納米SiO 2 改性水泥混凝土優(yōu)選及疲勞壽命預(yù)估
發(fā)布時(shí)間：2022-01-24 08:09
通過熵權(quán)法加權(quán)的灰靶理論,對5組不同摻量水平的納米SiO2改性混凝土綜合路用性能進(jìn)行評價(jià)分析,得到最優(yōu)納米SiO2摻量;選擇最優(yōu)組改性混凝土進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn),以彎拉強(qiáng)度及荷載作用次數(shù)為參數(shù),建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果表明:經(jīng)過納米SiO2改性的混凝土其各項(xiàng)路用性能均得到有效提高,其中1.5%摻量水平下,納米SiO2改性混凝土路用性能綜合評價(jià)最高;采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測1.5%摻量水平下納米SiO2改性混凝土疲勞壽命可得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果,最大誤差小于1%,Levenberg-Marquardt訓(xùn)練算法與另外兩種算法相比具有最少的迭代次數(shù)及最優(yōu)的收斂速度和泛化能力,且誤差平方和相比之下最低,最大相對誤差為0.011%～0.041%。
【文章來源】：中外公路. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
由圖1可知:1.5%摻量水平下,納米SiO2改性混凝土的疲勞壽命在50%、65%、80%共3種應(yīng)力水平下均得到了顯著提升,相較無納米SiO2組混凝土分別提升了42.15%、53.36%、65.27%。分析原因在于納米SiO2能夠有效促進(jìn)混凝土水化進(jìn)程,并在水化早期與Ca(OH)2迅速進(jìn)行二次水化生成更為穩(wěn)定的C-S-H凝膠,從而增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性,填充混凝土內(nèi)部孔隙,同時(shí)納米SiO2自身具有良好的物理填充性及火山灰效應(yīng)產(chǎn)物能夠改善混凝土內(nèi)部微孔,從而提升混凝土內(nèi)部集料與硬化水泥漿界面過渡區(qū)的力學(xué)強(qiáng)度,導(dǎo)致抵抗微裂紋能力提高,降低了裂縫產(chǎn)生的可能性,進(jìn)而延長混凝土的疲勞壽命。3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的疲勞壽命預(yù)估
續(xù)表6 應(yīng)力水平 評價(jià)指標(biāo) 單位 Gradient Descent with Adaptive Learning Rate模型 Levenberg Marquardt模型 Scaled Conjugate Gradient模型 迭代次數(shù) 次 3 015 46 151 R2 0.999 09 0.998 91 0.976 82 0.8 最大相對誤差 0.084 0.041 0.124 誤差平方和 4.158 6×106 9.842 5×105 9.587 1×106 預(yù)測值 次 254 681 24 562 26 5134 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米SiO2和粉煤灰復(fù)摻對再生混凝土性能的影響[J]. 肖建莊,陳祥磊,李標(biāo),薛松濤,段珍華. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]納米二氧化硅對混凝土界面過渡區(qū)的改性機(jī)制及其多尺度模型[J]. 徐晶,王先志. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]橡膠瀝青混合料疲勞損傷及全周期壽命預(yù)估[J]. 申愛琴,喻沐陽,周笑寒,呂政樺,宋攀. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]礦物外加劑對丁苯聚合物/水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的影響及機(jī)制[J]. 王茹,張紹康,王高勇. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[5]納米改性混凝土界面過渡區(qū)的多尺度表征[J]. 徐晶,王彬彬,趙思晨. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]復(fù)合納米材料對混凝土動態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 朱靖塞,許金余,白二雷,羅鑫,高原. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]納米顆粒對水泥基材料性能影響的研究進(jìn)展[J]. 勞有盛,張磊,王雪平,楊久俊,余海燕. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(03)
[8]納米二氧化硅的制備及其對水泥水化影響的研究進(jìn)展[J]. 路陽,盧軍太,何小芳,曹新鑫,卿培良. 硅酸鹽通報(bào). 2013(07)
[9]摻加納米二氧化硅水泥混凝土路用性能[J]. 李朋飛,張擎,李晶晶. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[10]粉煤灰、硅灰及納米硅與C3S水化反應(yīng)產(chǎn)物的顯微結(jié)構(gòu)研究[J]. 巴恒靜,馮奇,楊英姿. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2002(06)
本文編號：3606208
【文章來源】：中外公路. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
由圖1可知:1.5%摻量水平下,納米SiO2改性混凝土的疲勞壽命在50%、65%、80%共3種應(yīng)力水平下均得到了顯著提升,相較無納米SiO2組混凝土分別提升了42.15%、53.36%、65.27%。分析原因在于納米SiO2能夠有效促進(jìn)混凝土水化進(jìn)程,并在水化早期與Ca(OH)2迅速進(jìn)行二次水化生成更為穩(wěn)定的C-S-H凝膠,從而增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性,填充混凝土內(nèi)部孔隙,同時(shí)納米SiO2自身具有良好的物理填充性及火山灰效應(yīng)產(chǎn)物能夠改善混凝土內(nèi)部微孔,從而提升混凝土內(nèi)部集料與硬化水泥漿界面過渡區(qū)的力學(xué)強(qiáng)度,導(dǎo)致抵抗微裂紋能力提高,降低了裂縫產(chǎn)生的可能性,進(jìn)而延長混凝土的疲勞壽命。3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的疲勞壽命預(yù)估
續(xù)表6 應(yīng)力水平 評價(jià)指標(biāo) 單位 Gradient Descent with Adaptive Learning Rate模型 Levenberg Marquardt模型 Scaled Conjugate Gradient模型 迭代次數(shù) 次 3 015 46 151 R2 0.999 09 0.998 91 0.976 82 0.8 最大相對誤差 0.084 0.041 0.124 誤差平方和 4.158 6×106 9.842 5×105 9.587 1×106 預(yù)測值 次 254 681 24 562 26 5134 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米SiO2和粉煤灰復(fù)摻對再生混凝土性能的影響[J]. 肖建莊,陳祥磊,李標(biāo),薛松濤,段珍華. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]納米二氧化硅對混凝土界面過渡區(qū)的改性機(jī)制及其多尺度模型[J]. 徐晶,王先志. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]橡膠瀝青混合料疲勞損傷及全周期壽命預(yù)估[J]. 申愛琴,喻沐陽,周笑寒,呂政樺,宋攀. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]礦物外加劑對丁苯聚合物/水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的影響及機(jī)制[J]. 王茹,張紹康,王高勇. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[5]納米改性混凝土界面過渡區(qū)的多尺度表征[J]. 徐晶,王彬彬,趙思晨. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]復(fù)合納米材料對混凝土動態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 朱靖塞,許金余,白二雷,羅鑫,高原. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]納米顆粒對水泥基材料性能影響的研究進(jìn)展[J]. 勞有盛,張磊,王雪平,楊久俊,余海燕. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(03)
[8]納米二氧化硅的制備及其對水泥水化影響的研究進(jìn)展[J]. 路陽,盧軍太,何小芳,曹新鑫,卿培良. 硅酸鹽通報(bào). 2013(07)
[9]摻加納米二氧化硅水泥混凝土路用性能[J]. 李朋飛,張擎,李晶晶. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[10]粉煤灰、硅灰及納米硅與C3S水化反應(yīng)產(chǎn)物的顯微結(jié)構(gòu)研究[J]. 巴恒靜,馮奇,楊英姿. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2002(06)
本文編號：3606208
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