建筑混凝土配合比设计及强度预测方法

改变高性能混凝土配合比中的水灰比、石灰石粉掺量和磷渣掺量,通过试验测试混凝土的抗压强度随3个变量的演变关系,并结合神经网络算法建立混凝土抗压强度预测模型。结果表明:高性能混凝土的抗压强度与水灰比成反比例关系;石灰石粉和磷渣在不同的掺量区间内对混凝土抗压强度的影响为先升高后降低;基于SVM的预测模型能够很好地对混凝土抗压强度进行预测。     

钢纤维页岩陶粒混凝土SHPB试验研究

为研究钢纤维页岩陶粒混凝土在台风、海浪和地震等动荷载作用下的动力学性能,制备了5种不同钢纤维掺量的钢纤维页岩陶粒混凝土试件进行静态抗压试验和SHPB单轴冲击试验,分析了3种冲击气压下材料的应变率效应和钢纤维体积掺量对动态抗压强度的影响,并用BP神经网络模型预测了动态抗压强度。结果表明,材料的应变率效应主要体现在增强效果上;不同应变率会影响钢纤维掺量对动态抗压强度的增幅,其中低应变率下增幅最大;BP神经网络模型对钢纤维掺量较小的试验组动态抗压强度预测较准确。     

基于随机森林的高性能混凝土抗压强度预测

高性能混凝土抗压强度的准确预测是配合比设计优化的关键步骤之一,基于机器学习算法的预测结果容易受到输入变量的影响。提出一种经过特征筛选的抗压强度随机森林预测模型。以水胶比、水泥用量、水泥强度、砂石、粉煤灰掺量和外加剂用量作为原材料指标,通过试验收集56份数据样本。通过变量重要性度量剔除重要性较低的特征,再利用优化后的输入指标进行强度预测,并与未经过特征筛选的随机森林模型和BP神经网络模型的性能进行比较。结果表明,水泥掺量对于高性能混凝土强度的贡献最大,而外加剂的影响较小;随机森林模型的预测精度较高(R²=0.969 09),误差较小(RMSE=0.014 922);基于变量重要性度量的特征筛选对于提高预测精度具有重要意义。     

神经网络下能量桩桩基混凝土强度及导热预测

基于神经元网络理论，建立能量桩桩基混凝土抗压强度和导热系数的预测模型，设计16组不同配合比的桩基混凝土进行抗压和导热试验。根据试验结果，以石墨掺量、玄武岩纤维掺量、水胶比、玄武岩纤维长度作为输入参数，分别以混凝土抗压强度、导热系数作为模型的输出参数，建立两个4-9-1的BP神经网络模型。研究结果表明：基于BP神经网络模型的预测与试验结果误差在5%以内，预测精度较高，可以作为能量桩桩基混凝土配合比设计的参考。     

硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土抗压强度研究

为了探究硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土抗压强度随侵蚀时间的变化规律,在某典型硫酸盐渍土地区埋置不同粉煤灰掺量（0、10%、15%、20%）的混凝土试件进行了硫酸盐侵蚀后的抗压强度试验和微观形貌分析,并基于BP神经网络模型预测了试件的抗压强度。试验结果表明：不同粉煤灰掺量试件的抗压强度均随着侵蚀时间的增加先升高后降低;当粉煤灰掺量为10%时,试件的抗压强度最高。SEM分析表明：540 d时大部分试件出现了微裂缝,840 d时试件均发生了劣化,但尚未破坏;当粉煤灰掺量为10%时,试件的劣化不明显;预测结果表明,侵蚀时间是影响掺粉煤灰混凝土试件抗压强度的最主要因素。     

煤矸石粉混凝土抗压强度试验及其神经网络预测

为建立煤矸石粉混凝土抗压强度神经网络预测模型,对煤矸石粉混凝土7、28、60、120、180d抗压强度进行试验。煤矸石粉掺量分别为0、10%、15%、20%、25%、30%、35%,煤矸石粉均取代水泥,作为掺合料掺入混凝土中。在试验的基础上,利用试验数据训练、建立神经网络预测模型。预测结果表明:神经网络预测模型有较高的预测精度,可以用来预测煤矸石粉混凝土的抗压强度。     

废玻璃粉混凝土抗压强度试验及其神经网络预测

对玻璃粉掺量分别为0、10%、15%、20%、25%、30%、35%的混凝土的7、28、60、120 d的抗压强度进行试验,在试验的基础上,用MATLAB建立神经网络预测模型,输入量为:水胶比、废玻璃粉用量、水泥用量、粗骨料用量、砂用量、养护龄期,输出量为混凝土抗压强度,建立废玻璃粉混凝土的抗压强度预测模型。试验结果表明:神经网络预测模型可以有效预测废玻璃粉混凝土的抗压强度,预测精度较高。     

高粉煤灰掺量自密实混凝土性能研究

为了研究高粉煤灰掺量自密实混凝土的抗压强度及其拌合物的工作性能,分别用不同比例的粉煤灰掺量等量取代水泥配制自密实混凝土进行试验研究。比较分析了不同比例的粉煤灰掺量对自密实混凝土的工作性能和抗压强度的影响,探讨了粉煤灰掺量与抗压强度之间的关系,提出了粉煤灰掺量自密实混凝土用7 d抗压强度预测28 d抗压强度的公式,对不同比例粉煤灰掺量自密实混凝土抗压强度随时间的变化进行了分析。     

水泥粒径分布对混凝土抗压强度影响的试验研究

为了考察水泥粒径分布对混凝土抗压强度的影响,开展了试验研究。首先,将普通硅酸盐水泥经气流粉碎机生产获得化学组分相同、粒径分布不同的超细水泥,然后通过掺加超细水泥改变水泥粒径分布。分别测定了3种不同超细水泥掺量下的水泥等温放热曲线和混凝土抗压强度。试验结果表明:①掺加适量超细水泥能够优化水泥粒径分布,提高水泥利用率,增加混凝土抗压强度;②混凝土抗压强度并不一定随超细水泥掺量的增加而递增,存在一个最佳的超细水泥掺量,使水泥粒径分布最优,从而获得最高的混凝土抗压强度。     

基于BP神经网络的自密实清水混凝土性能预测研究

针对自密实清水混凝土试验周期长、表观性能影响因素多等问题，应用BP神经网络对其性能预测，有效减少试验量，快速找出外加剂最优掺量。基于BP神经网络卓越的非线性处理功能，将减水剂、消泡剂、引气剂、坍落度作为输入变量，自密实清水混凝土的7 d抗压强度、扩展度、气孔面积、色差作为输出变量，建立含有2层隐含层的BP神经网络模型，利用试验所得12组数据，预测自密实清水混凝土的性能，将预测值与试验值进行比较，确保模型高精确度。结果表明：神经网络模型预测结果良好，强度预测的相对误差最高达到10.8%，其余均在10%以下，其中第11组的混凝土性能最优，预测与实际结果相吻合。     

神经网络法在混凝土强度研究中的应用

讨论了如何应用人工神经网络（ANN）的方法预测混凝土抗压强度,详细论述了采用BP算法建立混凝土抗压强度神经网络模型的过程,以及在活化剂作用下高掺量粉煤灰混凝土的强度效应,仿真结果表明,通过学习,BP网络可成功地建立非线性的强度模型,预测强度可达到较高精度。     

粉煤灰影响海水海洋骨料水泥基材料抗压强度试验研究

通过试验测定不同粉煤灰掺量下的海水水泥净浆、海水海砂砂浆以及海水海洋骨料混凝土的抗压强度,研究粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,海水水泥净浆和海水海砂砂浆的抗压强度逐渐降低,海水海洋骨料混凝土抗压强度表现为先增大后减小。粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响规律与粉煤灰掺量对淡水河砂水泥基材料抗压强度的影响规律基本一致,但影响程度略小于淡水河砂水泥基材料。     

大掺量粉煤灰泵送混凝土早期抗压强度的试验研究

通过理论分析和试验,研究了大掺量粉煤灰对混凝土早期抗压强度及成本的影响。试验所选用的胶凝材料总量为375kg,以0~55%的粉煤灰替代水泥,减水剂的掺量固定为1.0%,引气剂的掺量固定为1.2酃。通过坍落度及不同龄期抗压强度等对比分析粉煤灰掺量对混凝土和易性及早期强度的影响。结果表明,混凝土早期抗压强度及成本随着粉煤灰掺量的增大而逐渐减小,运用粉煤灰等质量代替水泥(P·O42.5级水泥)可配制出28 d抗压强度为20 MPa以上,成本大大降低的大掺量粉煤灰混凝土。研究的结论为新疆地区粉煤灰的应用提供了有效途径,有助于制备高性能混凝土。     

橡胶粉水泥混凝土性能试验的研究

通过掺人不同含量橡胶粉的水泥混凝土物理性能试验、各项力学性能试验和耐久性试验,发现不同掺量橡胶粉对水泥混凝土的工作性、表观密度、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、极限应变和抗冻性等性能的变化情况,从而发现最佳橡胶粉的掺量范围,为进一步研究橡胶粉水泥混凝土特殊性能提供参考.     

建筑垃圾再生泡沫混凝土研究

建筑垃圾再生泡沫混凝土是用水泥作为主要胶凝材料、建筑废弃物再生骨料微粉、白色废弃物泡沫塑料为原料。试验研究泡沫塑料掺量、漂珠掺量、粉煤灰掺量和微粉掺量4个因素分别对泡沫混凝土物理力学性能的影响。研究结果表明:各掺量的变化将引起泡沫混凝土强度的显著变化。以抗压强度为基准,提出了建筑垃圾再生泡沫混凝土的适合配合比。     

钢渣高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能研究

试验采用磨细钢渣粉代替部分水泥,着重研究分析不同钢渣粉掺量对高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能的影响。研究结果表明:磨细钢渣粉可以配制强度较高的高性能混凝土,钢渣粉掺量在0~30%范围内,混凝土28d抗压强度超过50MPa;在相同水胶比时,掺入钢渣粉有利于增强混凝土抗裂性能,并且随着掺量的增加,高性能混凝土的抗裂性能越突出;在相同的水胶比下,掺钢渣粉的试件与未掺的试件比较,发现前者由于掺加了钢渣粉,混凝土的初裂时间出现相应推迟。通过分形几何学分析表明,钢渣粉掺入混凝土中能提高其抗裂性。     

不同掺量矿渣粉对混凝土抗压性能的影响

针对矿渣粉掺入对混凝土抗压性能产生的影响,将不同掺量的矿渣粉按相应比例替换水泥,制作四组矿渣粉混凝土试件,并利用压力试验机测出不同掺量下混凝土的抗压强度,得出矿渣粉不同掺量下混凝土抗压强度试验规律,最后比较试验结果。试验结果表明:随矿渣粉掺量增加,混凝土抗压强度呈现先减后增再减的趋势,随龄期增加抗压强度也不断增强,当掺量为10%时达到最优掺量。     

高性能胶凝材料的制备和力学性能研究

本文研究了水泥熟料比表面积、水泥孰料掺量以及SO3含量对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂抗折抗压强度以及混凝土抗压强度的影响。结果表明,350m2/kg比表面积水泥熟料组别比300m2/kg比表面积水泥熟料组别的早期胶砂抗折抗压强度和混凝土抗压强度稍高,水泥熟料掺量为40%的组别其净浆标准稠度用水量和凝结时间较为合适,3.5%SO3掺量的混凝土抗压强度最好。水泥熟料比表面积为350m2/kg和300m2/kg,水泥熟料掺量为40%,SO3掺量为3.5%的胶凝材料制备的混凝土兼备施工性、强度的高性能混凝土。     

垃圾焚烧飞灰在绿色超高性能混凝土中的应用

城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属离子的浸出会对环境造成严重污染,因此该文对超高性能混凝土固化焚烧飞灰的可行性进行了研究.试验分析了当垃圾焚烧飞灰掺量为10％时,改变硅灰掺量对于飞灰超高性能混凝土性能的影响.采用力学性能测试、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱等测试方法对飞灰超高性能混凝土的力学性能、微观结构和重金属浸出浓...     

煤渣粉对高性能混凝土性能的影响

用煤渣粉作为矿物掺合料制备 C50高性能混凝土,并与Ⅱ级粉煤灰复掺,研究煤渣粉掺量对水泥凝结时间、混凝土流动性、抗压强度及耐久性的影响.结果表明:煤渣粉替代部分水泥可以提高高性能混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性,对混凝土性能的影响优于Ⅱ级粉煤灰;煤渣粉掺量为20%时,混凝士抗压强度达到最大值,为空白样的120%;煤渣粉...