高强混凝土的配合比优化及智能分析.pdf
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1、2 0 1 0年 第 7期 (总 第 2 4 9期 ) Nu mb e r 7 i n 2 0 1 0 ( T o t a l No 2 4 9 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 PRACTI CAL TECHN0LOGY d o i : t 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 7 0 4 3 高强混凝土的配合比优化及智能分析 刘 富玲 ( 河南城建学院 土木工程系,河南 平顶山 4 6 7 0 4 4 ) 摘要 : 高强混凝土的力学性能受多种 因素 的影响 ,其合理的配合比的优化意义重大 。提 出采用智能分析方法支持
2、 向量机理论对 2 8 d 抗压强度进行预测分析, 通过正向和逆向相结合的方式确定合理的配合比, 可以根据具体的工程需要的混凝土强度确定合理的配合比, 实 现了混凝土配合比优化的智能分析, 为高强混凝土的强度配合比提供了一种新的方法。 关键词: 高强混凝土;配合比优化;智能分析 中图分类号 : T U5 2 8 0 6 2 文献标 志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 7 0 1 2 9 0 3 I n t el l i g en c e an al y s i s a nd r a t i o op t i mi z ed o f hi g h
3、 s t r e ng t h c on c r e t e L, j 1 u - l i n g ( C i 1 e n g in e e r i n g , He n a nU n i v e r s i t yo f Ur b a nC o n s t r u c t i o n , P i n g d i n g s h a n4 6 7 0 4 4 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e
4、 s u b j e c t t o a v a ri e t y o f f a c t o r s , a r e a s o n a b l e p r o p o r t i o n o f i t s o p t i mi z a t i o n i s o f g r e a t s i g n i fi c a n c e I n t h i s p a p e r , i n t e l l i ge n c e an a l y s i s o f the t h e o r y of s u p p o rt v e c t o r ma c h i n e s t o p
5、r e d i c t 2 8 d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h an a l y s i s , t h r o u g h a c o mbi n a t i o n o f f o r wa r d a n d r e ve r s e mo d e t O d e t e r mi n e a r e a s o n a b l e p r o p o rti o n, b a s e d o n t h e s p e c i fi c s t r e n g t h o fc o n c r e t e ne e d e d f o r
6、t h e p r o j e c t t o d e t e rm i n e a r e a s o n a b l e p r o p o r t i o n , a c h i e v e f b e o p t i ma l r a t i o o f c o n c r e t e i n t e l l i g e n c e ana l y s i s , p r o v i d e s a n e w a p p r o a c h t i s f e a s i b l e i n a n a l s i z i n g the s t r e n g t h r a t
7、i o o f h i g h - s t r e n gth c o n c r e t e Ke y wor ds : h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e; r a t i o o p t i mi z e ; i n t e l l i g e n c e a n a l y s i s 0 引 言 随着国民经济基本建设的飞速发展, 建设大跨度、 高层、 重 载和能够承受恶劣环境条件所需的混凝土结构物越来越多, 这 就要求混凝土不仅要具有良好的物理力学性能, 还要具有长期 的耐久性。 显然, 一般混凝土已不能满足这一时代的要求 。 我 国自2
8、0 世纪 9 0年代起, 具有高强度、 高耐久性 、 大流动性 、 超 高度泵送 、 自密实不振捣等高性能的混凝土得以快速发展。由 于高性能混凝土具有高强度 、 高耐久性、 大流动性 、 水灰比低 、 组分复杂等特点 , 通常的混凝土配合比设计方法已不适用。但 迄今为止世界上还没有适合高性能混凝土配合比设计的统一 方法 , 都是基于各自试验的基础上计算具体的配合比。目前确 定混凝土强度的方法一般是在基准混凝土配合比的基础上, 保 持水胶比或砂率不变, 然后不断调整胶料和骨料。这种方法不 仅耗费大量原材料, 而且也浪费大量的人力和时间。随着混凝 土系统的复杂性和动态性不断加强 , 研究规模不断加
9、大 , 影响 因素逐渐增多, 如粉煤灰混凝土、 高性能混凝土等新型混凝土, 由于其影响因素更为复杂,甚至存在诸多因素的交互作用 , 线 性函数已不再适用, 往往表现为特定的非线性规律 , 尤其在探 索混凝土强度影响因素与强度值之间的因果规律时, 建立解析 数学模型是一件极其困难甚至难以实现的事。近年来, 随着计 算机和生命科学的进步, 智能方法得到了迅速发展, 在工程界 得到 了广泛应用。 所及的高性能混凝土配合比设计是指用常规的粉煤灰、 胶 收稿 日期 :2 0 1 0 - 0 2 - 2 1 凝材料、 等原材料 , 确定合理的粉煤灰在胶凝材料中所占的比 例, 胶凝材料用量、 及胶水比。本文
10、提出采用智能分析方法支持 向量机理论对 2 8 d抗压强度进行预测分析, 通过正向和逆向相 结合的方式确定合理的配合比, 可以根据具体的工程需要的混 凝土强度确定合理的配合比, 实现了混凝土配合比优化的智能 分析, 为高强混凝土的强度配合比提供了一种新的方法。 1 配合 比优化的相 关性分析 高强、 高性能混凝土配合比的设计 , 若完全按“ 鲍罗米” 公 式计算 , 已不能满足要求 , 必须结合多年来积累的经验, 根据原 材料的性能进行调整、 计算、 试验来确定。具体可概括为以下步 骤 : 挑选合适的原材料, 运用新拌混凝土性能的影响和施工经 济效益的得失, 通过合理的计算, 调整和试验验证
11、, 最终确定混 凝土各种成分的最佳组合 , 然后按高强度 、 高性能混凝土的特 性进行试配。高强、 高性能混凝土就已硬化来说, 主要是确定其 强度和耐久性, 而新拌混凝土主要是其工作性必须根据施工条 件、 运距 、 气温、 环境 、 浇捣方法等进行调试, 其最终结果必须满 足其设计强度和有利于施工。 为确定合理的粉煤灰在胶凝材料中所 占的比例, 胶凝材料 用量、 及胶水比, 分别分析各自对混凝土强度的影响。 共做了5 6 组 试验 , 借鉴文献 6 的研究成果 , 通过多项式回归的方法分析各 自对混凝土强度的影响, 拟合函数见公式( 1 ) ( 3 ) , 拟合示意图 分别见图 1 - 3 。
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