第三组 小组成员：高健铜车广源 徐金燕于天宇
混凝土配合比设计方案 方案设计原则： 以混凝土耐久性强为根本，以最低的成本提高混凝土的强度，和易性。 混凝土的原材料基本信息： 32.5水泥：300元/吨 粉煤灰：130元/吨 砂子： 70元/立（松散堆积密度1580kg/m 3） 碎石：90元/立（松散堆积密度1700 kg/m 3） 外加剂：4200元/吨 基本数据： 混凝土设计强度MPa 30,=k cu f ，坍落度：180~220mm ，碎石粒径：20mm ， 减水剂：萘磺酸盐系，减水率15~25%，掺和量0.6%~1.0% 一、混凝土配制强度计算 设计强度等级小于C60，根据 c u ,0c u ,k 1.645f f σ≥+ 式中：σ——混凝土强度标准差（MPa ）取 5 f cu,k ——设计混凝土强度等级值（MPa ）取 35 得 f cu,o =43.225 二、水灰比计算 根据 a b cu,0a b b /f W B f f ααα=+ 式中： αa 、αb 分别取 0.53, 0.2
根据 f b= γf γs f ce f ce =γc f ce,g 式中： γ f = 0.85 γs = 1.0 （粉煤灰掺量取15% ） f ce, g = 1.10 故有: f ce, g = 32.5*1.10=35.75 f b = 35.75*0.85=30.39 W/B=(0.53*30.39)/(43.225+0.53*0.2*30.39)=0.347 水胶比 W/B=0.347 三、初始用水量计算 要求：坍落度需达到180~220mm ， 根据：新国标JGJ-55 2011 以90mm 坍落度用水量为标准，每增加20mm 坍落度用水增加5kg/m 3，所以达要求时用水量为： m wo ’=205+5*4.5=227kg/m 3 m wo =227*（1-23%）=175 kg/m 3 四、单位混凝土的胶凝材料用量（b M ）计算 每立方米混凝土的胶凝材料用量（m bo ）应按下式计算： b0/w m m W B = m bo =175/0.347=504kg/m 3 每立方米混凝土的粉煤灰用量： f o b o f m m β= 式中： m fo ——每立方米混凝土中矿物掺合料用量（kg ）；
云南水力发电 22 YUNNAN WATER POWER 第 32 卷第1 期 “正交试验设计”在混凝土配合比设计中的运用 鹿永久 （中国长江三峡集团公司试验中心乌东德工程分中心，云南禄劝 651500） 摘要：通过乌东德工程河床围堰防渗墙塑性混凝土配合比设计及其性能试验研究，详细说明“正交试验设计”在混凝土配合比设计 与试验研究中的运用，充分体现“正交试验设计”在混凝土配合比设计与试验研究中发挥的重要作用及特点。关键词：乌东德水电站；河床围堰防渗墙；正交试验设计；配合比；运用 中图分类号：TV41 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2016)01-0022-04 DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2016.01.008 1 概述 乌东德水电站是金沙江下游河段（攀枝花市至宜宾市）4 个水电梯级—乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的最上游梯级，坝址所处河段的左岸隶属四川省会东县，右岸隶属云南省昆明市禄劝县。乌东德水电站的开发任务以发电为主，兼顾防洪，水库总库容74.08×108m3，电站装机容量 10 200MW，多年平均年发电量389.3×108kW·h。 大坝为混凝土双曲拱坝。河床建基面高程的信息。 2 河床围堰防渗墙塑性混凝土配合比设计与研究 2.1 塑性混凝土技术要求 依据长乌设施（技一）通字 [2014] 第 19 号《乌东德水电站河床围堰塑性混凝土防渗墙施工技术要求》，防渗墙塑性混凝土设计技术指标见表 1。 表 1 塑性混凝土墙体材料设计技术指标表 723m，坝顶高程988m，最大坝高265m，拱冠梁 顶厚9.95m，底厚45.45m，厚高比0.172，坝顶上游面弧长 325.67m，弧高比 1.23。坝体设横缝 强度 R28 /MPa 初始切 线模量 /MPa 700 ～ 渗透系数K /（cm/s） 允许 渗透 比降 J 设计坍落度凝结时间 初始 20 ～ 24cm，初凝≥ 6h， 不设纵缝，共分 15 个坝段，横缝设接缝灌浆，陡坡坝段岸坡设接触灌浆，坝体混凝土方量约4～5 1500 <1×10-7 >100 保持 15cm 以上的 时间不小于 1.5h 终凝≤24h 273×104m3。 大坝上、下游围堰采用防渗墙平台顶部设置防护结构，汛期过流，汛后再加高围堰的方案度汛。按照施工进度计划安排，防渗墙混凝土配合比设计与试验研究工作显得至关重要，面对目前防渗墙混凝土配合比设计要求及多种材料品种、厂家的特性，经过多方面的技术方案比较，最终选用“正交试验设计”进行防渗墙混凝土配合比设计。 正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通过少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方案，同时还可以作进一步的分析，得到比试验结果本身给出的还要多的有关各因素注：塑性混凝土强度保证率不低于 80%。 2.2 塑性混凝土原材料检测试验结果 2.2.1 水泥 河床围堰防渗墙塑性混凝土配合比设计与研究采用以四川会东利森P·O42.5水泥为主开展试验，选用云南昆明富民P·O42.5水泥对拟定塑性混凝土配合比进行水泥互换复核性试验。其水泥的物理力学性能指标、化学指标检测结果均符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的相应技术要求。 2.2.2 粉煤灰 河床围堰防渗墙塑性混凝土配合比设计与研究以曲靖F 类Ⅰ级粉煤灰为主，采用宣威F 类Ⅰ级粉煤灰对拟定塑性混凝土配合比进行粉煤灰互换复核性试验。粉煤灰品质指标检测结果均符合 * 收稿日期：2015-07-24作者简介：鹿永久(1973)，男，云南大姚人，高级工程师，主要从事工程建筑材料试验工作。