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混凝土正交试验是一种利用正交表对混凝土试验进行整体设计、综合比较和统计分析的方法，旨在通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最优的生产工艺效果。
具体来说，正交试验设计是研究多因素多水平的一种试验设计方法。在混凝土试验中，经常会遇到如新型水泥品种、掺合料、外加剂的选用，混凝土性能变化规律的研究，以及最优生产工艺条件的确定等问题。这些问题涉及的因素多，试验周期长，量测数据离散，试验工作繁重。如果试验安排不当，往往做了许多试验还达不到预期的效果。而采用正交试验设计，可以根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点。
正交试验设计的主要工具是正交表。试验者可根据试验的因素数、因素的水平数以及是否具有交互作用等需求查找相应的正交表，再依托正交表的正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验。这样可以实现以最少的试验次数达到与大量全面试验等效的结果，因此应用正交表设计试验是一种高效、快速而经济的多因素试验设计方法。在混凝土试验中，采用正交试验法进行优化设计，可以通过计算混凝土配合比中的基准参数来设计正交表，达到以较少的试验次数快速找出合适的配合比的目的。