回归分析在混凝土配合比设计中的应用

1、回归分析在混凝土配合比设计中的应用摘要：应用回归分析，通过试验，建立水灰比与混凝土强度关系式、混凝土8天抗压强度 与3天抗压强度关系式、水泥28天抗压强度与3天抗压强度关系式。关键词：回归分析配合比设计关系式1刖言回归分析是通过建立回归方程来反映变量之间关系的一种统计方法。在建材测试工作 中，适当运用回归分析，往往能收到较好效果。本：丈主要谈谈应用线性回归分析进行普通 混凝土配合比设计的几个问题。2建立水灰比与混凝土强度关系式随着水泥ISO法的实施，混凝土配合比设计计算方法也相应调整。建设部发布了普 通混凝土配合比设计规程(JGj55-2ooo)，提供了新的水灰比与混凝土强度关系式。但是， 混

2、凝士是。种地方性很强的材料，该关系式在全国各地的适用性差别较大。笔者发现该公式 与我们的实际试验结果差别不小，于是进行了适应水泥ISO法的混凝土配合比设计试验研 究，应用一元线性回归分析，建立了适合我们的水灰比与混凝土强度关系式。2.1混凝土配合比设计及试验根据本地应用混凝土的特点设计配合比。本地混凝土的特点是：强度等级低，主要为 C20c40；施工坍落度不大，主要为30mml00mm。外加剂使用较少。配合比试配的原材料选择本地工程常用的原材料:水泥采用本地常用的5个厂家生产 的普通水泥、复合水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰水泥，强度等级为32.5、32.5R、42.5、42.5R， 其强度试验均按G

3、B/T17671-1999进行；细骨料采用本地产的中、粗河砂，细度模数为 2.63.5；粗骨料采用本地产的碎石，最大粒径为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个不同的水灰比，设计了 42个配合比(其中0.45、 0.50、0.55、0.60、0.65 各 6 个，0.40、0.70 各 4 个，0.35、0.75 各 2 个)。按上述设计的42个配合比各拌制混凝土制成试件，检验其28天抗压强度。试件的成 型、养护、试验全过程执行混凝土相应的标准。2.2 试验结果及回归分析各种不同灰水比制作的42组混凝土试

4、件28天抗压强度及相应水泥28天抗压强度和 计算值见下表。针对表中数据进行回归分析可得水灰比与混凝土强度关系式：:理二 0.54 (-0.43)其相关系数r1=0.98，剩余标准差S1=0.04MPa。当自由度f=n1- 2=40时，相关系数临界值ra =0.393(a =0.01)，因此r1rp，表明fc M 38/fce28与c/w的线性相关关系显著。3建立混凝土 28天抗压强度与3天抗压强度关系式。盈=1，57ftlJB+3.94在建筑工程施工中，施工单位往往由于工期较紧，等不及混凝土28天抗压强度来出 配合比报告，而希望用混凝土的早期强度推定28天抗压强度来出配合比报告。针对这种实 际

5、情况，笔者根据42个不同配合比测得的混凝土 3天抗压强度f曲与相应的28天抗压强度 fcu3的结果，通过回归分析，得到它们之间的关系式试验结果及有关计算值表序号X.膈y. _12.2239.540.71.0322. 2241.542.81.0332. 2246246.21.0C42. 2255.253.50. 9732.2246.043. 10. 9462.2244.644.01.0072. 0033.928.50. 84182.0043,834.90. 8C92.0041. 137.90. 92102.0055.247.40.86112.0042.638. 10.89122.0055.345

6、.2 二0. 82131. 8233.928.20. 83141.8240.029.90. 75151.8244.231.60.71161.8246.226 60 79171.8239.629.80. 75181.8253.141. 30. 78191.6741.929.30. 70201.6754-838.50. 70211. 6741.129.3_71221.6735.426.80. 76231.6741.929.90.71241.6740.027. 10.68251.5443.426.80.62261.54F 47.629.90.63271.5441. 125.30.62281.5446

7、.227.60.60291.5442.324.50. 58301.5454.529.70.54311.4341.521.60.52321. 4351.026.00.51331.4345.324.30. 54341.4346.222.90.50352. 5033.939.71. 17362. 5050.856.11. 10372. 5042.644.61.05382. 5053.860.21. 12392.8653.868.71.28402.8645.057.61.28411. 3357.925.70. 44421.3346. 2J 9, 80.43注:xq；灰水比水泥28天抗氏强度【MPa)

8、；fy 混凝土 28夭抗压勘度(MPa):力一其相关系数r2=0.98,剩余标准差S =2.12MPa。当自由度f=n1- 2=40时，相关系数临界值ra =0.393(a =0.01)；因此r2ra，表明fcu28 与fcu3的线性相关关系显著。不同品种的水泥和不同的c/w区段，fcu28与fcu3的线性相关关系的显著程度存在较 大差异，所以在实际应用时还应针对不同情况进行必要的修正。4建立水泥28天抗压强度与3天抗压强度的关系式针对工程工期较紧的实际，配合比设计不可能总是等到水泥28天抗压强度实测值出 来后才进行，往往要根据水泥的早期强度推定其28天抗压强度来进行配合比设计。因此， 必须建

9、立水泥的早期强度与其28天抗压强度的关系式。我室没有开展水泥快测强度试验， 只能建立水泥28天抗压强度fce28与3天抗压强度fce3的关系式。采用本地常用的五个厂家生产的强度等级为32.5、32.5R、42.5、42.5R的普通水泥、 复合水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰水泥共102个试样，按GB/T176711999检验其3天抗压 强度与相应28天抗压强度，并将结果进行回归分析，建立了 fce28与fce3之间的关系式：f=L 35fcri+I0. 7其相关系数r3=0.83，乘lj余标准差S =2.16MPa。当自由度f=n2 - 2=100时，相关系数临界值ra =0.254(a =0.O1)；因此r3ra，表 明fce28与fce3的线性相关关系显著。不同厂家、不同品种、不同强度等级的水泥，fce28与fce3的线性相关关系的显著程 度不同，因此在具体应用时还应针对不同情况进行必要的修正。如有可能，可针对不同厂家、 不同品种、不同强度等级的水泥分别建立相应的回归方程。5结语在