[发明专利]一种掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构影响的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构影响的分析方法。

背景技术

混凝土是一种多孔性介质材料，孔隙的大小范围非常广，从微观到细观，再从细观到宏观，尺度跨越非常之大，因此研究孔结构有利于我们更加了解混凝土的力学性能。混凝土掺和料粒径分布从很多方面影响着混凝土的性能，不同掺和料粒径对混凝土的力学性能、耐久性以及孔结构有着不同的影响作用。掺合料的粒度分布影响着混凝土的诸多性能，特别是对孔径结构的影响，如孔隙率、最可几孔径、中值孔径等，而孔结构参数又直接或间接的影响着混凝土的力学性能或耐久性能。此外，掺合料粒度分布对混凝土性能影响的研究，主要集中在某一粒度区间的掺合料对水泥性能影响定性的分析，而粒度分布对混凝土性能影响定量的分析相对较少，粒度分布对混凝土体系的影响的研究还没有完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构影响的分析方法，用来评价标养后和低温养护后掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构的影响程度。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：

一种掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构影响的分析方法，包括如下步骤：

(1)首先，采用全自动压汞仪测出掺入掺合料混凝土的孔隙率、最可几孔径、中值孔径、特征孔径的数据。并将测出的数据，按七个不同的粒度区间，再整理出相关的数值，用于计算。

(2)其次，将整理出的所有数据按照灰色关联分析算法进行计算。灰色关联分析算法应考虑N个序列：

设Y0＝(y₀(1)，y₀(2)，…，y₀(m))为系统特征序列(即母序列)，则

为相关因素序列(即子序列)。

则且y_i(1)≠0 (i＝0，1，2，…n)；

那么各行为序列的差序列为：

△_i(k)＝|y₀′(k)-y_i′(k)|,△_i＝(△_i(1),△_i(2),…△_i(m))；k＝1,2,…,m,i＝1,2,…n

两极最大差与最小差分别为：

对于ζ∈(0,1)，称为ζ分辨系数，则k点的关联系数为：

Y_o与Y_i的灰色关联度为：

在计算γ_0i(k)时，由于使用△_i(k)＝|y₀′(k)-y_i′(k)|，故不能区别因素关联的性质，即使正关联还是负关联，也就是关联极性的问题，可以采用下列方法来判断关联极性。

若则Y_i与Y_o为正关联；若则Y_i与 Y_o为负关联。其中sgn为符号函数，即x大于0,sgnx＝+1；x＝0,sgn x＝0；x小于 0,sgnx＝-1。

(3)将以上公式用软件编程，进行灰色关联性计算，并将计算结果进行绘图。

本发明中，所述步骤(1)中，将掺合料的粒度范围分成七个不同的粒度区间分别为：0～10μm、10～20μm、20～30μm、30～40μm、40～50μm、50～60μm 以及大于60μm。

本发明中，所述步骤(2)中，将标准养护条件下和-10℃养护条件下混凝土的孔隙率、最可几孔径、中值孔径、特征孔径等作为母序列(特征序列)，然后将掺合料的粒度分布区间的含量作为子序列(影响因素序列)。

本发明中，所述步骤(3)中，利用Matlab软件进行掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构的灰色关联性计算、分析和绘图。

本发明所具有的优点与效果是：

本发明一种掺合料粒径分布区间对混凝土孔结构影响的分析方法，能够实现混凝土性能的提升。能够定量分析混凝土的影响因素，确定各个影响因素之间的相关程度，或某个因素对诸因素的贡献程度，且灰色关联分析对样本数量的要求不高，一般分析的结果与定性分析的结果相吻合，因而灰色关联分析实用且应用广泛。

附图说明

图1为矿物掺合料粒度分布区间与混凝土孔隙率的关联度；