新拌自密实混凝土间隙通过能力J型环测试方法研究

摘要

自密实混凝土因其新拌时具有良好的工作性、优异的施工性能，硬化后具有较好的力学性能和耐久性等优点越来越受到人们关注与重视，但自密实混凝土工作性（包括混凝土的充填能力、间隙通过能力和抗离析能力）的测试方法和技术一直是制约自密实混凝土推广应用的技术瓶颈。对自密实混凝土工作性测试方法进行深入研究，探寻一套适合于自密实混凝土广泛应用的检测标准，具有十分重要的现实意义。 本文在已有研究资料的基础上，通过自密实混凝土间隙通过能力试验、神经网络和正交试验对自密实混凝土间隙通过能力进行了如下研究： (1)用四种不同钢筋间距的J型环与倒坍落度筒相结合的方法测试自密实混凝土间隙通过能力，运用概率统计方法对试验测试数据进行分析，建立测试自密实混凝土间隙通过能力的相关评价指标。 (2)基于人工神经网络原理，以新拌混凝土的环外强度、环内强度、环内平均高度、环外平均高度、中心点高度、T50、扩展度作为考核指标对自密实混凝土间隙通过能力进行训练和模拟，建立自密实混凝土J型环与倒坍落度简相结合试验的预测模型。 (3)通过试验测试数据和神经网络预测模型模拟误差的正交试验，研究测试自密实混凝土的间隙通过能力的方法。 通过研究得出如下结论： (1)在V型漏斗试验、坍落扩展度试验的基础上，用倒坍落度筒与钢筋间距为粗骨料最大粒径的2.5～3倍即50 mm～60mm，直径为300mm的J型环相结合，可以测试自密实混凝土的间隙通过能力。其评价指标为：当H值为8mm～12mm(H=2[ham-hbm]-[hlm-ham])，环内外混凝土高差为5mm～8mm,环外混凝土体积是环内混凝土体积的3～4倍、扩展度为680mm～710mm，间隙通过能力好。 (2)通过运用MATLAB7.1的神经网络工具箱对试验测试数据训练比较，本文选用Feed-forward packprop网络的TRAINRP算法、隐含层节点数取400个对自密实混凝土间隙通过能力试验进行预测，预测结果与试验测试结果能够比较准确的吻合，最大相对误差为2.50%。 (3)通过试验数据和神经网络预测模型模拟误差的正交试验直观分析可知：钢筋间距为粗骨料最大粒径2.5倍、直径为300mm的J型环是测试自密实混凝土的间隙通过能力的最优环。