基于综合评分法的沥青混凝土配合比优选

摘 要：本次试验研究将采用综合评分法作进一步的分析，凭借专家的智慧及结合工程实际特点，对各个指标选取恰当的权重，利用综合评分法公式计算出每个试验的总分数，分数大者将为最优方案。通过试验研究，发现综合评分法分析的结果更能满足工程实际特点的要求。本次试验研究范围内的碾压式沥青混凝土配合比优选采用的就是综合评分法。

关键词：水工材料；配合比优选；综合评分法；碾压式沥青混凝土

0 引言

通常整个试验结果的好坏并不是一个指标所能全面评判的，现实中大部分都存在多指标的问题。每个指标在试验中所处的地位不同，重要性也不同，且每个因素对指标的影响程度也完全不同，所以多指标试验数据分析往往比较复杂一些。在本次碾压式沥青混凝土配合比优选试验研究分析中，将采用综合评分法来解决这些问题，希望为今后的工程方案优选提供参考依据。

1 正交试验设计分析

1.1试验原材料组成

粗骨料由混合骨料（混合料由灰色骨料和白色骨料两种组成）加工而成；细骨料由河砂和人工砂组成；沥青选用中石化“东海牌”70号沥青；填料为白色矿粉。试验用原材料经过性能检测，检测结果均满足其技术规范要求。

1.2确定评价指标

本次试验的目的是优选配合比，确定孔隙率、劈裂强度和劈裂位移为评价指标

1.3确定因素和水平

根据以往的试验数据和工程经验，结合本次试验研究目的，以下是所选的因素和水平：

因素A――级配指数：0.35、0.37、0.39、0.41

因素B――填料用量：10%、12%、14%、16%

因素C――油石比： 6.2、6.5、6.8、7.1

1.4正交试验设计的综合平衡法

根据因素数和水平数来选择合适的正交表。由于是三因素四水平形式，可选L16（43）正交表，正交设计及试验结果见表1-1。

对于多指标的问题，先对每个指标分别进行单指标的直观分析，得到每个指标的影响因素主次顺序和最佳水平组合，然后根据理论知识和实际经验，对各指标的分析结果进行综合平衡比较，以得出最优方案。综合平衡法试验数据分析结表，见表1-2。

在配合比优选试验过程中，要检验三项指标：孔隙率、劈裂强度和劈裂位移。从理论上来讲，孔隙率是越小越好，劈裂强度和劈裂位移是越大越好。

2 综合评分法

由上述的分析可知：对于多指标中各指标的重要性不同，要得到最优的配合比，往往依据数学的分析是得不到正确结果的，所以还要结合更多的专业知识和经验，才能得到最优方案，这是综合平衡法的不足之处，而综合评分法从一定意义上来讲，可以克服综合平衡法的这个缺点。

2.1综合评分法公式

2.3分析结果

根据实践经验，本试验中孔隙率的重要性最大，依次是劈裂位移、劈裂强度。也就是说如果把重要性用权重来划分，孔隙率则是5，劈裂位移是3，劈裂强度是2。由于劈裂强度和劈裂位移两项指标在理论上是越大越好，孔隙率是越小越好，所以前两者取正号，后者取负号。根据计算公式（2-1），计算出每个试验的分数，其中分数最大者为最优方案。以下是加权综合评分法的分析结果表。

直接分析结果：从表2-1综合评分结果中直接分析可知4号试验的分数最高，是这16组试验中最好的，即最优水平组合是：填料用量16%，级配指数0.35，油石比7.1%。

极差分析结果：从表2-1的计算结果可以看出，分数越大越好，所以选取的最优水平组合是填料用量14%，级配指数0.35，油石比7.1%。这是16组试验中没有的，可以按这个方案在试验一次，看能不能得出比4号试验更好的结果，从而确定出真正最优的试验方案。

3结论

通过本次碾压式沥青混凝土配合比优选评分法试验研究，综合以上分析可得如下结论：

（1）从以上研究试验结果分析上看，油石比对碾压式沥青混凝土的影响最大，填料用量和级配指数的影响次之，所以应该把对油石比的考虑放到首位，然后再调整次之因素。

（2）通过对配合比的研究设计和对试验结果的分析，我们可以看出，用综合平衡法和综合评分法得出的最优配合比不一样，本次试验针对水利大坝心墙实际的要求，我们会认为用综合评分法计算出的最优配合比会更合理些，所以对于多指标的试验，仅仅依靠综合平衡法是不够的，还要根据专家的实践经验和智慧对试验指标的重要性进行评分，以达到满足工程实际的需求，由此可见，综合评分法在配合比优选试验中的地位是极其重要的。

4 参考文献

[1] 邱轶兵.试验设计与数据处理[M].中国科学技术大学出版社，2008.77～113.

[2] 张继先.混凝土优化设计方法[J].1996（2）.

[3] 任露泉.试验设计及其优化[M].北京：科学出版社，2009.

[4] 多指标综合评分法优选西洋参提取工艺[J].武汉大学药学院2005，28（7）.

作者简介：张园园（1985―），女（汉族），陕西西安，硕士研究生，水工沥青混凝土性能研究方向。