骨料級(jí)配分維及對(duì)混凝土性能的影響研究.pdf

1、混凝土是建筑工程中重要材料，它的性能在很大程度上影響工程的質(zhì)量、建筑物的安全、耐久性及造價(jià)。混凝土不僅要具有良好的物理力學(xué)性能，而且還應(yīng)具有長(zhǎng)期的耐久性，尤其是后者。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)物一般工程浩大，相應(yīng)的維修、重建費(fèi)用較高?；诖?，混凝土便得到了發(fā)展。很多學(xué)者對(duì)提高混凝土的質(zhì)量和性能進(jìn)行了大量的研究工作，使混凝土這種材料得到不斷的發(fā)展。在混凝土諸性能中，混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和含氣量與混凝土耐久性的關(guān)系密切，其中混凝土的滲透性能對(duì)耐久性的影

2、響最大，被認(rèn)為是衡量混凝土耐久性的最重要的綜合指標(biāo)。混凝土由水泥、水、砂及石子、外加劑等主要材料組成，砂又稱細(xì)骨料，石子即卵石與碎石稱為粗骨料。骨料是水泥混凝土的主要組成部分之一。不同粒徑的粗骨料，以不同級(jí)配組合，構(gòu)成混凝土的基本骨架，骨料的許多特性，其自身強(qiáng)度、彈性摸量、顆粒形狀、級(jí)配組成、表面潔凈度、吸水率等，對(duì)混凝土力學(xué)性能也有非常重要的影響。而其化學(xué)組成、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱等熱學(xué)特性，與混凝土的收縮與徐變、耐久行密切相關(guān)

3、?；炷凉橇霞?jí)配的好壞，對(duì)保證混凝土和易性、強(qiáng)度及耐久性更具重要意義。對(duì)混凝土的技術(shù)性質(zhì)及工程造價(jià)都有很大影響。骨料級(jí)配原理，主要將大小骨料適當(dāng)摻配，使骨料的空隙率及表面積都比較小，這樣拌和出的混凝土水泥用量少，質(zhì)量也較好。 本文利用分形幾何學(xué)原理對(duì)混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B、抗凍等耐久性能做了初步探索，利用分形幾何學(xué)原理對(duì)混凝土微觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀層次下的力學(xué)性能及自相似特征的描述是十分有效的，無(wú)疑對(duì)混凝土研究開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的方法。經(jīng)初步研究

4、表明，混凝土中存在許多的分形現(xiàn)象，混凝土孔隙與土孔隙相似都是具有多層次自相似的混沌體，對(duì)這種分形現(xiàn)像進(jìn)行深人分析，是研究混凝土復(fù)雜性本質(zhì)的有效途徑。 應(yīng)用分形理論的基本概念和定理對(duì)混凝土材料的骨料級(jí)配、孔隙率、滲透性能進(jìn)行分維描述，并應(yīng)用matlab語(yǔ)言繪制了混凝土的強(qiáng)度和耐久性能隨骨料級(jí)配分維D變化趨勢(shì)圖形，得到了其理論模型。分別進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)、混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)和混凝土抗凍性能試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)，選用具有代表性的幾組級(jí)配骨料維