使用表面回彈值和混凝土材料設(shè)計參數(shù)估計混凝土強度大學(xué)畢業(yè)論文外文文獻(xiàn)翻譯

1、畢業(yè)設(shè)計（論文） 外文文獻(xiàn)翻譯文獻(xiàn)、資料中文題目：使用表面回彈值和混凝土材料設(shè)計參:估計混凝土強度文獻(xiàn)、資料英文題目：文獻(xiàn)、資料來源： 文獻(xiàn)、資料發(fā)表（出版）日期：院（部）：專 業(yè)：班 級:姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師: 翻譯日期:2017. 02. 14使用表面回彈值和混凝土材料設(shè)計參數(shù)估 計混凝土強度jen-chei liu，mou-lin sue and chang-huan kou*department of civil engineering and engineering informatics, clumg-huu university,hsin chu，taiwan 300, r.

2、o.c.摘要：這項研究是采用無損檢測（ndt）的表面硬度冋彈值，材料設(shè)計參數(shù)和冋 歸分析來估計混凝土的強度，也試圖提高計算強度的準(zhǔn)確性。總共有166組混凝 土標(biāo)準(zhǔn)試件，分別為146組實驗件和20組測試件，混凝土試件的強度為130-480 kg/cm2,養(yǎng)護時間分別為7-38天，通過實驗來估計混凝土抗壓強度?；貧w分析表現(xiàn)為一個數(shù)學(xué)公式。研究結(jié)果表明：當(dāng)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9622,表 明該方法有參考價值。因此，工程師們可以使用這種全面的方法來開展無損檢測 以確定混凝土的強度。關(guān)鍵詞：混凝土強度，回彈值，設(shè)計參數(shù)，回歸分析1、介紹混凝土對工程項目的質(zhì)量具有顯著的影響?；炷潦且环N復(fù)合材料，一般由 水泥

3、、砂子、石子、水、礦物摻合料和化學(xué)外加劑組成。當(dāng)下對無損檢測的研究工作進展非常迅速，無損檢測（ndts）提供了一個 可重復(fù)的結(jié)構(gòu)中的混凝土質(zhì)量測量m。不幸的是，通常在具體的測試的情況下， 所有這些無損檢測的結(jié)果都受到如聚合物的類型和大小，時間，防潮機理，以及 混合比例121等因素的影響。因此，測量性能與強度之間的關(guān)系因混凝土不同而表 現(xiàn)各異，并且必須限制混凝土的質(zhì)量問題。然而，ndts在衡量質(zhì)量管理工程材 料方面上己使用多年。并且這些測試在確定混凝土結(jié)構(gòu)中某一部分質(zhì)量與另一部 分質(zhì)量的差異上也是非常有效的。，1930年，根據(jù)astmc805和bs4408的第4 部分，德國發(fā)明了反彈錘試驗機（r

4、ht），可以用于檢測混凝土表而硬度1*2。1948 年，施密特發(fā)明施密特反彈錘試驗機|341。這個裝置是因為利用彈簧硬化鋼沖擊 錘沖擊混凝土表面而受到普遍使用。rht的是一個實用的無損檢測測試機。用 鐵錘擊打硬化的混凝土表面，通過表面硬度回彈值來估計混凝十抗壓強度。1979 年，astm標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了反彈錘試驗方法（astm c805-79）將作為一個標(biāo)準(zhǔn)的 測試方法，并表明這種方法可以用來估計混凝土強度和檢測質(zhì)量低劣的混凝土結(jié) 構(gòu)；然而，它不能完全代替其他設(shè)備對混凝土強度的測試。一般的觀點認(rèn)為，施 密特反彈錘可運用在在評估混凝土的均勻性和比較混凝土之間的差別，但只能用 于混凝土強度絕對值m粗糙

5、的評估。當(dāng)進行rht時，失去動能的多少影響反彈值。通常情況下，所消耗的能量 多少和混凝土之間的聯(lián)系必須通過對混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系來確定；因此，反彈 的能量與混凝土強度和剛度有關(guān)。然而，在實際應(yīng)用中，當(dāng)使用表面冋彈值估計 混凝土?xí)r，需要對rht的準(zhǔn)確性加以改進。低強度的混凝土有一個低的回彈值。然而，當(dāng)兩個混凝土試件有相同的強度 和不同的硬化程度時會導(dǎo)致反彈值可能不相同5。低剛性混凝土失去的能量大 于高剛性混凝土。產(chǎn)生這種差異原因可能與材料參數(shù)有關(guān)。例如，粗骨料數(shù)量和 如何將粗骨料聚合在混凝土中將會影響剛性，從而影響了冋彈值。因此，這項研究分析混凝土中的混合物比例。以設(shè)計參數(shù)作為輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建 一個

6、反彈模型，以提高混凝土的強度判斷的準(zhǔn)確性。在傳統(tǒng)的材料建模過程中， 回歸分析是建立在的重要工具模型中。在這項研宂中，7個設(shè)計參數(shù)，即水泥、 粗骨料、細(xì)骨料、爐渣、粉煤灰、化學(xué)外加劑、水膠比（x1-7）和混凝土回彈值 被用來用來建立冋歸公式。2、試點工作圖1所示為研宄流程圖。使用統(tǒng)計回歸分析模型來估計壓縮混凝土的強度。 此外，均方根誤差判定系數(shù)是用來確定模型的可靠性。研宂方法如下：（1）回彈值與混凝土設(shè)計參數(shù)，利用統(tǒng)計回歸，找到壓縮力。統(tǒng)計回歸是用來 確定抗壓強度基礎(chǔ)上的反彈值和具體的設(shè)計參數(shù)?？傊?，有146組不同比例的混合物試樣運用在這項研究中。不同標(biāo)準(zhǔn)氣缸（15 cm, l = 30 cm）

7、的停留時間采用不同的方法，可歸納如下。（1）測量20個分 布測試點，并計算平均值。（2）取5份，分別對每一個點進行測量，并計算平 均值。（3）對于一個單點，進行20次rht實驗，計算平均值。最大的平均回彈 值作為這項研究的最終冋彈值。（4）在同一地點20次試驗獲得最大冋彈值，并 計算平均值。在這種模式下，146組不同的比例混凝土試件混合，作為原始數(shù)據(jù)進行回歸分析（見表1）。表1列出了應(yīng)用參數(shù)值的范圍。利用回歸分析來構(gòu)建 一個模型估計混凝土強度。1。研究流程（2）模型確認(rèn)當(dāng)模型制作完成，用20組測試數(shù)據(jù)確定回歸佔計的準(zhǔn)確性。利用絕對偏差 值和百分比與真值的比較。作為絕對偏差值和百分比跌幅，預(yù)測壓

8、縮強度之間的 差異和真正的抗壓強度減小的不同程度來增加模型的準(zhǔn)確度。表1?；貧w分析輸出和輸入變量（每個組件的上限和下限）variablecomponentrange of valuesinput variable xjcement (kg/m3)140-280input variable x2coarse aggregate (kg/n?)807-1031input variable x3fine aggregate (kg/m')790-910input variable x4slag (kg/m3)60-150input variable x5fly ash (kg/m3)40-1

9、10input variable x6chemical admixture (kg/m3)1.7-8.6input variable x 7water-to-binder ratio0.45-0.62input variable xgage (days)7-38input variable x9moisture content (%)0.015-0.06input variable xiorebound value (n)12-30output variable ycompressive strength (kgf/cnr)130-4803、調(diào)查結(jié)果和分析在這項研宂中采用的變量是水的成分。含水

10、量對反彈的影響范圍是99-50% (平均24%)。不同的rht的方法均適用于標(biāo)準(zhǔn)氣缸(h15厘米，l30厘米)， 如下。對于一個點，應(yīng)用rht20次，并計算平均值。試驗結(jié)果表明，當(dāng)多個測試應(yīng)用到相同測試點時，回彈值增加20-70%,與 方法(3) (20測試用于相同點)相比。適用于146混凝土樣品收集的所有數(shù)據(jù)， 由此產(chǎn)生的回歸(單點估計方程)如下：y = 23.085x 145.02(1)其中y是抗壓強度，x是回彈值，相關(guān)系數(shù)為0.916。使用方法(3) (20測試用于相同點)，混凝土抗壓強度單點偏離值的反彈點為 1-53% (平均 11%)(強度誤區(qū)，27.26 kg/cm2)o用設(shè)計參數(shù)

11、和統(tǒng)計回歸的回彈值來估計混凝土的抗壓強度。在這種模式下， 利用146組混凝土樣品收集的所有數(shù)據(jù)來進行統(tǒng)計回歸。所產(chǎn)生的回歸如卜：y = 1237.66 - 0.695 (xi) - 0.292 (x2) - 0.501 (x3)-0.530 (x4) - 1.117 (x5)+ 1.013 (x6)-606.478 (x7) + 3.673 (x8) - 30.994 (x9)+ 12.887 (x10)(2)其屮y是混凝土抗壓強度，xi水泥量，表1列出x2-10。這項研究中，通過采用制定的冋歸方程，其中包括如時間和含水率，粗略的估計 混凝土抗壓強度值的材料設(shè)計參數(shù)。獲得的回歸分析推理公式的準(zhǔn)

12、確度很高。測 試的回歸分析結(jié)果作為rmse數(shù)據(jù)回歸分析中的粗略的評價標(biāo)準(zhǔn)。均方根誤差 公式是：ln7trmse =v nn（3）其中tij=第j個順序在第i個樣本中的測試產(chǎn)值oij=第j個順序在第i個樣本中客觀產(chǎn)值n =樣本數(shù)11=輸出變量由回歸分析、殘差和統(tǒng)計得到回歸分析結(jié)果，如下表2, f值是168.5738,p值是3.97e-71。這種模式下p值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)水平（0.05），因此，標(biāo)準(zhǔn)水 平非常明確的表明了回歸線的有效性。這個模型的相關(guān)系數(shù)為0.9622、決定系數(shù)（r2）為0.9258、均方根誤差是24.088,擬合良好。因此，在獨立變量和相關(guān) 變量之間存在一個非常標(biāo)準(zhǔn)的正相關(guān)關(guān)系。表

13、2。殘差的回歸分析表degrees of freedomsum of squaresvalue of mean squaref valuep-valueregression10978139.397813.93168.57383.97e-7iresidual error13578332.92580.2439total1451056472表3顯示了輸入的每個材料參數(shù)的相關(guān)系數(shù)。同時，還列出了混凝土混合物 成分和其他輸入變量對混凝土抗壓強度的影響。在反彈值、時間、水泥、礦濟、 化工外加劑、粉煤灰的數(shù)量之間存在著必然的聯(lián)系；混凝土抗壓強度回歸分析的 相關(guān)系數(shù)比較圖（見表3）。表3呈現(xiàn)了 20組重復(fù)測量

14、的混凝土抗壓強度呈正相 關(guān)關(guān)系（具體的測試結(jié)果樣品回彈值、時間、水泥、爐渣、粉煤灰和化學(xué)外加劑）, 并分別有相關(guān)系數(shù)0.916，0.738，0.431, 0.362, 0.248和0.331。水膠比，含水 量，粗骨料和細(xì)骨料與混凝土抗壓強度息息相關(guān)，并分別有相關(guān)系數(shù)為-0.455, -0.417, -0.296和-0.289。普通骨料混凝土相關(guān)系數(shù)的趨勢一般符合物理和化學(xué)特 性。由于太多的變數(shù)都包貪在這個回歸分析中，相關(guān)系數(shù)的區(qū)間為0.455-0.916。因此，這項研宄用最大的相關(guān)系數(shù)作為一個例子討論。如：一個最大的正相系數(shù) 0.916,研宄它的回彈值與混凝土抗壓強度?；炷量箟簭姸扰c水膠比、

15、粗骨料、 砂含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。表3。每種成分的相關(guān)系數(shù)cementcoarse fineaggregate aggregateslagflyashchemicaladmixturewater-to-binder age ratiomoisture rebound compressive content value strengthcement1.000coarse-0.3951.000aggregatefine aggregate -0.673 -0.2211.000slag0.4570.7770.1861.000fly ash0.4590.203-0.6440.010 1.000chemic

16、al0.394-0.2270.3010.185 0.7571.000admixture water-to- binder ratio0.8950.3820.656-0.558 -0.698-0.6301.000age0.1090.0370.1330.017-0.0740.0360.0881.000moisturecontent-0.3990.3140.270-0.384-0.175-0.2990.411-0.1571.000rebound value0.4790.3330.3200.386 0.2610.342-0.4890.6040.4521.000compressivestrength0.

17、431-0.296-0.2890.362 0.2480331-0.4550.738-0.4170.9161.000冋彈值的相關(guān)系數(shù)為0.9622,這是高于其他變量的相關(guān)系數(shù)。此外，還是在 標(biāo)準(zhǔn)化殘差中的回彈值（圖2），殘差分布中央有一個趨勢，無殘留的模式存在 誤差。不存在序列相關(guān)的問題；因此，該模型是有效的。i i i o i i0050050001-173csidualn)tt0rorebound value2。殘差標(biāo)準(zhǔn)化反彈值nompressive strength (kg/cm)o6000o400000200101520253035rebound圖3?？箟簭姸群突貜椀年P(guān)系值圖3顯示了抗壓

18、強度和回彈值之間的關(guān)系，這種模式?jīng)Q定系數(shù)是0.9258,表 明預(yù)期值和估計值之間的差異不大。這個模型的rmse為24.1 kg/cm2。此外，由抗壓強度壓縮正態(tài)分布來估計樣本百分比（圖4）,指定的具有近 似直線的圖幾乎沒有變化。圖4顯示的累計西分比在不同標(biāo)木的差異，在研宄開 發(fā)模式下試驗146個例子的實際壓縮強度值為131-477 kg/ctn2。在這項研究中的 混凝土抗壓強度值接近一個正態(tài)分布；事實也證實了，在誤差百分比為026% 時，20個測試的例子抗壓強度的（148.9402.5kg/cm2）平均誤差只有5.43°%， 強度偏差也只有13.05kg/cn?。因此，這些數(shù)據(jù)接近為

19、正態(tài)分布。預(yù)期值和估計 值之間的差異并不大，表明回歸分析是有效的。然面，當(dāng)7個設(shè)計參數(shù)（x1-7），時間（x8）和水分含量（x9）作為自由變 量也可用于這個模型中時，混凝土在的相關(guān)系數(shù)上升到0.9622。測試測試統(tǒng)計回歸模型通過采用制定的冋歸方程這項研究中，其中包括材料設(shè)計參數(shù)如時間和含水率，粗略估計值和混凝土實際 抗壓強度值的變化在0-26% （平均5.43%）（見表4），其中的準(zhǔn)確性是20個測 試應(yīng)用一個點（方程（1） 一倍以上。表4比較回歸估計與實際抗壓強度值的差異，差異很小，表明這種方法是有 效地。最后，這項研究對冋歸模型的結(jié)果進行測試。基于測試結(jié)果，冋歸分析估 計值的絕對誤差平均值是

20、13.045 kg/cm2,絕對誤差百分比是5.43%,相關(guān)系數(shù)為 0.9258。從回歸分析推理公式并由此獲得的準(zhǔn)確性是很高的。研宂結(jié)果表明，回歸公式的準(zhǔn)確性是基于物質(zhì)的摻合物如粉煤灰、礦渣和化 學(xué)品外加劑的比例參數(shù)。估計強度范圍為130x480kg/cm2。因此，建立估算模型 相比方程（1）而言具宵更高的精度。水泥漿體的質(zhì)量主要是與水灰比（w/c）呈反函數(shù)關(guān)系。重述，混凝土強 度，是一個總體材料孔隙率的功能表現(xiàn)61。所建立估計模型的準(zhǔn)確性是根據(jù)己知 參數(shù)材料混合比例，如粉煤灰，礦渣和化學(xué)外加劑等7。火山灰質(zhì)混合材料是用來提高混凝土均勻性。粉煤灰作為一個變量添加到混 合物中以增強漿體的質(zhì)量因而

21、提高混凝上整體質(zhì)量。許多研究都表明，在使用水膠比（w/b）來替代使用水灰比的配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上，強度預(yù)測的準(zhǔn)確性將 會增加酬。表4?；貧w估計的準(zhǔn)確性與真值的比較absolute error value absolute error percentageconcrete compressiveregression formulastrength (kgpcnf)estimates (kcf/cm*)itemo/ a/ o/ o/ o/ o/ o/ n/ a/ a/ a/ a/ a/ ov308866103312131741203 n n n -4s5 2 2 3 5 n 7 9 si 7- j

22、4- i 9. o. 1- 9- o- 2- 1- 7- 9- l o o- 4- 4- m 8 o 3 ! 5 3 5 o n 9 n 4 n 3 n 1 1 2 5 o o.k/ /7 /7 .7 d/ a/ a/3 5 5 2 2 3 1- 1- 5nz cj n oo n cj 4 2 3 4 2 2 2 3 3 3 30.29 7 9 3) i nunu8 5 8 9權(quán)權(quán)28«125 4 4 4 3 35 9 2 5 2 8 5 4 2 335 10 12 3 5 83 3 128 110 6 5 6 51 2 1 11234mean value3。研宂結(jié)果表明，使用表而回

23、彈值（無損檢測）和材料設(shè)計參數(shù)估計混凝 土強度，計算混凝土強度的精度是基于材料的設(shè)計參數(shù)，諸如水膠比，粉煤灰，礦渣，化學(xué)外加劑，養(yǎng)護吋間和含水率。references1 mindess，sidney, and young，j. f” “concrete preticehall，” inc, englewood cliffs n. j.,p. 441 (1981).2 kumar, mehta, p. and paulo, j. m.，monteiro “concrete structure，properties，and methods，” p. 347 (1987).3 schmide. e.

24、，“the concrete test hammer (der betom pruf hammer)， schweiz bauz (zurich) vol. 68, p. 378(1950).4 schmide，e.，“the concrete szlerometer，” proc，int，symp, nodestructive, testing on material and structures vol. 2, rilem, paries, p. 310 (1954).5 lin, i.-c.，“the test concrete strength the non-destruction test technology，” the taiwan area mixes the concrete industry trade association published conference proceeding in advance, pp. 23_25 (1999).6 aitcin, p. c. and nevill