摻復(fù)合型摻合料的高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

對于建筑物來說,其中所應(yīng)用的混凝土耐久性越強(qiáng),越能夠保證建筑物的耐久性,而這與混凝土的配合比設(shè)計(jì)有密切關(guān)系。本文通過對高性能混凝土配合比進(jìn)行概述,并優(yōu)化設(shè)計(jì)高性能混凝土配合比,以期提高混凝土原材料質(zhì)量,保證建筑工程施工順利進(jìn)行。

自密實(shí)輕骨料高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

學(xué)術(shù)爭鳴 對《基于matlab語言的高性能混凝土 配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)》的商榷 江京平 (中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司　長沙　410008) 作　　者:江京平　男　1974年4月出生　工程師 e-mail:jiangjingping—04@163.com 收稿日期:2007-01-26 　　王繼宗教授等在《工業(yè)建筑》2005年第1期發(fā)表的《基于 matlab語言的高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)》中,介紹了應(yīng) 用matlab語言編程優(yōu)化工具實(shí)現(xiàn)高性能混凝土配合比以成 本最低化為目標(biāo)的最優(yōu)化設(shè)計(jì),讀后令人深受啟發(fā)。然而筆 者在認(rèn)真領(lǐng)會這些新思想的同時(shí),從另外的視角思考,對文 獻(xiàn)[1]持有不同的看法。不當(dāng)之處,歡迎批評指正。 1　混凝土配合比成本最低化的研究思路 眾所周知,混凝土配合比設(shè)計(jì)必須在滿足耐久性、強(qiáng)度 和工作性的前提下實(shí)現(xiàn)其經(jīng)

提出了改進(jìn)的高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)三功能準(zhǔn)則,根據(jù)具體的工程要求采用層次分析法設(shè)置權(quán)重以減少人為因素的影響,用總功效系數(shù)最大作為優(yōu)化準(zhǔn)則。實(shí)際工程應(yīng)用表明,改進(jìn)的準(zhǔn)則優(yōu)化結(jié)果可靠且可操作性強(qiáng),具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。

[收稿日期]2003-09-26 基于matlab的高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì) 李昕,劉幸,田繼平 (武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,湖北武漢430072) [摘要]本文收集和整理了大量hpc實(shí)際配合比資料,利用matlab強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸,建立混凝 土各項(xiàng)性能指標(biāo)與各種材料用量之間的函數(shù)關(guān)系,然后利用matlab優(yōu)化工具箱,根據(jù)所要求的hpc性能指標(biāo)求出各種 材料的最優(yōu)用量。 [關(guān)鍵詞]高性能混凝土;matlab;配合比;優(yōu)化設(shè)計(jì) [中圖分類號]tu528101[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]a[文章編號]1002-3550(2004)02-0057-03 matlab-basedoptimumdesignonmixproportion

　本文收集和整理了大量hpc實(shí)際配合比資料,利用matlab強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸,建立混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)與各種材料用量之間的函數(shù)關(guān)系,然后利用matlab優(yōu)化工具箱,根據(jù)所要求的hpc性能指標(biāo)求出各種材料的最優(yōu)用量。

介紹多目標(biāo)連續(xù)函數(shù)優(yōu)化方法,分析傳統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化方法的局限,給出一個(gè)理想的多目標(biāo)優(yōu)化過程。提出利用遺傳算法對多目標(biāo)連續(xù)函數(shù)優(yōu)化的基本流程、具體實(shí)施步驟與基本理論作詳細(xì)的比較。建立高性能混凝土的配合比遺傳優(yōu)化模型,并且利用遺傳算法實(shí)現(xiàn)高性能混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

通過遺傳算法對高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,建立了粉煤灰高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化模型,并列舉了蘭州某混凝土攪拌站粉煤灰混凝土優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)例。

配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)以濟(jì)寧地區(qū)某大型橋梁建設(shè)需要為目標(biāo),在采用當(dāng)?shù)佤斈现新?lián)牌普通硅酸鹽水泥、砂石、運(yùn)河電廠ⅰ級粉煤灰和nj-c外加劑的前提下,利用正交試驗(yàn)方法開展配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,采用極差和方差手段分析了影響高性能混凝土7d和28d強(qiáng)度的主要因素,在滿足工作性和耐久性的前提下選擇并優(yōu)化配合比,為該地區(qū)在就地取材條件下配制高性能混凝土的可行性和實(shí)用性提供參考。

對高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),以經(jīng)濟(jì)成本為目標(biāo)建立非線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型,探討用matlab語言實(shí)現(xiàn)該模型,通過序列二次規(guī)劃的程序求解。同時(shí)簡要介紹matlab優(yōu)化工具箱的特點(diǎn)和其函數(shù)功能。通過編程,對兩個(gè)實(shí)例的優(yōu)化過程表明:matlab工具的應(yīng)用使得高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)簡捷方便,并能提高經(jīng)濟(jì)效益,具有工程實(shí)用價(jià)值。

高強(qiáng)高性能混凝土作為一種新型的優(yōu)質(zhì)建筑材料,具有強(qiáng)度高、變形小、耐久性的高的優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代工程的建筑中?；炷僚浜媳染褪峭ㄟ^計(jì)算、調(diào)整和不斷試驗(yàn),從而確定一個(gè)基本變量值的過程。本文通過對高強(qiáng)高性能混凝土的介紹,分析了高強(qiáng)高性能混凝土的性能,在不斷的試驗(yàn)過程中提出了高強(qiáng)高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)的技術(shù)措施,旨在促進(jìn)工程的質(zhì)量。

改革開放后，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)生了日新月異的變化，不斷的加強(qiáng)了現(xiàn)代化的發(fā)展步伐，與此同時(shí)，建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展。從目前建筑企業(yè)的發(fā)展形式上看，由于建筑施工是一項(xiàng)比較復(fù)雜的施工體系，在其施工過程中難免會存在一些質(zhì)量問題，這也成為制約建筑企業(yè)發(fā)展的主要因素。然而，高性能混凝土的出現(xiàn)有效的緩解了這一問題，高性能混凝土不僅具有超高的耐久性、工作性以及強(qiáng)度性，而且還是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑施工材料。本文利用理論與圖例相結(jié)合的方式，對高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)及其存在的問題加以闡述，以供參考。

在已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,回歸高性能混凝土工作性、耐久性和強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性分析的數(shù)學(xué)模型,采用梯形模糊數(shù)定量分析各性能指標(biāo)的權(quán)重,通過約束各材料的用量,應(yīng)用線性規(guī)劃軟件lingo優(yōu)化確定滿足目標(biāo)的各組分用量,結(jié)果表明與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,且優(yōu)化目標(biāo)處于最優(yōu)狀態(tài),配合比設(shè)計(jì)合理.

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應(yīng)用全計(jì)算方法,以粉煤灰、磨細(xì)鋼渣粉、礦渣微粉、硅灰作為摻合料,進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì),通過全計(jì)算方法的系數(shù)、分別修正用水量和砂率,降低砂率和膠凝材料總量.與原全計(jì)算方法相比較,通過修改的全計(jì)算方法獲得的取值在0.84～0.88范圍內(nèi);當(dāng)摻f-2型復(fù)合摻合料時(shí),取值范圍為0.91～0.93;摻f-1型和摻f-2型的復(fù)合摻合料時(shí)的砂率相差較小.采用優(yōu)化后的配合比配制的c45混凝土的電通量小幅下降,在砂率和膠凝材料總量降低后,提高了混凝土抗?jié)B透性能.結(jié)合工程實(shí)例,對計(jì)算后的配合比進(jìn)行調(diào)整,結(jié)果表明工程實(shí)體在澆筑過程中,混凝土具有良好的上翻效果,中間無振搗,且一次成型.在待料期間,自密實(shí)混凝土坍落度損失變化較小,其流動(dòng)性與和易性均滿足指標(biāo)要求.

混凝土是現(xiàn)階段工程建設(shè)中的重要材料,對于工程的質(zhì)量有著重要的影響,所以盡可能的提升混凝土的品質(zhì),這會對于工程質(zhì)量保證而言有重要的價(jià)值。從目前的分析來看,隨著人們質(zhì)量意識、環(huán)保意識以及材料消耗控制意識的加強(qiáng),其對混凝土提出了更好的要求,所以在具體配置混凝土的時(shí)候,其考慮的內(nèi)容更加多樣,由此出現(xiàn)了混凝土的多目標(biāo)規(guī)劃。文章基于多目標(biāo)規(guī)劃對高性能混凝土的配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)做具體的分析和討論,旨在為高性能混凝土的配合比優(yōu)化提供指導(dǎo)和參考。

綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)三參數(shù)準(zhǔn)則

本文介紹采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,通過室內(nèi)配制與現(xiàn)場施工相接合,確定c50箱梁高性能混凝土優(yōu)化配合比,從而進(jìn)一步提高高性能混凝土的工作性、力學(xué)性、耐久性及配合比經(jīng)濟(jì)性。

混凝土配比對于保證建筑工程質(zhì)量具有重要作用.文章針對建筑工程高性能混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了幾點(diǎn)建議,極大地保證了我國建筑工程質(zhì)量與安全性.

混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求

基于de響應(yīng)面分析法,對c100等級混凝土基本配合比進(jìn)行模型擬合,研究膠凝材料用量、砂率、減水劑用量各自變量及其交互作用對c100混凝土擴(kuò)展度、倒桶時(shí)間、28d抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律,經(jīng)響應(yīng)面預(yù)測、驗(yàn)證獲得最佳配合比參數(shù).結(jié)果表明:對于擴(kuò)展度和倒桶時(shí)間影響方面,膠材用量>減水劑用量>砂率,雙因素交互作用不顯著;對于28d抗壓強(qiáng)度影響方面,膠材用量>減水劑用量>砂率,膠材用量與砂率對28d抗壓強(qiáng)度的交互作用最顯著;最佳配合比理論預(yù)測結(jié)果與驗(yàn)證結(jié)果接近,響應(yīng)面分析法可有效地用于c100超高性能混凝土配合比優(yōu)化.

基于de響應(yīng)面分析法，時(shí)c100等級混凝土基本配合比進(jìn)行模型擬合，研究膠凝材料用量、砂率、減水劑用量各自變量及其交互作用對c100混凝土擴(kuò)展度、倒桶時(shí)間、28d抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律，經(jīng)響應(yīng)面預(yù)測、驗(yàn)證獲得最佳配合比參數(shù)。結(jié)果表明：對于擴(kuò)展度和倒桶時(shí)間影響方面，膠材用量〉減水劑用量〉砂率，雙因素交互作用不顯著：對于28d抗壓強(qiáng)度影響方面，膠材用量〉減水劑用量〉砂率，膠材用量與砂率對28d抗壓強(qiáng)度的交互作用最顯著；最佳配合比理論預(yù)測結(jié)果與驗(yàn)證結(jié)果接近，響應(yīng)面分析法可有效地用于c100超高性能混凝土配合比優(yōu)化。