回歸分析在混凝土配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2006-06-05 00:00
摘 要：應(yīng)用回歸分析，通過(guò)試驗(yàn)，建立水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式、混凝土28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度關(guān)系式、水泥28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度關(guān)系式。
關(guān)鍵詞：回歸分析 配合比設(shè)計(jì) 關(guān)系式
1 前言
回歸分析是通過(guò)建立回歸方程來(lái)反映變量之間關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法。在建材測(cè)試工作中，適當(dāng)運(yùn)用回歸分析，往往能收到較好效果。本：丈主要談?wù)剳?yīng)用線性回歸分析進(jìn)行普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題。
2 建立水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式
隨著水泥ISO法的實(shí)施，混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算方法也相應(yīng)調(diào)整。建設(shè)部發(fā)布了《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGj55-2ooo)，提供了新的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式。但是，混凝士是。種地方性很強(qiáng)的材料，該關(guān)系式在全國(guó)各地的適用性差別較大。筆者發(fā)現(xiàn)該公式與我們的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果差別不小，于是進(jìn)行了適應(yīng)水泥ISO法的混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究，應(yīng)用一元線性回歸分析，建立了適合我們的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式。
2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)
根據(jù)本地應(yīng)用混凝土的特點(diǎn)設(shè)計(jì)配合比。本地混凝土的特點(diǎn)是：強(qiáng)度等級(jí)低，主要為C20～c40；施工坍落度不大，主要為30mm~l00mm。外加劑使用較少。
配合比試配的原材料選擇本地工程常用的原材料：水泥采用本地常用的5個(gè)廠家生產(chǎn)的普通水泥、復(fù)合水泥、硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥，強(qiáng)度等級(jí)為32.5、32.5R、42.5、42.5R，其強(qiáng)度試驗(yàn)均按GB／T17671—1999進(jìn)行；細(xì)骨料采用本地產(chǎn)的中、粗河砂，細(xì)度模數(shù)為2.6～3.5；粗骨料采用本地產(chǎn)的碎石，最大粒徑為40mm和31.5mm。采用了0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75等9個(gè)不同的水灰比，設(shè)計(jì)了42個(gè)配合比(其中0.45、0.50、0.55、0.60、0.65各6個(gè)，0.40、0.70各4個(gè)，0.35、0.75各2個(gè))。
按上述設(shè)計(jì)的42個(gè)配合比各拌制混凝土制成試件，檢驗(yàn)其28天抗壓強(qiáng)度。試件的成型、養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)全過(guò)程執(zhí)行混凝土相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果及回歸分析
各種不同灰水比制作的42組混凝土試件28天抗壓強(qiáng)度及相應(yīng)水泥28天抗壓強(qiáng)度和計(jì)算值見下表。針對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析可得水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式：
當(dāng)自由度f(wàn)=n1- 2=40時(shí)，相關(guān)系數(shù)臨界值rα=0.393(α=0.01)，因此r1>rμ，表明fcμ38~/fce28與c/w的線性相關(guān)關(guān)系顯著。
3 建立混凝土28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度關(guān)系式
在建筑工程施工中，施工單位往往由于工期較緊，等不及混凝土28天抗壓強(qiáng)度來(lái)出配合比報(bào)告，而希望用混凝土的早期強(qiáng)度推定28天抗壓強(qiáng)度來(lái)出配合比報(bào)告。針對(duì)這種實(shí)際情況，筆者根據(jù)42個(gè)不同配合比測(cè)得的混凝土3天抗壓強(qiáng)度f(wàn)曲與相應(yīng)的28天抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu3的結(jié)果，通過(guò)回歸分析，得到它們之間的關(guān)系式
當(dāng)自由度f(wàn)=n1- 2=40時(shí)，相關(guān)系數(shù)臨界值rα=0.393(α=0.01)；因此r2>rα，表明fcu28與fcu3的線性相關(guān)關(guān)系顯著。
不同品種的水泥和不同的c/w區(qū)段，fcu28與fcu3的線性相關(guān)關(guān)系的顯著程度存在較大差異，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)針對(duì)不同情況進(jìn)行必要的修正。
4 建立水泥28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式
采用本地常用的五個(gè)廠家生產(chǎn)的強(qiáng)度等級(jí)為32.5、32.5R、42.5、42.5R的普通水泥、復(fù)合水泥、硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥共102個(gè)試樣，按GB/T17671—1999檢驗(yàn)其3天抗壓強(qiáng)度與相應(yīng)28天抗壓強(qiáng)度，并將結(jié)果進(jìn)行回歸分析，建立了fce28與fce3之間的關(guān)系式：
關(guān)鍵詞：回歸分析 配合比設(shè)計(jì) 關(guān)系式
1 前言
回歸分析是通過(guò)建立回歸方程來(lái)反映變量之間關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法。在建材測(cè)試工作中，適當(dāng)運(yùn)用回歸分析，往往能收到較好效果。本：丈主要談?wù)剳?yīng)用線性回歸分析進(jìn)行普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題。
2 建立水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式
隨著水泥ISO法的實(shí)施，混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算方法也相應(yīng)調(diào)整。建設(shè)部發(fā)布了《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGj55-2ooo)，提供了新的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式。但是，混凝士是。種地方性很強(qiáng)的材料，該關(guān)系式在全國(guó)各地的適用性差別較大。筆者發(fā)現(xiàn)該公式與我們的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果差別不小，于是進(jìn)行了適應(yīng)水泥ISO法的混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究，應(yīng)用一元線性回歸分析，建立了適合我們的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式。
2.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)
根據(jù)本地應(yīng)用混凝土的特點(diǎn)設(shè)計(jì)配合比。本地混凝土的特點(diǎn)是：強(qiáng)度等級(jí)低，主要為C20～c40；施工坍落度不大，主要為30mm~l00mm。外加劑使用較少。
配合比試配的原材料選擇本地工程常用的原材料：水泥采用本地常用的5個(gè)廠家生產(chǎn)的普通水泥、復(fù)合水泥、硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥，強(qiáng)度等級(jí)為32.5、32.5R、42.5、42.5R，其強(qiáng)度試驗(yàn)均按GB／T17671—1999進(jìn)行；細(xì)骨料采用本地產(chǎn)的中、粗河砂，細(xì)度模數(shù)為2.6～3.5；粗骨料采用本地產(chǎn)的碎石，最大粒徑為40mm和31.5mm。采用了0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75等9個(gè)不同的水灰比，設(shè)計(jì)了42個(gè)配合比(其中0.45、0.50、0.55、0.60、0.65各6個(gè)，0.40、0.70各4個(gè)，0.35、0.75各2個(gè))。
按上述設(shè)計(jì)的42個(gè)配合比各拌制混凝土制成試件，檢驗(yàn)其28天抗壓強(qiáng)度。試件的成型、養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)全過(guò)程執(zhí)行混凝土相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果及回歸分析
各種不同灰水比制作的42組混凝土試件28天抗壓強(qiáng)度及相應(yīng)水泥28天抗壓強(qiáng)度和計(jì)算值見下表。針對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析可得水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式：
當(dāng)自由度f(wàn)=n1- 2=40時(shí)，相關(guān)系數(shù)臨界值rα=0.393(α=0.01)，因此r1>rμ，表明fcμ38~/fce28與c/w的線性相關(guān)關(guān)系顯著。
3 建立混凝土28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度關(guān)系式
在建筑工程施工中，施工單位往往由于工期較緊，等不及混凝土28天抗壓強(qiáng)度來(lái)出配合比報(bào)告，而希望用混凝土的早期強(qiáng)度推定28天抗壓強(qiáng)度來(lái)出配合比報(bào)告。針對(duì)這種實(shí)際情況，筆者根據(jù)42個(gè)不同配合比測(cè)得的混凝土3天抗壓強(qiáng)度f(wàn)曲與相應(yīng)的28天抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu3的結(jié)果，通過(guò)回歸分析，得到它們之間的關(guān)系式
當(dāng)自由度f(wàn)=n1- 2=40時(shí)，相關(guān)系數(shù)臨界值rα=0.393(α=0.01)；因此r2>rα，表明fcu28與fcu3的線性相關(guān)關(guān)系顯著。
不同品種的水泥和不同的c/w區(qū)段，fcu28與fcu3的線性相關(guān)關(guān)系的顯著程度存在較大差異，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)針對(duì)不同情況進(jìn)行必要的修正。
4 建立水泥28天抗壓強(qiáng)度與3天抗壓強(qiáng)度的關(guān)系式
采用本地常用的五個(gè)廠家生產(chǎn)的強(qiáng)度等級(jí)為32.5、32.5R、42.5、42.5R的普通水泥、復(fù)合水泥、硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥共102個(gè)試樣，按GB/T17671—1999檢驗(yàn)其3天抗壓強(qiáng)度與相應(yīng)28天抗壓強(qiáng)度，并將結(jié)果進(jìn)行回歸分析，建立了fce28與fce3之間的關(guān)系式：
其相關(guān)系數(shù)r3=0.83，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S =2.16MPa。
當(dāng)自由度f(wàn)=n2 - 2=100時(shí)， 相關(guān)系數(shù)臨界值rα =0.254(α=0.O1)；因此r3>rα，表明fce28與fce3的線性相關(guān)關(guān)系顯著。
不同廠家、不同品種、不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥，fce28與fce3的線性相關(guān)關(guān)系的顯著程度不同，因此在具體應(yīng)用時(shí)還應(yīng)針對(duì)不同情況進(jìn)行必要的修正。如有可能，可針對(duì)不同廠家、不同品種、不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥分別建立相應(yīng)的回歸方程。
5 結(jié)語(yǔ)
在普通混凝土配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)用一元線性回歸分析，建立關(guān)系式(1)、(2)、(3)，經(jīng)檢驗(yàn)其線性相關(guān)關(guān)系是顯著的，我們?cè)趯?shí)踐應(yīng)用中效果很好，對(duì)本地混凝土配合比設(shè)計(jì)具有適用性。特別是關(guān)系式(2)和(3)的建立，大大縮短了混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)問，滿足了大多數(shù)工程工期較緊的實(shí)際需要，具有很大的實(shí)用意義。
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