粉煤灰与聚丙烯纤维对承载混凝土氯离子渗透性影响的试验及预测

摘要

钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性破坏的主要因素之一，而氯离子是引起钢筋锈蚀的首要原因，研究混凝土的氯离子渗透问题有着重要的现实意义。
　　混凝土结构在实际使用过程中常承受荷载的作用，荷载能引起混凝土内部微裂缝的发生与发展，形成渗透通道，从而影响氯离子渗透性。本文对试块进行轴向加载（抗压极限荷载的40％、60%、80%）模拟混凝土的实际承载情况，通过NEL法测得加载后的混凝土氯离子扩散系数，研究荷载大小对混凝土渗透性的影响。
　　粉煤灰与聚丙烯纤维是两种常用的混凝土掺料，粉煤灰能减少水泥用量并在一定程度上改善混凝土的性能，聚丙烯纤维掺入混凝土中主要起抗裂作用。本文设计了0.30、0.40、0.50三种水胶比的混凝土，将粉煤灰与聚丙烯纤维按不同比例混掺，研究各组混凝土的工作性能、抗压强度以及加载前后的氯离子渗透性。并通过计算各组混凝土加载后的氯离子扩散系数相对于未加载时的比值，进一步分析了水胶比、粉煤灰、聚丙烯纤维对承载混凝土氯离子渗透性的影响。同时利用扫描电镜观察了混凝土的微观形貌，帮助理解粉煤灰与聚丙烯纤维宏观下的协同效应。
　　论文在最后进行了神经网络预测混凝土氯离子渗透性的研究，比较了BP神经网络与RBF神经网络的预测性能，并探讨了增减样本数据涵括的应力比对网络预测结果的影响。
　　通过上述工作，主要得出以下结论：①适量粉煤灰与聚丙烯纤维一起加入混凝土中，微观表现为浆体密实性增加，宏观表现为混凝土抗渗性提高；②聚丙烯纤维对混凝土渗透性的影响与水胶比大小有关；③当试验荷载大小提高时，混凝土渗透性的变化出现临界应力现象；④同一应力比下，粉煤灰掺入比与聚丙烯纤维掺入比均相同的混凝土，其氯离子扩散系数相对于未加载时的比值随水胶比在试验范围内提高而有下降的趋势；⑤保持水胶比、聚丙烯纤维（粉煤灰）掺入比及应力比不变，粉煤灰（聚丙烯纤维）的掺入影响氯离子扩散系数比值的结果与不加载时影响氯离子扩散系数的结果相反；⑥RBF网络在预测精度和运算速度方面均优于BP网络。并且随着样本数据涵括的应力比增加，RBF网络的最小预测误差范数增大，对应的均方误差目标值反而减小。

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第1章 绪论

1.1混凝土氯离子渗透性研究的意义

1.2混凝土氯离子渗透性的研究现状

1.3荷载对混凝土渗透性影响的研究现状

1.4 聚丙烯纤维对混凝土渗透性影响的研究现状

1.5 粉煤灰对混凝土渗透性影响的研究现状

1.7 本文的主要工作

第2章 试验方法与结果

2.1原材料的性能

2.2 试验方法与结果

2.3 试验结果分析

2.8 本章小结

第3章 人工神经网络预测混凝土氯离子渗透性

3.1 人工神经网络简介

3.2 BP神经网络理论

3.3 RBF神经网络理论

3.4 BP神经网络预测结果及分析

3.5 RBF神经网络预测结果及分析

3.6 增减样本数据涵括的应力比对网络预测结果的影响

3.7 本章小结

第4章 结论及展望

4.1 本论文的主要工作与结论

4.2 以后的工作和努力方向

参考文献

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