路面机制砂水泥混凝土耐磨性影响因素灰色关联分析

引入灰色系统理论,分析了路面机制砂水泥混凝土中各因素与耐磨性的关联程度,结果表明:影响路面机制砂水泥混凝土耐磨性最敏感的因数是机制砂的石粉含量,混凝土的砂率和抗压强度、机制砂的粗糙度和压碎值均对机制砂水泥混凝土的耐磨性有重要影响.     

炉黑表面活性的表征 Ⅰ．用静态气体单层吸附法测定表面粗糙度

为了更深入了解填料的橡胶补强性能,用分形的概念表征了炭黑的几何表面粗糙度,用码尺法分析了不同测量气体（氩气,氮气,乙烯,乙烷,丙烷和异丁烷）的吸附等温线,用该方法可在BET－单层容量和不同的吸附分子截面积之间得特征定标性,依据本研究,炭黑表面可认为是粗糙的,其表面分维值为Ds≈2．6。从而,不同品种炭黑的不同补强性能与表面粗糙度无关,炉黑石墨化后导致表面粗糙度减小,其表面分维值为Ds≈2．3,这一结果与BET比表面积的减少有关。     

回弹法检测山东地区双掺泵送混凝土抗压强度研究

山东地区已广泛使用泵送混凝土,由于具有较大的坍落度,经测试发现,使用行业标准中的测强曲线误差较大.针基于山东地区双掺(粉煤灰和矿粉)泵送混凝土抗压强度和回弹值相关关系的试验研究,进行了多种数学函数模型的拟合回归和精度、误差等回归方程效果的检验及比较,建立了山东地区回弹法检测双掺泵送混凝土的地方测强曲线.     

3种评价牙膏磨损性能的方法比较

研究比较了表面粗糙度法、ISO11609中附录A的放射性示踪法及附录B的表面轮廓法3种评价牙膏磨损性能的体外实验方法。实验结果表明,对于含有同种类型摩擦剂(二氧化硅或天然碳酸钙)的牙膏试样,表面粗糙度法Ra值的测试结果与放射性示踪法RDA值及表面轮廓法磨损深度的测试结果均具有良好的相关性。同时,与ISO11609中的2种方法相比,表面粗糙度法具有操作简单、刷磨过程压力可控、检测仪器性价比高、数据重复性好、测试结果不易被牙膏配方中磷酸盐等组分干扰等特点。     

基于正交试验的活性粉末混凝土强度及流动性研究

通过正交试验的方法系统的研究了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、粉煤灰掺量、硅灰掺量及钢纤维掺量等参数对活性粉末混凝土(RPC)流动性及不同龄期和养护制度下抗压强度的影响,分析各组分材料掺量的贡献率,得到既定配制材料的最佳掺量和最优配比.基于鲍罗米公式对试验数据进行分析,修正拟合得到了RPC强度计算公式及流动度经验公式,并将计算值与实验值进行对比,两者吻合度较好.     

炉黑表面活性的表征 Ⅱ．用静态气体多层吸附法测定表面粗糙度

为了更深入了解补强机理,测定了具有不同BDP吸收值和氮吸附比表面积的起始炉黑和石墨化炉黑的表面粗糙度,用FHH分形理论评价了77K时Ar和N2的吸附等温线。该理论用表面分维Ds描述几何表面粗糙度（Ds=2,平滑表面;Ds=3,无限粗糙表面）,用表面粗糙度的变化不能解释这些炭黑的不同补强性能,石墨化后表面粗糙度在z≤0．8mm,的尺度内下降到Ds≈2．3,这些结果与先前单独用码尺法获得的结果相吻合,码尺法是用分子大小不同的气体（乙烯,乙烷,丙烷,异丁烷）来测定表面分维的。     

亚甲蓝法在天然砂检测中的应用

本篇文章主要是使用亚甲蓝检测的方式对天然砂的MB值进行相应的检测,采用这种方式能够有效的提升检测的效率,最重要的是可在混凝土生产的过程中实现在线控制。与此同时,经过此项试验的研究发现,天然砂的MB值和含泥量具有一定程度的相关性,但是并没有明确的比例关系。经此试验发现,天然砂MB值与混凝土坍落度以及同等坍落度下外加剂用量存在比含泥量更强的相关性。     

机制砂混凝土耐磨性的主要影响因素分析及多因素计算模型

本文研究了砂类型、砂率、石粉含量和抗压强度对机制砂混凝土耐磨性的影响,建立了磨损量的多因素计算模型。结果表明:由于含石粉及具有更高的粗糙度和坚固性,石灰岩与辉绿岩机制砂制备的C30、C40混凝土耐磨性比河砂混凝土提高20%以上;在0.40~0.44范围内选取较低的砂率可获得较优的耐磨性;利用石粉含量为5%~11%(质量分数)的机制砂制备混凝土,石粉含量为9%时可获得最佳的混凝土耐磨性,微观分析表明此时混凝土密实度最佳;通过灰色系统理论确定了耐磨性影响因素的影响程度排序为:砂率R₃>压碎值R₂>粗糙度R₁>抗压强度R₅>石粉含量R₄>0.6;对比验证表明提出的混凝土磨损量多因素计算模型具有较高的预测精度和良好的适用性。     

氧化锆陶瓷磨削工艺优化和粗糙度控制研究

为了探究工程陶瓷超精密加工技术的工程应用,深入研究了金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度.利用正交实验相关性质,分析影响粗糙度值Ra的因素.除此之外,通过单因素实验,获得最佳磨削工艺参数,并利用Matlab计算出氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值的经验公式.结果显示,氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值Ra与磨削参数密切相关,随磨削深度、砂轮线速度、工件进给速度的提高总体上呈先减小后增大的趋势,且各磨削参数的变化对工件表面粗糙度值Ra影响主次顺序是磨削深度>砂轮线速度>工件进给速度.通过与粗糙度测量值比较,预测值最大相对误差小于5％,表明经验公式具有较好的预测效果,为实际加工提供了理论依据.     

光纤探针式表面粗糙度测试仪的设计

本文提出了一种基于激光强度调制的光纤探针式表面粗糙度测试仪的设计方案。它根据微观表面轮廓对光信号的调制原理,采用计算机技术进行测量控制、数据采集与处理,从而实现对表面粗糙度各常用参数的测量。这种方法结合了传统针描法和光散射法的优点,既避免了直接与被测表面接触又可以得到表面轮廓。文中对这一测量方法实施细节进行了详细的论述。     

基于分形理论和扩展有限元法的钢纤维混凝土损伤破坏机理

为研究钢纤维混凝土损伤破坏过程和裂纹发展演化机理,基于分形理论和扩展有限元法,建立钢纤维混凝土立方体抗拉试验细观有限元模型和切口梁三点弯曲试验有限元模型,以相关试验测试结果为基础,比较验证了所建有限元分析模型的可靠性。以裂纹分形维数表征钢纤维混凝土损伤演化过程,考察不同钢纤维体积掺量和长度、粗骨料形状等重要因素对钢纤维混凝土损伤演化过程的影响。结果表明,基于裂纹分形维数的损伤值可以较好地反映钢纤维混凝土的损伤演化过程及特征,钢纤维体积掺量、长度的增加和骨料形状的不规则化会延缓钢纤维混凝土立方体试件的损伤演化过程,钢纤维体积掺量、初始裂纹距跨中距离的增加和初始裂纹缝高比的减小可在较小程度上延缓钢纤维混凝土切口梁的损伤演化过程。     

基于孔结构分形的混杂纤维混凝土抗冻性能研究

为研究粉煤灰掺量对钢-聚丙烯纤维混凝土抗冻性能的影响,设计并制备6种粉煤灰替代率的混杂纤维混凝土,对其进行冻融循环及盐冻循环试验,测试其质量损失、相对动弹模量及弯曲韧性。基于热力学模型计算冻融前后混凝土孔结构分形维数,建立分形维数与混凝土弯曲韧性之间的关系。结果表明:当粉煤灰质量掺量为5%~15%时,随粉煤灰掺量增多,混杂纤维混凝土的抗冻性能明显提升;继续增加粉煤灰掺量至20%,混杂纤维混凝土的弯曲韧性开始降低。混杂纤维混凝土内部孔具有明显的分形特征,分形维数与无害、少害孔总孔隙占比及多害孔孔隙占比均有良好的线性相关性。同时,混杂纤维混凝土孔分形维数与峰值荷载、能量吸收值呈正相关,分形维数越大,混凝土所能承受的峰值荷载越高、能量吸收值越大。     

废弃纤维再生混凝土孔结构及碳化性能分形特征研究

以水灰比、再生骨料取代率、废弃纤维长度和体积掺量为设计变量,利用压汞试验及快速碳化试验,探讨了废弃纤维再生混凝土的孔结构、碳化性能的分形特征以及两者之间的关系.结果表明:废弃纤维再生混凝土孔结构具有显著的分形特征,废弃纤维的加入可阻止结构中有害孔的形成,改善废弃纤维再生混凝土内部的孔结构;纤维的加入可以提高再生混凝土的碳化性能,最优体积掺量为0.12%,碳化边界轮廓线的分形维数越小,对应的碳化深度越大;废弃纤维再生混凝土的碳化深度与孔隙体积分形维数之间存在相关性,随着孔体积分形维数减小碳化深度增大,根据孔隙体积分形维数来评价不同设计变量的废弃纤维再生混凝土碳化深度是可行的.     

片状粉末表面特性的分形分析

根据片状粉末表面几何特征,提出了用分形方法对其进行描述. 将数码相机拍摄的不同片状粉末的显微照片输入计算机,采用计算分形盒子维的DBC算法对其灰度值进行编程计算,可获得颗粒表面的分形维数. 计算得到的分维数的数值在2~3之间,且粉体表面越不光滑,表现在灰度值的起伏越大,则分维数的数值也越大,与人们视觉上对粗糙表面的观察相吻合. 在一定程度上可有效地反映粉体表面的光滑性,从而为片状粉体表面特性的分析和研究提供了一个新思路.     

基于核磁共振技术分析生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的微观结构与抗压强度

孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化规律,并根据分形理论研究了孔隙分形特征,获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数,并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明:随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加,混凝土孔隙率增加,无害孔占比减小,抗压强度降低;分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小,由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性,随龄期的增长,分形维数呈增加趋势,同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。     

混凝土界面过渡区表面形貌的分形维数表征

为定量表征不同混凝土界面过渡区的微观形貌,引入表面分形维数参数,并用投影覆盖法实现其求算.研究结果表明,界面过渡区的表面形貌的表面分形维数介于2～3之间,且线性回归分析的相关系数均大于0.95,强的相关性表明所选用的界面过渡区的表面形貌具有明显的分形特征.     

A quantitative study on the surface crack pattern of concrete with high content of steel fiber

The mechanical properties and digital image analysis of slurry-infiltrated fiber reinforced concrete (SIFCON) were investigated experimentally. Fractal dimension is used as a parameter to characterize the crack pattern on the surface of SIFCON. It is found that there exists fractal phenomenon for different fiber contents of SIFCON, fractal dimension can be a parameter to characterize crack pattern on the surface of SIFCON quantitatively, and there exists a good correlation between mechanical properties and fractal dimension.     

玄武岩纤维混凝土应力应变关系及孔结构分析

为了探究纤维掺量对玄武岩纤维混凝土宏、微观性能的影响规律,采用数字图像相关方法与微观气孔结构分析仪对不同纤维掺量的混凝土试件进行试验研究,通过数据回归建立了纤维掺量与平均峰值应力之间关系,给出了玄武岩纤维混凝土单轴受压应力-应变曲线上升段表达式;结合微观孔结构,建立了平均峰值应力与含气量、平均气泡弦长、气孔间距、比表面积相关公式,同时采用分形维数定量描述微观孔结构与玄武岩纤维混凝土抗压强度、弹性模量的关系.结果表明:玄武岩纤维的加入能够提高混凝土平均峰值应力和峰值应变,对试件应力-应变关系曲线上升段改变不明显;玄武岩纤维的加入能够减少混凝土内部缺陷,降低混凝土含气量、减小平均气泡弦长,使混凝土内部孔结构得到优化,孔隙分布较为均匀,抗压强度提高,割线模量有所下降.     

混凝土孔结构及其分形维数与氯离子扩散性能的关系

氯离子扩散系数是研究海洋环境下混凝土结构耐久性的重要参数之一。通过开展不同水胶比混凝土的压汞试验和盐雾扩散试验,研究了混凝土内部孔隙率、孔径分布及临界孔径对氯离子扩散系数的影响规律。结合Menger海绵体模型,建立孔体积分形维数与氯离子扩散系数的关系。结果表明:孔隙率和临界孔径与无量纲化氯离子扩散系数的相关性很高,可作为反映混凝土氯离子扩散性能的重要参数;通过数学分析计算得到的孔表面分形维数分布在2.56~3.86之间,孔体积分形维数分布在2.85~2.98之间;基于压汞法和分形理论计算得到的孔体积分形维数可以作为评价氯离子扩散系数的指标,在孔径小于10 nm、10～100 nm、100～1 000 nm以及大于1 000 nm四类区间,氯离子扩散系数随孔体积分形维数的增加而下降。     

混杂钢纤维超高性能混凝土梁裂缝分形理论研究

混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。结果表明,BFRP筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁表面裂缝分布具有分形特征,满足自相似性,分形维数的变化区间为[0.892,1.064]。探讨了梁表面裂缝分形维数与施加荷载值、WTSF取代率、跨中挠度和最大裂缝宽度之间的关系,并分别拟合了WTSF取代率与完全破坏状态下全梁区和纯弯段分形维数的函数关系。分形维数与施加荷载值、跨中挠度和最大裂缝宽度均呈对数函数关系,完全破坏状态下,WTSF取代率变大会增大梁表面裂缝的分形维数,但总体来说不利影响并不明显,研究结果可为超高性能混凝土的工程实际应用提供参考。