劉競(jìng)怡 高 妮 王永維 夏 雨

（1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院；2.陜西高校青年科技團(tuán)隊(duì)）

尾礦是礦山選礦工程形成的工業(yè)廢料。 近年來(lái)，由于天然建筑砂石骨料的限采和緊缺，尾礦中的粗顆粒被篩去作為機(jī)制砂使用，而篩余的細(xì)粒尾礦泥目前尚無(wú)合適的用途，被堆積在尾礦庫(kù)中［1］。 這些尾礦泥的堆積不僅占用土地，污染環(huán)境，而且有形成潰壩、泥石流等災(zāi)難的安全隱患，成為一種公害［2］。因此，尾礦泥的開(kāi)發(fā)利用不僅可以變廢為寶，而且可以減少環(huán)境污染，消除安全隱患［3］。

發(fā)展輕質(zhì)保溫建筑材料是建筑節(jié)能和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要舉措之一［4］。 輕質(zhì)保溫隔熱建筑材料中，蒸壓加氣混凝土是目前建筑工程中廣泛使用的A級(jí)防火建筑保溫材料［5］。 蒸壓加氣混凝土（Autoclaved aerated concrete，AAC）是以硅質(zhì)材料（砂、粉煤灰及含硅尾礦等）和鈣質(zhì)材料（石灰、水泥）為主要原料，摻加發(fā)氣劑（鋁粉等），通過(guò)配料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、養(yǎng)護(hù)等工藝過(guò)程制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品［6］，具有質(zhì)輕、防火、隔音、保溫、抗?jié)B、抗震、環(huán)保、耐久、可加工性好、綜合造價(jià)比低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 在高層框架建筑、抗震地區(qū)建筑、嚴(yán)寒地區(qū)建筑和軟質(zhì)地基建筑以及裝配式建筑中得到廣泛應(yīng)用。 但蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)過(guò)程中需進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，這不僅增加產(chǎn)品生產(chǎn)能耗，而且建廠投資大，生產(chǎn)設(shè)備及工藝復(fù)雜［7］。因此，若能以尾礦泥為集料制備一種不需高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)就可達(dá)到蒸壓加氣混凝土性能的多孔混凝土產(chǎn)品， 對(duì)于減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)尾礦泥的資源化利用和促進(jìn)輕質(zhì)建筑保溫隔熱材料的發(fā)展等具有重要意義。

筆者探索了以尾礦泥為集料通過(guò)成分和養(yǎng)護(hù)工藝調(diào)整制備免蒸養(yǎng)加氣混凝土的工藝技術(shù)。擬利用尾礦泥細(xì)度較小的特點(diǎn)，省去砂加氣混凝土的細(xì)磨工藝，節(jié)省磨料能耗，使尾礦泥在加氣混凝土中得到資源化利用；通過(guò)膠凝材料的催化反應(yīng)使系統(tǒng)的反應(yīng)熱快速集中釋放，同時(shí)增加反應(yīng)自發(fā)熱成分，并添加保溫保濕組分，采用無(wú)加熱的常壓保溫保濕養(yǎng)護(hù)工藝，以期實(shí)現(xiàn)加氣混凝土的免蒸養(yǎng)制備，提高混凝土的早期強(qiáng)度，降低加氣混凝土的生產(chǎn)能耗，簡(jiǎn)化加氣混凝土的制備工藝和設(shè)備。

加氣混凝土的主要性能指標(biāo)包括強(qiáng)度、密度及凝結(jié)時(shí)間等，其中強(qiáng)度與密度是一對(duì)矛盾的性能指標(biāo)。 一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度高的產(chǎn)品，密度大，保溫性能不好；而強(qiáng)度低的產(chǎn)品，密度小，保溫性能好。 因此，需在強(qiáng)度和密度之間找到一種最佳的配比。 混凝土的凝結(jié)時(shí)間不僅影響生產(chǎn)效率，而且對(duì)發(fā)泡過(guò)程和加氣混凝土漿體的體積穩(wěn)定性有重要影響。 因此，免蒸養(yǎng)加氣混凝土研制中，既要保證漿體有合適的凝結(jié)時(shí)間，又要使產(chǎn)品有較高的強(qiáng)度、較低的密度。 即免蒸養(yǎng)加氣混凝土的研制為一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，需要采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法進(jìn)行研究。

多目標(biāo)優(yōu)化是眾多領(lǐng)域的共性課題。 目前，多目標(biāo)（屬性）最優(yōu)化方法尚未形成嚴(yán)格的定量方法［8］。 國(guó)際上流行的方法有帕累托最優(yōu)解法、“加和”式最優(yōu)解法、約束最優(yōu)解法等［9～12］，這些方法在應(yīng)用中還受到折算（歸一化）因子（分母）、線(xiàn)性權(quán)重因子（系數(shù)）及理想點(diǎn)等不客觀的人為因子的影響。 為擺脫人為因子的影響，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)優(yōu)化的定量分析，ZHENG M S等提出了基于概率的多目標(biāo)優(yōu)化方法［13，14］。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) （Orthogonal experimental design） 根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，具有高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。 但由于正交試驗(yàn)本身是全因子水平搭配試驗(yàn)的簡(jiǎn)化試驗(yàn)，因此，采用正交試驗(yàn)方法篩選出的配比并不一定是全因子水平搭配中最佳的配比。另外，由于正交試驗(yàn)是按照均衡搭配的原則進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)于某一個(gè)因子來(lái)說(shuō)，由于在試驗(yàn)中其他因子水平的變化是均衡的，其各水平對(duì)本因子的影響因此而相互抵消，因此，要得到準(zhǔn)確的尾礦泥集料免蒸養(yǎng)加氣混凝土制備工藝參數(shù)，筆者先采用正交試驗(yàn)按照單因子試驗(yàn)的方法進(jìn)行分析，而后采用概率基多目標(biāo)優(yōu)化方法對(duì)各因子的影響作進(jìn)一步的分析。

1 試驗(yàn)介紹

1.1 試驗(yàn)原料

建材原料。 采用符合現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的42.5#普通硅酸鹽水泥、 聚羧酸系高效減水劑、三乙醇胺、自來(lái)水、硅灰、氧化鈣（生石灰）、細(xì)磨至200目膨脹珍珠巖粉。

工業(yè)廢料。 尾礦泥，采用陜西柞水的鐵礦尾礦泥，細(xì)度模數(shù)0.47，表觀相對(duì)密度2.6、亞甲藍(lán)試驗(yàn)MB值小于1.4、 有害物質(zhì)含量和堅(jiān)固性以及堿骨料反應(yīng)指標(biāo)均符合GB/T 14684—2011標(biāo)準(zhǔn)的要求。 廢石膏，采用陜西產(chǎn)工業(yè)廢渣脫硫石膏粉，其主要成分為CaSO4·2H2O。 圖1是鐵尾礦泥的粒度分布圖。

圖1 鐵尾礦泥粒度分布圖

化工原料。 采用符合國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)品甲酸鈣、硫酸鋁、氯化鈉、催化劑（氧化鈰）、引氣劑（十二烷基硫酸鈉）、金屬鐵粉和5%濃度的雙氧水。

原料組分的功能介紹。 試驗(yàn)原料按照功能大致可分為增稠成漿組分、凝固調(diào)速組分、反應(yīng)放熱組分、 蓄熱保濕組分和催化發(fā)泡組分五大組分。

增稠成漿組分。 混凝土的主組分，包括水泥、尾礦泥、硅灰、減水劑和水，其中硅灰既可以增加漿體的黏度，起到穩(wěn)定氣泡的作用，同時(shí)還是混凝土的活性礦物摻合料， 有利于混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性。

凝固調(diào)速組分。 包括甲酸鈣、硫酸鋁、三乙醇胺和廢石膏。 其中甲酸鈣、硫酸鋁和三乙醇胺的結(jié)合可以促進(jìn)混凝土漿體快速凝固，而廢石膏則可以調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，使混凝土強(qiáng)度按要求的速度增長(zhǎng)，避免漿體中氣泡的破滅和多孔漿體結(jié)構(gòu)的坍陷。 另外，廢石膏也參與水泥的水化反應(yīng)，最終生成水化硫鋁酸鈣。

反應(yīng)放熱組分。 包括鐵粉、氯化鈉粉和氧化鈣粉。 其中鐵粉在遇到氧氣和水時(shí)會(huì)快速氧化而放熱，是反應(yīng)放熱劑之一；氯化鈉則是促使鐵粉反應(yīng)的催化劑。 鐵粉最終在參與水泥的水化反應(yīng)，生成強(qiáng)度較高的水化鐵酸鈣凝膠，不僅可以提高混凝土的強(qiáng)度，而且可以提高混凝土的耐磨性；氧化鈣不僅是保證混凝土強(qiáng)度的鈣/硅比的主要成分，而且在遇水反應(yīng)時(shí)也產(chǎn)生反應(yīng)熱。 作為反應(yīng)放熱劑之一， 它同時(shí)還是集料的活性激發(fā)劑，可侵蝕尾礦泥形成膠體，產(chǎn)生強(qiáng)度，本身會(huì)參與水泥的水化過(guò)程，最終生成高強(qiáng)度的水化硅酸鈣凝膠、氫氧化鈣晶體、托貝莫來(lái)石等；因此，反應(yīng)放熱組分通過(guò)氧化還原反應(yīng)和水化反應(yīng)放出反應(yīng)熱，可為混凝土養(yǎng)護(hù)期提供熱量，以加速混凝土的硬化和強(qiáng)度增長(zhǎng)。

蓄熱保濕組分。 包括細(xì)磨至200目的膨脹珍珠巖粉。 蓄勢(shì)保濕組分既是體系保持反應(yīng)所需水分的蓄水劑和避免熱量散失的蓄熱劑，以蓄存反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和體系中的水分，是混凝土成型后養(yǎng)護(hù)中的保溫保濕劑，同時(shí)又是混凝土的輕質(zhì)集料；在活性激發(fā)劑氧化鈣及水泥的作用下，它們中的一部分還會(huì)轉(zhuǎn)化為膠凝組分，對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)化。

催化發(fā)泡組分。 包括雙氧水、十二烷基硫酸鈉、以及稀土氧化物催化劑氧化鈰。 其中雙氧水為化學(xué)發(fā)泡劑， 十二烷基硫酸鈉為物理發(fā)泡劑，而稀土氧化物則為發(fā)泡催化劑，用以調(diào)節(jié)發(fā)泡速率，保證體系的硬化與發(fā)泡相協(xié)調(diào)，避免塌模和悶裂。 催化發(fā)泡組分可以控制氣泡生成速度和產(chǎn)氣量，從而影響發(fā)泡速度和混凝土的最終密度。

1.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備

試驗(yàn)用到的儀器設(shè)備有：行星式水泥膠砂攪拌機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)法維卡儀、電熱鼓風(fēng)干燥箱、混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)；截錐試模、100 mm×100 mm×100 mm立方體試模、鋼板直尺、托盤(pán)天平、量筒等。

1.3 試驗(yàn)研究方法

1.3.1 加氣混凝土制備工藝

尾礦泥集料免蒸養(yǎng)加氣混凝土采用如圖2所示的工藝流程制備。 制備時(shí)，首先將粉體原料水泥、尾礦泥粉、氧化鈣、廢石膏和珍珠巖粉攪拌混合5 min，再與引氣劑、三乙醇胺、聚羧酸高效減水劑和全部用水量的80%的混合物進(jìn)行混合， 得到混合漿體； 再將此漿體與在球磨機(jī)中研磨20 min后的硅灰、甲酸鈣、硫酸鋁、氯化鈉、鐵粉和催化劑的混合物進(jìn)行混合， 最后再將剩余水量的20%與雙氧水的混合物倒入，進(jìn)行快速混合，得到可發(fā)泡漿體。 將此可發(fā)泡漿體注模、發(fā)泡、固化，再脫模、切割后，用塑料膜包覆保濕，立即置入聚苯板保溫箱中經(jīng)自發(fā)熱養(yǎng)護(hù)8 h， 再進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，即成為免蒸養(yǎng)加氣混凝土材料。

圖2 尾礦泥集料免蒸養(yǎng)加氣混凝土制備工藝流程

1.3.2 加氣混凝土性能測(cè)試方法

加氣混凝土漿體的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間參照GB/T 1346—2011中水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)方法在攪拌成漿后直接進(jìn)行。 發(fā)泡時(shí)間采用肉眼觀察法進(jìn)行， 以漿體體積不再變化時(shí)的時(shí)間為發(fā)泡時(shí)間。

加氣混凝土硬化體的干密度和抗壓強(qiáng)度參照GB/T 11969—2008的方法進(jìn)行。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理及分析方法

在n個(gè)試驗(yàn)方案，每個(gè)試驗(yàn)方案均有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)（目標(biāo)值）的情況下，對(duì)第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的第i個(gè)試驗(yàn)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，若Uij為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的第i個(gè)試驗(yàn)方案時(shí)試驗(yàn)結(jié)果，則其青睞概率Pij的評(píng)價(jià)可以分成以下3種情形進(jìn)行［13，14］：

最后，通過(guò)比較各個(gè)試驗(yàn)方案的總青睞概率Pi的大小， 以最大的總青睞概率Pi值所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方案為最終的優(yōu)選方案。

為減少試驗(yàn)工作量，將優(yōu)化步驟分為兩個(gè)階段，第1階段進(jìn)行發(fā)泡和凝結(jié)時(shí)間的試驗(yàn)研究，第2階段進(jìn)行強(qiáng)度和密度的試驗(yàn)研究。 至于影響混凝土性能的其他因素，如養(yǎng)護(hù)溫度、養(yǎng)護(hù)措施等，文中暫未考慮。

2 發(fā)泡及凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)

2.1 研究目標(biāo)的屬性確定

為了實(shí)現(xiàn)加氣混凝土制備過(guò)程中的免蒸養(yǎng)，擬利用水泥固化的反應(yīng)熱作為養(yǎng)護(hù)熱的一部分。為此，筆者采用了添加調(diào)凝劑的方法加速混凝土的固化，以使水泥的水化熱快速釋放。 但加氣混凝土的初凝時(shí)間與發(fā)泡時(shí)間之間存在一定的制約性。 初凝過(guò)快，不僅不利于制備操作，還會(huì)影響漿體發(fā)泡， 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致混凝土悶裂； 初凝太慢，則水泥水化熱釋放速率過(guò)低，不利于將水化熱作為養(yǎng)護(hù)熱，也影響制備效率。為解決凝結(jié)時(shí)間與發(fā)泡速率不協(xié)調(diào)的問(wèn)題， 采用催化劑以調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的發(fā)泡時(shí)間。 同時(shí)，根據(jù)以往的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，漿體發(fā)泡時(shí)間保持在10～20 min之間為宜，而初凝時(shí)間設(shè)定為20～30 min為宜。 對(duì)于終凝時(shí)間，則時(shí)間越短越好。這樣一來(lái)，發(fā)泡時(shí)間和初凝時(shí)間為理想值型目標(biāo)指標(biāo)，而終凝時(shí)間為成本型目標(biāo)指標(biāo)。

2.2 研究因子及水平

初步試驗(yàn)按照如下配比進(jìn)行：

水泥 15 g

鐵粉 5 g

氧化鈣 15 g

珍珠巖 5 g

尾礦泥 60 g

氯化鈉/鐵粉 0.02

硅灰 1.5 g

引氣劑 0.000 5 g

減水劑 0.72 g

三乙醇胺 0.03 g

雙氧水 0.05 g

水 350 g

按照既定的試驗(yàn)步驟，首先研究的因子是甲酸鈣、硫酸鋁、廢石膏及催化劑/雙氧水比例用量，擬定研究因子及水平見(jiàn)表1。按正交表L16（45）安排 試驗(yàn)。

表1 初步研究的因子及水平表

2.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

表2所示是試驗(yàn)安排及結(jié)果。 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得到各研究目標(biāo)的分青睞概率和總青睞概率列于表3。

表2 試驗(yàn)安排及結(jié)果表

表3 分青睞概率及總青睞概率計(jì)算結(jié)果

從表3的計(jì)算結(jié)果可知，總青睞概率排名第1的是第11 號(hào)試驗(yàn)， 其因子水平的搭配為：A3B3C1D2，對(duì)應(yīng)的發(fā)泡時(shí)間為15.3 min，初凝時(shí)間21.6 min，終凝時(shí)間65.3 min。 達(dá)到了研究目標(biāo)的優(yōu)化要求，此時(shí)對(duì)應(yīng)的配比如下：

甲酸鈣 0.6 g

硫酸鋁 0.9 g

廢石膏 1.5 g

催化劑/雙氧水 0.010

水泥 15 g

鐵粉 5 g

氧化鈣 15 g

珍珠巖 5 g

尾礦泥 60 g

氯化鈉/鐵粉 0.02

硅灰 1.5 g

引氣劑 0.000 5 g

減水劑 0.72 g

三乙醇胺 0.03 g

雙氧水 0.05 g

水 350 g

在此配比的基礎(chǔ)上，進(jìn)行強(qiáng)度、密度試驗(yàn)。

3 強(qiáng)度及密度試驗(yàn)

3.1 研究目標(biāo)及屬性

強(qiáng)度、密度是加氣混凝土兩個(gè)比較重要的技術(shù)指標(biāo)。 其中加氣混凝土的強(qiáng)度越高越好，是一個(gè)效益型研究目標(biāo)，而密度則是越低越好，是一個(gè)成本型研究目標(biāo)。

3.2 研究因子及水平

本輪試驗(yàn)的基本試驗(yàn)配比如下：

水泥 15 g

甲酸鈣 0.6 g

硫酸鋁 0.9 g

廢石膏 1.5 g

催化劑/雙氧水 0.010

水 350 g

引氣劑 0.000 5 g

硅灰 1.5 g

減水劑 0.72 g

三乙醇胺 0.03 g

氯化鈉/鐵粉 0.02

研究因子包括鐵粉、氧化鈣、珍珠巖、尾礦泥和雙氧水的量，擬定的研究水平見(jiàn)表4。 按正交表L25（56）安排試驗(yàn)。

表4 研究的因子及水平表

3.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

試驗(yàn)安排及結(jié)果見(jiàn)表5。 計(jì)算得到本輪試驗(yàn)中各研究目標(biāo)的分青睞概率和總青睞概率 （表6）。

表5 試驗(yàn)安排及結(jié)果表

表6 分青睞概率及總青睞概率計(jì)算結(jié)果

從表6的計(jì)算結(jié)果可知，總青睞概率排名第1的是第20號(hào)試驗(yàn)，在無(wú)蒸養(yǎng)的情況下，對(duì)應(yīng)的加氣混凝土強(qiáng)度為3.94 MPa，密度為453.7 kg/m3，達(dá)到國(guó)標(biāo)GB 11968—2006《蒸壓加氣混凝土》的B05牌號(hào)的強(qiáng)度及密度性能要求。 其因子水平搭配為E4F5G3H1I4，此時(shí)最佳配比如下：

鐵粉 6 g

氧化鈣 17 g

珍珠巖 5 g

尾礦泥 60 g

雙氧水 0.087 5 g

水泥 15 g

氯化鈉/鐵粉 0.02

引氣劑 0.000 5 g

甲酸鈣 0.6 g

硫酸鋁 0.9 g

廢石膏 1.5 g

催化劑/雙氧水 0.010

減水劑 0.72 g

三乙醇胺 0.03 g

硅灰 1.5 g

水 350 g

通過(guò)對(duì)因子水平進(jìn)行優(yōu)選分析， 從總體分析中找出了25次試驗(yàn)中最佳的一次試驗(yàn)及其配比。

在直觀分析的基礎(chǔ)上對(duì)表5進(jìn)行各因子水平的優(yōu)選分析，各因子水平的總青睞概率極差的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 各因子水平的優(yōu)選分析表

從表7可以看出， 各因子水平的最佳搭配為E3F5G5H1I1，這個(gè)搭配在25次正交試驗(yàn)中并沒(méi)有出現(xiàn)。 其對(duì)應(yīng)的原料配比如下：

鐵粉 5 g

氧化鈣 17 g

珍珠巖 7 g

尾礦泥 60 g

雙氧水 0.05 g

水泥 15 g

氯化鈉/鐵粉 0.02

引氣劑 0.000 5 g

甲酸鈣 0.6 g

硫酸鋁 0.9 g

廢石膏 1.5 g

催化劑/雙氧水 0.010

減水劑 0.72 g

三乙醇胺 0.03 g

硅灰 1.5 g

水 350 g

比較各因子總青睞概率的極差大小，可以得到各因子的影響主次為：H尾礦泥用量＞G珍珠巖用量＞F氧化鈣用量＞I雙氧水用量＞E鐵粉用量。

4 驗(yàn)證試驗(yàn)

按照E4F5G3H1I4和E3F5G5H1I1兩種配比進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，每個(gè)配比重復(fù)5次，取其平均值為試驗(yàn)結(jié)果值（表8）。

表8 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表

從表8可以看出， 與直接在正交表25次試驗(yàn)中篩選的配比（E4F5G3H1I4）相比，經(jīng)過(guò)因子水平優(yōu)選的配比（E3F5G5H1I1）的發(fā)泡時(shí)間，凝結(jié)時(shí)間及產(chǎn)品密度均相近，但后者強(qiáng)度明顯較高。 經(jīng)計(jì)算，其強(qiáng)度高出12.1%。 說(shuō)明因子水平優(yōu)選的結(jié)果較好。 另外，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，各次試驗(yàn)數(shù)值的相對(duì)誤差均小于均值的5%，說(shuō)明重復(fù)試驗(yàn)的重現(xiàn)性及穩(wěn)定性較好。

對(duì)照GB 11968—2006可知，本試驗(yàn)采用無(wú)蒸養(yǎng)的制備工藝均制備出了達(dá)到國(guó)標(biāo)牌號(hào)B05 （強(qiáng)度不小于3.5 MPa、密度不大于500 kg/m3）要求的加氣混凝土產(chǎn)品，說(shuō)明本工藝技術(shù)是可行的。 與傳統(tǒng)的蒸養(yǎng)工藝相比，文中的方法以工業(yè)廢渣尾礦泥為主要集料，利用反應(yīng)熱和保溫技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行加氣混凝土的制備，省去了蒸汽養(yǎng)護(hù)的工藝和設(shè)備，能耗低，設(shè)備投資少，且可利用尾礦泥固廢。

從整個(gè)研究過(guò)程可以看出，采用概率基多目標(biāo)優(yōu)化方法可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)優(yōu)化的定量分析，具有方法簡(jiǎn)單、快捷有效的特點(diǎn)。

5 結(jié)論

5.1 將尾礦泥集料免蒸養(yǎng)加氣混凝土的研制，劃分成兩個(gè)階段進(jìn)行，并采用概率基多目標(biāo)優(yōu)化法多目標(biāo)優(yōu)化，得到了預(yù)期效果。

5.2 在第1階段， 以發(fā)泡時(shí)間和初凝時(shí)間為理想值型研究目標(biāo)， 而終凝時(shí)間為成本型研究目標(biāo)，通過(guò)概率基多目標(biāo)優(yōu)化方法分析，在其他原料用量不變的情況下，確定甲酸鈣、硫酸鋁、廢石膏及催化劑/雙氧水比例用量分別為：0.6 g，0.9 g，1.5 g和0.010。 對(duì)應(yīng)的混凝土漿體的發(fā)泡時(shí)間為15.3 min，初凝時(shí)間21.6 min，終凝時(shí)間65.3 min，達(dá)到了初擬研究目標(biāo)的優(yōu)化要求。

5.3 在第2階段， 以加氣混凝土的強(qiáng)度為效益型研究目標(biāo)，而密度為成本型研究目標(biāo)，進(jìn)一步進(jìn)行正交試驗(yàn)，采用概率基多目標(biāo)優(yōu)化方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總體分析，在25次正交試驗(yàn)結(jié)果中篩選出最優(yōu)的原料配比分別為：鐵粉6 g，氧化鐵17 g，珍珠巖5 g和尾礦泥60 g；對(duì)應(yīng)的加氣混凝土強(qiáng)度為3.94 MPa，密度為453.7 kg/m3。 即在無(wú)蒸養(yǎng)的情況下， 產(chǎn)品達(dá)到國(guó)標(biāo)B05牌號(hào)的強(qiáng)度和密度性能要求。

5.4 對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果在直觀分析的基礎(chǔ)上對(duì)因子水平進(jìn)行概率基多目標(biāo)優(yōu)化分析和極差分析，得到最優(yōu)的原料搭配為：鐵粉5 g，氧化鐵17 g，珍珠巖7 g和尾礦泥60 g； 各因子的影響主次為：尾礦泥用量>珍珠巖用量>氧化鈣用量>雙氧水用量>鐵粉用量。

5.5 通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)可知，采用無(wú)蒸養(yǎng)的制備工藝可制備強(qiáng)度和密度達(dá)到國(guó)標(biāo)牌號(hào)B05要求的加氣混凝土產(chǎn)品。 另外，與直接在正交表25次試驗(yàn)中篩選的配比相比，經(jīng)過(guò)因子水平優(yōu)選的配比的發(fā)泡時(shí)間，凝結(jié)時(shí)間及產(chǎn)品密度均相近，但強(qiáng)度高出12.1%，說(shuō)明因子水平優(yōu)選的結(jié)果較好。