矿业研究与开发

作者：沈玉旭,王成帅,郭俊庆,郭凯洋,曹文权

关键词：正交试验;注浆材料;敏感性分析;多元线性回归分析;最优配比设计

为研究碳纳米管改性超细水泥基注浆材料的力学性能与最优配比,基于3因素4水平正交试验,以碳纳米管、超细水泥、分散剂、消泡剂、聚丙烯酸酯乳液为原材料,将水灰比、碳纳米管和聚丙烯酸酯乳液的掺量作为控制因素,测试注浆浆液的黏度、流动度、凝结时间、单轴抗压强度及弹性模量,通过极差分析、方差分析,确定各因素对各指标的影响,选取单轴抗压强度、弹性模量作为指标进行耦合,对耦合值进行极差分析、方差分析及多元线性回归分析,得出最优配比并进行验证.试验结果表明:随着水灰比的增加,试块的单轴抗压强度及弹性模量均呈减小趋势;随着碳纳米管掺量的增加,试块单轴抗压强度呈现先增后减的变化趋势,弹性模量呈现先增后减再增的变化趋势;随着聚丙烯酸酯乳液掺量的增加,试块单轴抗压强度呈现先增后减趋势,弹性模量呈现减小趋势.对试块单轴抗压强度和弹性模量进行归一化处理后给予0.6∶0.4的权重相加耦合,并对其进行极差分析、方差分析,得出注浆材料最优配比.通过多元回归分析及室内试验验证,最优配比为水灰比0.6,碳纳米管掺量0.4％,聚丙烯酸酯乳液掺量2.5％.研究结果可为碳纳米管改性超细水泥基注浆材料的最优配比设计提供参考.

来源：2025年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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