基于灰色关联分析的再生混凝土粗骨料质量优选研究

针对再生混凝土粗骨料质量优选涉及因素多,难以通过实测数据直接进行多集料之间质量优劣比较的问题,基于灰色关联分析法,提出了利用多项参数对再生混凝土粗骨料质量进行优选的方案.在该方案中,首先依据我国《混凝土用再生粗骨料标准》,选取了表观密度、空隙率、坚固性、压碎指标、微粉含量、泥块含量、吸水率等7项参数作为评价指标;然后,在依靠试验检测出再生混凝土粗骨料各单项指标数值的基础上,采用熵值法确定各指标的客观权重,利用灰色关联分析方法构建了优选模型,通过对灰色关联度的计算,得出了优选结果.最后通过实例分析检验了该优选方案的实用性.     

基于熵权物元可拓模型的煤矿瓦斯爆炸危险性评价

为了准确评价煤矿瓦斯爆炸危险性等级,降低煤矿地下开采中发生瓦斯爆炸事故的风险,在熵权物元可拓理论的基础上建立了煤矿瓦斯爆炸危险性评价模型。根据煤矿瓦斯爆炸机理及灾害发生特点,构建了包含9个二级指标和3个一级指标的煤矿瓦斯爆炸危险性评价指标体系,基于可拓学原理引入熵权法对各评价指标进行客观赋权;先对指标进行归一化处理以使指标具有可比性,进而构建各指标的经典域、节域和待评物元,最后通过对加权关联度进行计算得到煤矿瓦斯爆炸危险性等级。利用该评价模型对贵州大树煤矿、山西香源沟煤矿和河南中马村煤矿进行瓦斯爆炸危险性评价,结果表明：贵州大树煤矿和山西香源沟煤矿的瓦斯爆炸危险性等级均为Ⅳ级,具有较强爆炸危险性;河南中马村煤矿的瓦斯爆炸危险性等级为Ⅲ级,具有一般爆炸危险性;评价结果与矿山实际情况一致,验证了该模型的合理性和可靠性。     

基于改进灰熵关联分析的混合型再生粗骨料评价指标及分级研究

灰熵关联分析中分辨系数的确定是制约分析结果的关键因素。本文首先推导出了分辨系数的计算公式,在此基础上,通过室内配制混合型再生粗骨料,结合粗骨料路用技术要求,重点探究了废弃砖块对混合型再生粗骨料物理性质的影响;采用室内无侧限抗压强度试验分析了混合型再生粗骨料对水泥稳定碎石力学性能的影响;运用灰熵分析理论对混合型再生粗骨料性能指标与无侧限抗压强度进行关联性分析;通过非线性数据拟合的方法结合交通荷载等级和公路等级,确定出混合型再生粗骨料在基层中的适用范围;并对混合型再生粗骨料进行分级。结果表明:分辨系数取值不固定,在本文中最大值可取为1.000,最小值可取为0.141;混合型再生粗骨料替代石灰岩集料不超过20%(质量分数),且砖块在混合型再生粗骨料中的比例与交通荷载等级相关,最大值不宜超过40%(质量分数);经灰熵关联分析可把吸水率和压碎值作为混合型再生粗骨料分级指标,并将混合型再生粗骨料在道路工程中的应用等级分为三类。     

基于熵权-模糊综合评价的混凝土评价可行性研究

以混凝土为例,采用基于熵权的模糊综合评价模型量化其绿色度,将混凝土绿色度划分为四个等级(优、良、中和差),然后采用比较客观的熵权法确定评价指标权重,建立隶属度矩阵,最后结合加权平均型的模糊综合评价模型计算混凝土绿色度,该方法为评判建材产品绿色度提供一定理论依据和参考价值。通过以兰新铁路第二双线第五标段梁体结构C50高性能混凝土为研究对象,最大隶属度原则为判断依据,采用所提方法得出其混凝土绿色度为中,与原文献结果相吻合。实证分析表明,采用基于熵权的模糊综合评价模型对混凝土进行评价是合理可行的,且计算过程简便,具有一定的实用价值。     

再生混凝土细骨料质量等级评价研究

构建一个可靠实用的再生细骨料质量评价体系对再生细骨料质量等级进行评价研究,为再生细骨料的合理使用与优化设计提供理论基础.依据国内外规范标准及相关文献,建立科学合理的再生细骨料质量评价指标体系与分级标准.鉴于再生细骨料质量等级评价过程中存在信息的未确知性以及现行国家标准的等级突变问题,构建基于未确知测度的再生细骨料质量等级SPA评价模型.应用AHP法在未确知测度模型中计算各指标权重,并得到多指标加权综合测度评价向量,解决了再生细骨料质量等级评定过程中各因素的未确知性;将加权综合测度评价向量视为集对系统中评价对象在再生细骨料质量等级上的同异反隶属度矩阵,引入同异反联系度(IDC),求出评价对象的总指标综合评价联系数,从而确定评价结果,有效解决了质量等级划分不连续引起的突变问题.最后,将该评价体系应用于某实例,并把计算结果同国内外现行标准的评价结果做比较,验证了该模型的有效可靠性.证明本文所构建的模型对研究再生细骨料质量等级具有实践参考意义.     

再生粗骨料混凝土抗冻性能研究进展

将再生粗骨料应用于混凝土制备可有效减少原材料生产对生态环境的破坏,还可实现建筑废弃物的再生利用。但由于存在老旧砂浆包裹、原始缺陷较多等问题,再生粗骨料混凝土吸水率较高且薄弱界面较多,抗冻性能较差,对寒冷环境下的混凝土结构产生了极为不利的影响。本文综合分析国内外对再生粗骨料混凝土抗冻性能的研究现状,发现复杂脆弱的界面过渡区是再生粗骨料混凝土承受冻害时的薄弱环节,微裂缝和孔隙的发育使其在冻融循环过程中的性能不断降低。再生混凝土的抗冻性能随着再生粗骨料掺量的增加而加速劣化,再生粗骨料质量掺量应控制在50%以内。质量损失、相对动弹性模量和抗压强度是评价再生混凝土冻融损伤水平的常用指标,质量损失在试验初期会出现负增长情况,相对动弹性模量在有限冻融循环次数下的反应较不敏感,相比之下抗压强度能更好地体现再生粗骨料混凝土的冻融损伤水平。未来,还应对再生混凝土冻融损伤机理进行更加系统深入的研究,探究效果良好的非破坏性试验指标,以及在标准冻融试验的基础上结合特定工程环境对再生混凝土抗冻性能进行具体评价,推动再生粗骨料混凝土更加广泛的应用。     

同掺再生粗细骨料混凝土的力学与耐久性能研究

为了探讨同时掺入大掺量再生粗骨料和细骨料制备C40及以上强度等级再生混凝土的可行性,在C45天然骨料混凝土配合比的基础上,采用II类再生粗骨料、I类再生细骨料,以同掺再生粗细骨料质量替代率为25%、50%、75%、100%配制了4组再生混凝土,研究了再生粗细骨料替代率对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明:当同掺再生粗细骨料的替代率为25%时,混凝土的力学性能下降很小,替代率为50%、75%的混凝土的抗压强度分别达到C45、C40等级,替代率100%的全再生粗细骨料混凝土的28 d抗压、劈拉、轴压强度和弹性模量等力学性能指标较天然骨料混凝土降低12.0%~23.2%,并达到C35抗压强度等级。增加再生粗细骨料的替代率会降低混凝土的耐久性,但即使是全再生粗细骨料混凝土仍可获得高的耐久性,其抗碳化性能、抗氯离子渗透性、抗冻性能分别达到T-IV、RCM-IV和F300等级,说明在混凝土中同时掺用50%及以上再生粗细骨料配制C40及以上强度等级的再生混凝土是可行的。     

砂浆再生粗骨料对混凝土强度及干燥收缩性能影响研究

试验以不同强度砂浆粗骨料、不同砂浆粗骨料置换率为变量对C30再生混凝土强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.结果表明,随着砂浆再生粗骨料置换率的增加,混凝土拌合物流动性能降低;当砂浆再生粗骨料置换率相同时随着砂浆再生粗骨料强度的降低混凝土的强度也有所降低;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的强度也会降低,特别是采用低强度砂浆再生粗骨料且置换率为100％时混凝土的强度降低更为明显;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大;在相同砂浆再生粗骨料置换率的条件下砂浆粗骨料强度越低,吸水率越大,混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大.     

基于未确知测度理论的岩体可爆性分级综合评价

选取岩石密度、抗拉强度、岩体完整系数、波阻抗、抗压强度、普氏坚固性系数等6个因素作为岩体可爆性分级综合评价模型的评判指标。基于未确知测度理论,建立未确知测度评价模型,结合熵权法和置信度评判准则确定了6个评判指标的权重以及评价等级的判定标准,得到岩体可爆性分级的最终评价结果。运用该综合评价模型对贵州省晴隆县某露天矿3个采区岩体可爆性难易程度进行综合评价,并对该标段内不同采区爆破进行优化指导,取得了较好的预期效果。     

再生混凝土抗硫酸盐侵蚀机理及可靠性分析

通过不同质量掺量的再生粗骨料(0%、30%和50%)和再生细骨料(0%和15%)来制备再生骨料混凝土(RAC),研究硫酸盐干湿循环试验中RAC质量和相对动弹性模量的劣化规律,并评判不同掺量下RAC抗硫酸盐侵蚀的能力。结果表明:随硫酸盐干湿循环次数的增加,相对动弹性模量先增大后减小,质量损失率则先下降后上升;干湿循环80 次时,再生粗骨料混凝土的相对动弹性模量最大损失达60%,质量最多增长0.43%。此外,利用一元Winner分布建立可靠度模型,对硫酸盐干湿循环下RAC的演变规律进行评判,并结合扫描电镜(SEM)试验对侵蚀后的RAC微观形貌进行分析。     

MU5.0再生骨料混凝土空心砌块配合比设计

利用废弃混凝土加工成的再生骨料制作再生混凝土空心砌块.在混凝土空心砌块配合比参数优化设计的基础上,以再生骨料混凝土空心砌块抗压强度作为评定指标,采用正交试验方法,研究再生骨料混凝土空心砌块配合比设计.研究结果表明:对于再生骨料混凝土空心砌块,以85％再生粗骨料取代率和100％再生细骨料取代率,选取合适配合比,其强度等级是可以达到MU5.0的.     

城市综合管廊运行安全风险评价及对策研究

为有效预控城市综合管廊运行安全风险，运用群体评价中的序关系分析法和改进物元可拓模型对城市综合管廊运行安全风险评价进行研究。首先，通过文献研究和实地调研，依据人、机、环、管分类标准构建综合管廊运行安全风险评价指标体系；其次，考虑专家对于评价问题的掌握程度，运用序关系分析法和群决策理论计算专家权重和指标权重；然后，考虑非对称贴近度比最大隶属度更有助于提高风险信息表达的完备性，在物元可拓模型中引入非对称贴近度计算城市综合管廊运行安全风险等级；最后，以实际综合管廊项目为例验证所建模型的可行性，并与传统物元可拓模型的风险评价结果进行对比分析。研究结果表明：物元可拓模型中运用非对称贴近度相比传统的最大隶属度原则，有助于提高风险信息的完备性，进而提高综合管廊运行安全风险评价结果的准确性，为决策者更好的预控风险提供理论依据。     

基于物元可拓理论的BT项目风险评价模型研究

通过分析BT模式下城市道路项目风险的影响因素,以物元模型、可拓集合与优度评价方法为基础,建立多指标的BT项目风险多级可拓评估模型,通过计算其关联度,以定量的数值表示评定结果,达到科学、准确地反映BT项目风险等级的目的。     

C25再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以配制C25等级再生混凝土为目标,通过试验研究再生粗骨料替代率、粉煤灰掺量对抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:采用水胶比0.52,砂率38％,掺入10％粉煤灰,配制的C25全再生粗骨料混凝土,可以满足抗压强度及设计使用年限50年作用等级D级氯离子侵入性指标要求.     

再生粗骨料品质及其评价方法研究

通过对分拣后的再生粗骨料基本性能的研究以确立再生粗骨料性能特点。研究结果表明：（1）再生粗骨料的含泥量受其来源影响很严重,吸水率和压碎指标反映了再生粗骨料砂浆含量高的特点,可将其作为再生粗骨料新的品质评价指标;（2）提出了再生粗骨料砂浆含量的快速简易测定方法--高温球磨法。通过此方法测得的再生粗骨料砂浆含量为36.9%;（3）获得了基于吸水率-砂浆含量线性关系的再生粗骨料砂浆含量计算公式的线性关系。     

再生水泥混凝土在道路维修中的应用

为了寻找废弃混凝土再利用的新途径,探索了利用废弃混凝土进行道路养护的可能性。首先,将再生骨料分为两个等级,并混合成连续级配。其次,研究了废弃混凝土作为粗骨料替代粗骨料对混凝土强度和收缩性能的影响。结果表明,不同水胶比的再生骨料混凝土强度能够满足道路养护的要求。随着粉煤灰掺量的增加,再生骨料混凝土的收缩应变先增大后减小。掺30%粉煤灰的再生骨料混凝土不仅具有较高的强度,而且具有优异的收缩性能,可应用于重交通等级高速公路的基层。     

再生粗骨料的形态及性质对混凝土力学性能影响研究

试验以不同强度等级、不同再生粗骨料取代率为变量,研究了独立砂浆块及附着水泥砂浆再生粗骨料对再生混凝土强度及弹性模量的影响,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,C20、C30再生混凝土在取代率≤50％时随着再生粗骨料取代率的增加强度降低并不明显,再生粗骨料取代率在50％时强度达到最大;当再生粗骨料取代率为100％时,再生粗骨料自身的缺陷带来的负面效应大于实际水灰比降低带来的正面效应,使得强度反而下降;独立砂浆块再生粗骨料对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的降低影响要比附着砂浆粗骨料大.     

模糊物元法在大气环境质量评价中的应用

将熵权理论与模糊物元评价法相结合,建立了基于熵权的大气环境质量模糊物元评价模型,并应用该模型对某市大气环境质量进行评价,与单因子评价结论进行对比分析,结果表明模糊物元法评价结果更为细腻,评价结论更符合实际情况。     

不同强度等级再生混凝土多重界面结构显微硬度分析

根据再生混凝土界面结构的特点,建立了多重界面重构模型.通过测试分析不同强度等级再生混凝土多重界面过渡区的显微硬度,研究了再生混凝土多重界面结构及其对性能损伤的影响规律.研究结果表明:提高再生混凝土的强度等级能有效地增大砂浆基体及界面过渡区的显微硬度;由C40废弃混凝土加工成的再生粗骨料,配制C30或C40再生混凝土,其薄弱界面为老骨料-新浆体界面;而配制的C50再生混凝土的薄弱界面则为老浆体-新浆体界面.     

化学溶液预处理再生粗骨料对再生混凝土改性的影响

为研究不同浓度的硅酸钠溶液和硅烷溶液复合改性再生粗骨料对再生混凝土力学与变形性能及微观结构的影响,通过立方体抗压强度试验研究复合改性对再生混凝土力学性能的影响,同时基于数字图像相关(DIC)方法研究复合改性对再生混凝土变形性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)微观测试方法分析改性再生混凝土内部微观结构。结果表明:质量分数为5%的硅酸钠溶液和质量分数为10%的硅烷溶液改性后的再生粗骨料24 h吸水率降幅最大,由其制成的再生混凝土28 d抗压强度显著提高,较未改性再生混凝土提高了35.80%;硅酸钠溶液和硅烷溶液复合改性再生粗骨料可有效减小再生混凝土的变形,应力较大时,可阻止应力过度集中,使再生混凝土整体变形性能较好;此外,还可以改善再生粗骨料表面疏松结构和粗糙程度,加强骨料与砂浆界面过渡区(ITZ)性能,但对于新、旧砂浆ITZ性能的改善不明显。