Prediction of antifreeze critical strength of infant age concrete

The rule of infant age concrete strength development under low temperature and complex affecting factors is researched. An efficient and reliable mathematical forecast model is set up to predict the infant age concrete antifreeze critical strength under low temperature at construction site. On the basis of the revision of concrete equivalent coefficient under complex influencing factors, least-squares curve-fitting method is applied to approximate the concrete strength under standard curing and the forecast formula of concrete compressive strength could be obtained under natural temperature condition by various effects. When the amounts of double-doped are 10% fly ashes and 4% silica fumes as coment replacement, the antifreeze critical strength changes form 3.5-4.1MPa under different low temperature curing. The equivalent coefficient correction formula of concrete under low temperature affected by various factors could be obtained. The obtained equivalent coefficient is suitable for calculating the strength which is between 10% to 40% of standard strength and the curing temperature from 5-20 ℃. The forecast value of concrete antifreeze critical strength under low temperature could be achieved by combining the concrete antifreeze critical strength value with the compressive strength forecast of infant age concrete under low temperature. Then the theory for construction quality control under low temperature is provided.     

低温条件下幼龄期混凝土等效系数的研究

目的 研究了低温条件和复杂因素影响下的幼龄期混凝土强度增长规律，并建立有效而可靠的数学预测模型，实现现场施工对低温条件下幼龄期混凝土强度发展的监控．方法 对掺加掺合料的不同配合比的C30幼龄期混凝土的强度进行测定，应用回归分析对其进行曲线拟合推导，在不同强度拟合曲线的基础上，对5℃、10℃、15℃温度养护条件下不同配合比混凝土达到标准养护条件下10％、20％、30％、40％强度比的等效系数进行回归分析．结果 得出C30混凝土在5～20℃养护温度条件下强度发展的等效系数曲线：m=0．289＋0．03726t＋0．000036t^2，适用于预测C30混凝土标准强度10％～40％范围内幼龄期强度发展规律．结论 利用推导公式计算的结果与试验结果相吻合，所推导的等效系数曲线具有可行性．     

商品混凝土早龄期抗压强度的试验研究

通过对183块商品混凝土立方体试块在5个早龄期（3d、7d、14d、28d、60d）的抗压试验，拟合出了标准养护条件下不同龄期商品混凝土立方体强度计算公式，该公式的计算结果与实测结果吻合较好．可以应用到早龄期商品混凝土强度的推算。     

基于GA-BP的混凝土抗压强度预测研究

研究如何利用BP神经网络建立多因子混凝土抗压强度BP预测模型。针对BP网络收敛速度慢和难以获得全局最优的缺点,提出利用遗传算法优化BP神经网络初始权值和阈值,建立混合GA-BP预测模型。模型以每立方混凝土中水泥、高炉矿渣粉、粉煤灰、水、减水剂、粗集料和细集料的含量以及置放天数作为输入参数,混凝土抗压强度值作为输出参数。...     

支持向量机在混凝土强度预测中的应用研究

支持向量机是基于统计学习理论框架下的一种新的通用机器学习方法.文中提出了基于支持向量机的混凝土强度预测方法,并在MATLAB中编制了相应的支持向量机程序,建立了相应的混凝土强度预测模型.以实例数据为学习样本和测试样本讨论了基于支持向量机的混凝土强度预测方法及可行性.研究表明支持向量机可以较好地表达混凝土强度与其影响因素之间的非线性映射关系.用支持向量机来预测混凝土强度是可行的,它为预测混凝土强度提供了一种新的方法.     

低温混凝土抗冻临界强度影响因素的研究

目的针对低温条件下东北地区冬季施工特征，研究不同养护制度、水灰比、龄期对普通C30混凝土幼龄期抗压强度以及幼龄期抗冻临界强度的影响．方法采用一次冻结法，在-20℃的条件下养护7d。以混凝土在后期继续标准养护条件下强度增长的百分率(95％)作为评价标准．结果得出不同养护温度条件下混凝土的幼龄期抗压强度，以及标准养护条件下表干状态与表面浸润状态下混凝土的抗冻临界强度．结论水灰比在0.4～0．6的范围内，随着水灰比的增大，表干状态混凝土达到抗冻临界强度的时间由12h增加到26h，浸润状态混凝土达到抗冻临界强度的时间由36h增加到70h，而且在冬季施工低温环境中浸润状态混凝土所需的抗冻临界强度为8．5～9MPa，远大于表干状态混凝土的抗冻临界强度2、5～3MP。     

基于基因表达式编程的NSM FRP-混凝土粘结强度预测模型

纤维增强复合材料（fiber-reinforced polymer,FRP）已被广泛应用于混凝土加固工程中。FRP与混凝土界面间的粘结性能是影响加固效果的重要因素之一,为准确预测FRP嵌入式加固（near-surface-mounted,NSM）NSM FRP-混凝土的粘结强度,运用基因表达式编程（gene expression programming,GEP）方法,选取混凝土抗压强度、粘结长度、槽深宽比、FRP轴向刚度、FRP抗拉强度及环氧树脂抗拉强度等6个参数作为粘结强度的影响因素,建立了NSM FRP与混凝土粘结强度的预测模型,提出了具体的计算公式。通过比较粘结强度预测值与实验值,发现二者较为接近,说明该模型具有一定的可靠性。对该模型进行敏感性分析,发现其可以反映粘结强度与单因素之间的内在关系,即粘结强度随着粘结长度、混凝土抗压强度、槽深宽比及FRP轴向刚度等因素的增大而增大。将该GEP模型与经验模型及小波神经网络模型进行比较,并选取6个统计指标对模型进行评价。结果表明,GEP模型与小波神经网络模型的精度较高,各项误差指标均较小,决定系数分别为0.793和0.787。总体而言,GEP模型的精度略优于小波神经网络模型,二者的精度均远高于经验模型。     

钢纤维混凝土强度和环境条件

依据试验数据分析了环境条件及龄期对钢纤维混凝土抗压强度的影响,结果表明龄期对钢纤维混凝土强度的影响,与普通混凝土一致;环境条件通过影响基体的界面结构以及基体和钢纤维的粘结,从而影响钢纤维混凝土的抗压强度.并就成熟度与钢纤维混凝土强度之间的关系进行了初步的探索,建立了相应的经验公式.     

早龄期大体积混凝土温度应力与裂缝的关系

温度裂缝严重危害大体积混凝土的结构安全.目前,对混凝土温度应力及裂缝的研究不断深入.两个工程实例的研究表明,因温度及干缩而产生的拉应力破坏可能发生在混凝土早龄期.因此,为防止大体积混凝土温度裂缝产生,对温度和干缩应力与混凝土强度的验算应从混凝土产生温度应力的起点开始,贯穿其应力发展的全过程.     

高温后长龄期在役混凝土抗压强度研究及微观分析

为了研究高温后长龄期在役混凝土损伤及微观变化特征,通过对龄期在20年以上的钢筋混凝土结构取样,进行在役混凝土高温试验,提出高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律,建立在役混凝土残余抗压强度与不同温度之间的拟合回归公式,利用热重（T G ）及扫描电镜观察,分析了高温后在役混凝土物相及微观形貌随受火温度的变化情况。研究结果表明：高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律与实验室新浇筑混凝土类似,相比而言,当受火温度 T≤300℃时,在役混凝土相对残余抗压强度略低;当 T＞700℃时,在役混凝土相对残余抗压强度较高,所得结论可为实际工程中长龄期在役混凝土结构高温后的损伤评估提供参考依据。     

高强混凝土的配制与强度发展规律的研究

采用简易可行的技术途径，配制了具有良好工作性的Ｃ７０－Ｃ８０高强混凝土，分析了其力学特性，实验结果表明，高强混凝土的抗强度均随时间而增长，早期强度发展快，后期强度发展速度减慢，但仍持续增长，达１６００ｄ后，仍有发展趋势，强度发展与时间成指数关系。     

神经网络在混凝土多轴强度预测中的应用

目的 采用人工神经网络技术来处理混凝土多轴强度间的非线性关系．方法 运用BP网络模型对混凝土多轴强度试验数据进行分析，并与数学回归模型进行了比较．结果 研究表明。只要选取合适的隐层节点个数和最优化的网络结构，建立的神经网络模型可以合理地模拟具有复杂非线性关系的混凝土多轴强度模型．结论 该方法具有较高的预测能力，可以作为混凝土多轴强度准则研究的有益途径。     

C100高强混凝土在钢筋混凝土结构工程中的应用

作者曾在世界著名的英国ＯｖｅＡｒｕｐ工程顾问公司任职高级工程师。期间,曾主持了数项香港著名工程的Ｃ６０－Ｃ１００高强混凝土材料的设计工作。本文系在此经验的基础上整理而成。文章论述了高强混凝土在工程应用中可能出现的问题以及针对这些问题所采取的措施和现场测试结果,并阐述了材料规范,以期在材料设计和施工中将这些问题防患于未然。     

再生混凝土强度对筒体耐火性能的影响

为进一步推动再生混凝土的应用,对再生混凝土构件的耐火性能进行了试验研究.设计了2个再生混凝土强度等级分别为C20和C30的全再生钢筋混凝土筒体模型,再生粗骨料及细骨料取代率均为100%.在试验炉内对筒体施加竖向轴力,并按标准曲线升温,进行了筒体模型在轴力及高温共同作用下的试验研究.对比分析了2个模型的耐火极限、温度场、破坏特征、墙体挠度及竖向位移.利用ABAQUS软件,模拟分析了筒体内部温度场并与试验结果进行了对比,两者符合较好.研究表明,随再生混凝土强度的提高,筒体的耐火性能逐渐降低,耐火极限下降,易发生高温膨胀破坏.     

混凝土建筑物碳化深度的模型预测

目的为了研究混凝土碳化对钢筋混凝土结构耐久性的影响.方法从混凝土的碳化机理出发,分析了影响混凝土碳化的主要因素.通过现场试验,对某建筑物的混凝土强度、碳化深度及钢筋保护层厚度进行了测定.结果通过对影响该建筑物的影响因素综合分析,建立了考虑环境因素、混凝土强度、覆盖层等多因素混凝土碳化深度预测模型.结论利用试验数据验证了预测模型的正确性,结果表明在预测混凝土碳化深度时,必须考虑覆盖层的影响.     

持续荷载下混凝土抗压强度的时效模型

从现有混凝土棱柱体单调加载的应力-应变全曲线和混凝土徐变计算模型出发,综合考虑持续荷载下混凝土抗压强度的徐变衰减效应和龄期增强效应,构建混凝土抗压时效强度的估算模型并编制了相应的计算机程序.通过对C20、C30和C40混凝土在持续荷载下多个性能指标及其变化规律进行计算分析,并与以往试验观察数据和有限元数值分析结果进行比较,验证了模型的合理性和实用性.     

外加剂对低温条件混凝土抗冻临界强度的影响

目的 为了防止冬期施工中混凝土早期受冻及由于掺入大量防冻剂对混凝土耐久性带来的不利影响．方法 采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法，研究了掺加以早强、减水、引气为主要组分的复合外加荆辅以矿物掺合料混凝土在低温条件下的强度发展情况，及其对抗冻临界强度的影响，以及不同组分混凝土的强度发展情况、抗冻临界强度和达到抗冻临界强度的时间，并对试验结果进行对比分析．结果试验结果表明，以减水、引气、早强为主的复合外加荆并复掺矿物掺合料的混凝土，在低温条件下强度发展好，双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥，在恒低温条件下28h达到抗冻临界强度3．5MPa，变低温条件下34h达到抗冻临界强度4．1MPa．结论 以减水、引气、早强为主的复合外加剂并复掺矿物掺合料的混凝土，能够防止早期受冻，强度发展及抗冻临界强度均能满足冬季施工要求．     

混凝土同条件养护等效龄期影响因素研究

混凝土同条件养护等效养护龄期影响因素众多,本文对其中的两个因素———混凝土的凝结时间及其所用水泥种类的影响作了模拟试验研究,以期为工程应用作参考。     

考虑混凝土龄期及弹塑性徐变的大体积混凝土温度应力研究

针对目前大体积混凝土工程上常用的混凝土徐变度是考虑了施加荷载时混凝土龄期的粘弹性模犁,在较大的变温荷载作用下计算的温度应力往往过大,与实际不符.将常用的混凝土弹性徐变模型推广为弹塑性徐变模型,建议在弹性徐变模型的基础上串联一个混凝土强度参数及粘滞系数随龄期增长的Bingham元件来考虑混凝土的塑性流变,推导了弹塑性徐变温度应力仿真分析的隐式和显式算法公式,并研制了相关的程序.工程实例仿真分析表明,作者建议的考虑混凝土龄期的弹塑性徐变模型是可行的,其计算的温度应力较弹性徐变模型的计算值更符合实际.     

粉煤灰混凝土与基准混凝土力学性能对比试验

针对高温高湿高压环境下粉煤灰对混凝土强度的影响问题,根据工程实际情况选取大体积混凝土原材料,并进行对比试验,得到粉煤灰混凝土与基准混凝土的强度性能差异规律.研究结果表明粉煤灰混凝土后期强度的发展潜力更大.