水泥和石膏胶结相似材料配比的确定方法

对以水泥和石膏为胶结材料、石英砂和重晶石粉为骨料的相似材料，规范了其制作原料与工艺，以砂胶比（骨料与胶结材料质量比）、水膏比（水泥与石膏质量之比）和重晶石含量（重晶石质量占骨料百分比）为控制因素，设计了一个正交试验，开展了称重、单轴压缩试验，获得了不同配比相似材料的密度、单轴抗压强度和弹性模量等物理力学性质指标。采用极差分析法分析了各因素的敏感性，研究了各因素对相似材料参数的影响规律。研究表明：重晶石含量对相似材料密度有明显的控制作用，而砂胶比和水膏比对密度也有明显的影响；砂胶比对相似材料单轴抗压强度和弹性模量影响最大，水膏比和重晶石含量的影响次之。相似材料密度随砂胶比的增大而降低，随水膏比和重晶石含量的增大而增大；抗压强度随砂胶比的增大而显著降低，但随着水膏比和重晶石含量的增大而缓慢增大；弹性模量随砂胶比的增大而显著降低，随重晶石含量增大而增大，随水膏比增大而缓慢升高。采用matlab程序对试验数据进行多元线性回归分析，得到确定相似材料配比的经验方程。工程应用证明，采用经验方程计算得到相似材料配比，并按规范的制作工艺，可以得到满足试验要求的相似材料。