再生混凝土砌块抗压强度灰色关联分析.pdf
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1、苏江林等 : 再生混凝土砌块抗压强度灰色关联分析 5 再生混凝土砌块抗压强度灰色关联分析 苏江林 , 曾志兴 , ( 华侨大学土木工程学院。 梁扬滨, 谌意雄 福建泉州3 6 2 0 2 1 ) 【 摘要】 运用灰色关联分析的方法考察 了影响再生混凝土砌块抗压强度的 3 个主要因素: 水灰 比、 再生粗 骨料取代率和再生细骨料取代率, 并利用灰色数列 C M( 1 , N ) 模型建立了再生混凝土砌块抗压强度的预测方程。 结果表明: 运用灰色关联系统理论分析再生混凝土砌块的抗压强度是可行的, 且模型的预测精度能够满足要求。 【 关键词】 再生混凝土砌块 ; 抗压强度 ; 灰色关联 【 中图分类
2、号J T U 5 2 2 3 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 ( 3 0 1 - 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 1 1 0 0 0 5 0 3 GREY RELA n ONAL ANALYS I S ON THE COM PRES S I VE S Tl 咂 GTH 0lF RECYCI 皿D CoNCRE TE BLOCKS S U J i a n g - l i n, Z E NG Z h i - x i n g, L I ANG Ya n g - b i n, S HE N Yi - x i o n g ( C o l l e g e o f C i v il E
3、 n g i , H u a q i a o U n i v , F u j i a n Q u a n z h o u 3 6 2 0 2 1 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e g r e y r e l a ti o n a l a n aly s i s me t h o d w a s u s e d t o s t u d y t h r e e ma i n f a c t o r s a ff e c t i n g c o rn p r e s s i o n s t r e n g t h o f r e c y c l e d c o
4、 n c ret e b l o c k s , i n c l u d i n g w a t e r c e me n t r a t i o , r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e s re- p l a c e me n t r a t i o , r e c y c l e d fi n e a g g r e g a t e s r e p l a c e me n t r a t i o T h e g r e y mo d e l o f G M( 1 , N) p r e d i c t i v e e q u a t
5、i o n w a s e s t a b l i s h e d t o p r e d i c t the c o mp r e s s i o n s t r e n g t h of rec y c l e d c o n c r e t e b l oc k s 。 Th e r e s u l t s s h o w tha t i t i s f e a s i b l e t o a n aly z e c o mp res s i v e s tr e n g t h o f r e c y c l e d c o n c r e t e b l oc k s t h r o
6、 u g h the g r e y rel a t i o n a l s y s t e m the o r y a n d t l l e p r e d i c t i o n a c c u r a c y o f t h e mo d e l c a n me e t the r e q u i r e me n t s Ke y wo r d s: r e c y c l e d c o n c ret e b l ock s ;c o mp res s i o n s tre n g t h;g r e y r e l a t i o n al a n a l y s i s
7、随着城市化的飞速发展 , 许多既有混凝土建筑物被拆 除, 大量废弃混凝土随之产生。将废弃混凝土块加工、 破碎、 分级后 , 按一定的比例混合形成新的骨料, 称作再生骨料。利 用再生骨料生产混凝土空心砌块 , 为废弃混凝土的再生利用 提供了一条新的途径, 具有较好的经济、 社会和环境效益。同 时由于再生混凝土空心砌块对混凝土的工作性能要求不高 , 而且再生骨料密度比天然骨料低, 导热系数低 , 因此利用再生 骨料生产混凝土空心砌块是比较合理的 j 。 运用灰色关联理论 , 对再生混凝土砌块 中的水灰 比、 再 生粗骨料取代率和再生细骨料取代率进行了关联分析 , 通 过关联度的 比对 , 得到各因
8、素对抗压强度影响程度大小。 这为再生混凝土砌块的配制提供 了理论上的指导。 可减少 不必要的重复和反复 , 节约了大量的试验资源 , 并采用 G M ( 1 , 4 ) 建立 2 8 d 抗压强度与水灰比、 再生粗骨料取代率和再 生细骨料取代率的灰色模型, 从而达到合理设计再生混凝 土砌块的目的。 1 关联度分析 灰色关联分析是一种新的因素分析方法, 运用灰色关 联度模型定量测算系统变量之间关系的影响大小。其基本 思想是根据系列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是 否紧密, 曲线越接近, 相应系列之间的关联度就越大, 反之 就越小【 2 】 。 文中基于文献 3 3的试验数据 , 选择以 2
9、8 d 抗压强度作 为母序列, 用 表示; 以水灰 比、 再生粗骨料取代率和再生 细骨料取代率作为子序列 , 分别用五 、 五、 表示。 灰色关联 度的计算步骤如下: ( 1 ) 求各序列的初值像。 文中采用初值化处理 , 将原 始数据消除量纲转换为可比较的数据序列 , 其方法为: ( Ii )= , o I l , 2, 3 , l , l 6 式中x ( 蠡 ) 为初值化处理后的数据序列; ( 拓 ) 为原始 数据序列 ( 1 )为原始数据序列中的第一个数据。 表1 给出 了原始试验数据及经过初值化处理的数据序列。 ( 2 ) 求差序列: 厶 ( | j )=I 。 ( | i )一 (
10、k ) I , i =l , 2, 3 式 中, ( |i )为母序列和子序列的绝对差值; 。 ( k ) , ( k ) 分别为经过初值化处理的母序列和子序列。 ( 3 ) 求两极最大差和最小差: M =m m ( 后 ) , m =n fi n m ,i I 1 厶 ( | i ) 【 基金项目】 福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目; 中央高校基本科研业务费专项资金资助 6 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 1 1 期( 总第 1 8 5 期) 表 1 原始试验数据及初值化序列 M P a 表 2 原始试验初值化处理差序列和关联 系数序列 ( 4 ) 求关联系数 : y m ( 矗
11、 )= , ( 0 , 1 ) k = 1, 2, , 1 6; f = 1 , 2, 3 式中, Y o ( k )为关联系数 , f为分辨系数, 用以提高关联 系数之间差异的显著性, 一般取 = 0 5 为宜。 关联系数的计 算结果如表 2所示。 1 ( 5 ) 计 算 关 联 度: = ( ) , i =l , 2 , 3 t7 i 把表 2中的关联系数代人式中, 可求出其关联度分别为 0 8 5 4, 0 6 0 2, 0 6 1 3 。由此可见, 对再生混凝土空心砌块 抗压强度影响因紊最大的是水灰比, 其次是再生细骨料取 代率, 最后是再生粗骨料取代率。文献 3 通过正交试验研 究了
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