基于响应面法的风积沙混凝土复合减缩剂配合比优化及性能研究OA

为解决全风积沙高性能混凝土因低水胶比、无粗骨料导致的早期高收缩及随之而来的强度劣化问题,研究通过响应面法设计并优化出一种可实现“减缩-增强”协同效应的三元复合减缩剂。以二乙二醇单丁醚(DGBE)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-15)和三异丙醇胺(TIPA)为关键组分,基于Box-Behnken试验设计原理,构建了以28 d收缩率、抗压强度和抗折强度为响应值的二次多项式回归模型。模型可靠性通过方差分析与试验验证进行确认。结果表明:所建立的3个响应模型预测精度高,相关系数(R^(2))分别为0.9831,0.9876,0.9811。多目标优化得出复合减缩剂的最优配比为:DGBE 1.4%,AMP-151.1%,TIPA 0.7%。验证试验表明,该配比下混凝土的28 d收缩率降至597.3×10^(-6),抗压与抗折强度分别达103.3,21.1 MPa,预测误差均小于5%。溶液性能测试表明,该复合剂能将孔溶液表面张力显著降至41.5 mN/m,并使溶液-孔壁接触角增大至37.8°,从机理上解释了其优异的减缩效能。研究的高效三元复合减缩剂不仅显著降低了全风积沙高性能混凝土的收缩开裂风险,而且补偿了单一减缩剂带来的强度损失,为全风积沙高性能混凝土外加剂的协同设计与性能调控提供了理论依据和数据支持。