基于响应曲面法的钢渣基全固废充填材料配合比优化研究
何永泽1，许 健1，2*，林 赛1，张雪晶3，梅 源1，杜永康3
(1. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055; 2. 西安建筑科技大学 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室，陕西 西安 710055; 3. 陕西建材科技集团股份有限公司，陕西 西安 710018)
摘 要： 为响应国家“双碳”号召，最大限度地提高钢渣利用率，以钢渣为主要原材料，协同矿渣、脱硫石膏研发出了低成本全固废矿山充填材料。基于响应曲面法，建立二次回归模型，通过方差分析和显著性检验验证了模型的可靠性;系统地研究了各因素间交互作用对钢渣基全固废充填材料性能的影响规律，并优化了配合比;结合XRD和SEM分析手段，揭示了材料的水化反应机理。研究结果表明，脱硫石膏掺量、质量分数、砂胶比分别对流动度、结石率、28 d抗压强度具有显著影响。其中，脱硫石膏掺量与质量分数的交互作用不仅对流动度影响非常显著，而且对结石率也有显著影响;脱硫石膏掺量与砂胶比的交互作用对流动度也有较大影响。当钢渣粉掺量为40%时，最优配合比为脱硫石膏掺量14%、砂胶比4.061 75∶1、质量分数76%。通过对比试验验证，模型预测误差最大为2.67%。该研究成果对钢渣基全固废充填材料的参数优化具有重要实践价值。
关键词： 钢渣基全固废充填材料; 响应曲面法; 配合比优化; 水化机理
基金项目： 陕西煤业化工集团有限公司科学技术研究计划项目(2023SMHKJ-B-J-184);陕西高校青年创新团队(2023-2026)
引文格式： 何永泽，许健，林赛，等. 基于响应曲面法的钢渣基全固废充填材料配合比优化研究[J]. 市政技术，2025，43(11)：211-221. (HE Y Z，XU J， LIN S，et al. Research on the optimization of mix ratio of steel slag-based solid waste filling materials based on response surface methodology[J]. Journal of municipal technology，2025，43(11)：211-221.)