基于響應面法的混凝土配合比優化研究

雷振福

（福鼎市建設工程質量檢測有限公司，福建 福鼎 355200）

現階段，城市化進程不斷加快，大批老舊建筑拆除，若建筑廢料未得到妥善處理，會造成資源浪費，且污染生態環境。因此，有必要應用再生磚骨料制備混凝土，以提高資源利用率，達到環保的目的。為提高混凝土性能，延長其使用壽命，需要優化再生磚骨料等的配合比。響應面法可以對試驗數據的多項因素進行交互影響分析，且該方法的成本低、精度高，可應用于混凝土配合比優化實踐中。據此，本文應用響應面法，選取水灰比、再生磚骨料取代率、聚丙烯纖維體積分數為主要因素，對混凝土配合比進行優化研究，旨在為混凝土配合比優化提供參考與借鑒。

1 響應面法

響應面法是合理利用試驗設計方法，通過試驗驗證得到數據，并采用多元二次回歸方程擬合因素與響應值之間的函數關系，以求得最優工藝參數，解決多變量問題的一種方法。常用的響應面法包括CCD（Center Composite Design）和BBD（Box Behnken Design）。其中，CCD 方法可應用于3 個因素的試驗設計，通過多次試驗，精準預測各因素之間的非線性關系；BBD 方法可以在不進行多次試驗的情況下，預測因素之間的非線性關系。同時，BBD 方法對因素的限制水平較高，可以選取每個因素的3 個水平（高水平，編碼值為1；中水平，編碼值為0；低水平，編碼值為-1），使因素變化不超出安全范圍。因此，綜合考慮，本文應用響應面BBD 方法建立回歸模型。響應值公式表示為：

由于一次項系數、二次項系數、交互項系數是影響模型預測結果的主要因素，為提高模型的可信度，需要通過相關系數、調整系數評估模型的可靠性。……