回歸分析在混凝土配合比設(shè)計中的應(yīng)用
2006-06-05 00:00
摘 要：應(yīng)用回歸分析，通過試驗，建立水灰比與混凝土強度關(guān)系式、混凝土28天抗壓強度與3天抗壓強度關(guān)系式、水泥28天抗壓強度與3天抗壓強度關(guān)系式。
關(guān)鍵詞：回歸分析 配合比設(shè)計 關(guān)系式
1 前言
回歸分析是通過建立回歸方程來反映變量之間關(guān)系的一種統(tǒng)計方法。在建材測試工作中，適當運用回歸分析，往往能收到較好效果。本：丈主要談?wù)剳?yīng)用線性回歸分析進行普通混凝土配合比設(shè)計的幾個問題。
2 建立水灰比與混凝土強度關(guān)系式
隨著水泥ISO法的實施，混凝土配合比設(shè)計計算方法也相應(yīng)調(diào)整。建設(shè)部發(fā)布了《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGj55-2ooo)，提供了新的水灰比與混凝土強度關(guān)系式。但是，混凝士是。種地方性很強的材料，該關(guān)系式在全國各地的適用性差別較大。筆者發(fā)現(xiàn)該公式與我們的實際試驗結(jié)果差別不小，于是進行了適應(yīng)水泥ISO法的混凝土配合比設(shè)計試驗研究，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度關(guān)系式。
2.1 混凝土配合比設(shè)計及試驗
根據(jù)本地應(yīng)用混凝土的特點設(shè)計配合比。本地混凝土的特點是：強度等級低，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，強度等級為32.5、32.5R、42.5、42.5R，其強度試驗均按GB／T17671—1999進行；細骨料采用本地產(chǎn)的中、粗河砂，細度模數(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個不同的水灰比，設(shè)計了42個配合比(其中0.45、0.50、0.55、0.60、0.65各6個，0.40、0.70各4個，0.35、0.75各2個)。
按上述設(shè)計的42個配合比各拌制混凝土制成試件，檢驗其28天抗壓強度。試件的成型、養(yǎng)護、試驗全過程執(zhí)行混凝土相應(yīng)的標準。
2.2 試驗結(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天抗壓強度及相應(yīng)水泥28天抗壓強度和計算值見下表。針對表中數(shù)據(jù)進行回歸分析可得水灰比與混凝土強度關(guān)系式：
當自由度f=n1- 2=40時，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天抗壓強度與3天抗壓強度關(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天抗壓強度來出配合比報告，而希望用混凝土的早期強度推定28天抗壓強度來出配合比報告。針對這種實際情況，筆者根據(jù)42個不同配合比測得的混凝土3天抗壓強度f曲與相應(yīng)的28天抗壓強度fcu3的結(jié)果，通過回歸分析，得到它們之間的關(guān)系式
當自由度f=n1- 2=40時，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，所以在實際應(yīng)用時還應(yīng)針對不同情況進行必要的修正。
4 建立水泥28天抗壓強度與3天抗壓強度的關(guān)系式
采用本地常用的五個廠家生產(chǎn)的強度等級為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個試樣，按GB/T17671—1999檢驗其3天抗壓強度與相應(yīng)28天抗壓強度，并將結(jié)果進行回歸分析，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 關(guān)系式
1 前言
回歸分析是通過建立回歸方程來反映變量之間關(guān)系的一種統(tǒng)計方法。在建材測試工作中，適當運用回歸分析，往往能收到較好效果。本：丈主要談?wù)剳?yīng)用線性回歸分析進行普通混凝土配合比設(shè)計的幾個問題。
2 建立水灰比與混凝土強度關(guān)系式
隨著水泥ISO法的實施，混凝土配合比設(shè)計計算方法也相應(yīng)調(diào)整。建設(shè)部發(fā)布了《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGj55-2ooo)，提供了新的水灰比與混凝土強度關(guān)系式。但是，混凝士是。種地方性很強的材料，該關(guān)系式在全國各地的適用性差別較大。筆者發(fā)現(xiàn)該公式與我們的實際試驗結(jié)果差別不小，于是進行了適應(yīng)水泥ISO法的混凝土配合比設(shè)計試驗研究，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度關(guān)系式。
2.1 混凝土配合比設(shè)計及試驗
根據(jù)本地應(yīng)用混凝土的特點設(shè)計配合比。本地混凝土的特點是：強度等級低，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，強度等級為32.5、32.5R、42.5、42.5R，其強度試驗均按GB／T17671—1999進行；細骨料采用本地產(chǎn)的中、粗河砂，細度模數(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個不同的水灰比，設(shè)計了42個配合比(其中0.45、0.50、0.55、0.60、0.65各6個，0.40、0.70各4個，0.35、0.75各2個)。
按上述設(shè)計的42個配合比各拌制混凝土制成試件，檢驗其28天抗壓強度。試件的成型、養(yǎng)護、試驗全過程執(zhí)行混凝土相應(yīng)的標準。
2.2 試驗結(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天抗壓強度及相應(yīng)水泥28天抗壓強度和計算值見下表。針對表中數(shù)據(jù)進行回歸分析可得水灰比與混凝土強度關(guān)系式：
當自由度f=n1- 2=40時，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天抗壓強度與3天抗壓強度關(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天抗壓強度來出配合比報告，而希望用混凝土的早期強度推定28天抗壓強度來出配合比報告。針對這種實際情況，筆者根據(jù)42個不同配合比測得的混凝土3天抗壓強度f曲與相應(yīng)的28天抗壓強度fcu3的結(jié)果，通過回歸分析，得到它們之間的關(guān)系式
當自由度f=n1- 2=40時，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，所以在實際應(yīng)用時還應(yīng)針對不同情況進行必要的修正。
4 建立水泥28天抗壓強度與3天抗壓強度的關(guān)系式
采用本地常用的五個廠家生產(chǎn)的強度等級為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個試樣，按GB/T17671—1999檢驗其3天抗壓強度與相應(yīng)28天抗壓強度，并將結(jié)果進行回歸分析，建立了fce28與fce3之間的關(guān)系式：
其相關(guān)系數(shù)r3=0.83，剩余標準差S =2.16MPa。
當自由度f=n2 - 2=100時， 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、不同強度等級的水泥，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)用時還應(yīng)針對不同情況進行必要的修正。如有可能，可針對不同廠家、不同品種、不同強度等級的水泥分別建立相應(yīng)的回歸方程。
5 結(jié)語
在普通混凝土配合比設(shè)計中，應(yīng)用一元線性回歸分析，建立關(guān)系式(1)、(2)、(3)，經(jīng)檢驗其線性相關(guān)關(guān)系是顯著的，我們在實踐應(yīng)用中效果很好，對本地混凝土配合比設(shè)計具有適用性。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)計時問，滿足了大多數(shù)工程工期較緊的實際需要，具有很大的實用意義。
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