開題報告(橡膠混凝土骨料級配與早期開裂關(guān)系的分形特征)課件

1、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文開題報告橡膠混凝土骨料級配與早期開裂關(guān)系的分形特征 專 業(yè)：結(jié) 構(gòu) 工 程 研究方向：結(jié)構(gòu)動態(tài)分析 研 究 生：房 大 偉 導(dǎo) 師：白 英 （教授）報告內(nèi)容研究的目的和意義研究現(xiàn)狀研究內(nèi)容 研究方案擬解決的關(guān)鍵問題創(chuàng)新點及預(yù)期目標(biāo)研究的目的和意義分形幾何學(xué)是由Mandelbrot發(fā)展起來的一門新的數(shù)學(xué)分支，是用來描述自然界的不規(guī)則以及雜亂無章的現(xiàn)象和行為的。分形的主要概念是分形維數(shù)，它可以定量的描述幾何形體的復(fù)雜性及空間填充能力。目前，分形己被廣泛應(yīng)用到土木工程、材料科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)等眾多領(lǐng)域。混凝土作為一種工程材料，無論是其形成還是在工作過程中均表現(xiàn)出了一

2、系列分形的特征。尤其是混凝土宏觀形式上所表現(xiàn)出來的非確定性、模糊性、非線性等特征，充分反映了微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。借助分形這一工具，可以使我們對混凝土微觀尺度下和宏觀尺度下的信息進行較為合理、準(zhǔn)確的把握。橡膠混凝土是近年來備受關(guān)注的一種新型混凝土。雖然橡膠混凝土的強度會因橡膠粉的摻入而降低，但其韌性、變形能力、抗沖擊性能比普通混凝土有顯著提高。本文的研究目的是在橡膠混凝土中采用分形理論的研究方法進而確定橡膠混凝土中兩種骨料級配的最優(yōu)組合。本文的研究意義是在充分利用廢舊橡膠材料的基礎(chǔ)上尋求出一種新型的柔性建筑材料。研究現(xiàn)狀橡膠混凝土研究始于20世紀(jì)80年代末期，最早發(fā)表的論文見于20世紀(jì)90年代初期。

3、這一時期的研究主要是探討橡膠微粒對混凝土抗壓和抗折強度的影響;橡膠混凝土凍融試驗;用共振法測量橡膠混凝土的彈性模量并認為橡膠微粒有助于改善工程性能;加入高分子的橡膠混凝土的研究等等。 國內(nèi)外對橡膠混凝土的研究大部分涉及其強度和變形性能?；疽恢碌难芯拷Y(jié)論是，隨著橡膠粉摻量的增加，混凝土強度會顯著降低，韌性有所增加，通過橡膠粉顆粒表面的預(yù)處理的方法可以減少橡膠混凝土的強度降低程度。李國強、鄧學(xué)軍分析了級配骨料的分形行為，推導(dǎo)了通過率的經(jīng)驗公式 F（x）=（X/Xmax）-D 2008年趙志遠通過平板測試橡膠混凝土塑性收縮開裂的方法得出結(jié)論：用橡膠顆粒等體積取代25%的砂.能有效抑制裂縫的產(chǎn)生和擴

4、展.顯著提高砂漿抵抗塑性收縮開裂的能力。采用分形理論分析評價橡膠砂漿塑性裂縫的分布特征是有效的，它可以對裂縫的復(fù)雜程度進行量化的精細描述。分形維數(shù)越高，開裂程度愈大，裂縫復(fù)雜程度愈高。研究內(nèi)容本文以橡膠混凝土為研究對象，研究和分析橡膠混凝土橡膠骨料級配的分形特征對其力學(xué)性能及早期表面塑性開裂的影響極其測試方法，進而探討橡膠凝土橡膠骨料級配的分形特征與早期表面裂紋的分形特征的關(guān)系，同時對幾種混凝土的強度（抗壓、抗折）進行測試，初步探討高性能混凝土骨料級配的分形特征與其強度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計。 研究具體內(nèi)容如下： （1）研究和分析橡膠混凝土骨料級配的分形特征對其力學(xué)性能及早期表面塑性開裂

5、的影響。 （2）設(shè)計和實施測試方法。 （3）從理論上探討橡膠混凝土二種骨料級配的分形特征與其強度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計。 （4）初步探討高性能混凝土骨料級配的分形特征與其強度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計。 研究方案1.取石子骨料級配分維值D=2.3，2.7，用 粒徑為0.16mm，0.315，0.63，1.25， 2.50，5.0，10.0，16.0，20.0的標(biāo)準(zhǔn)篩篩分骨料，求出級配骨料的通過率。2.取橡膠骨料的級配分維值D=2.1，2.3，2.5，通過上述方法求出級配橡膠骨料的通過率。3.在石子骨料級配分維值D=2.3的情況下取橡膠骨料的級配分維值D=2.1的橡膠顆粒等體積取代石子骨

6、料5%、10%、25%。橡膠骨料的級配分維值D=2.3、D=2.5依據(jù)上述方法各等體積取代石子骨料5%、10%、25%。4.在石子骨料級配分維值D=2.7的情況同上述方法設(shè)計。具體如下表：5.用平板法測量不同種配合比的混凝土的早期開裂時間，以及每兩小時混凝土裂縫的變化，觀測時間到拌合后的48小時。6.配制不同配合比的橡膠混凝土, 按照GBJ82-85 要求設(shè)計：抗壓試件：150150150mm，初步確定碎石混凝土試塊54塊，試件成型后，靜置24h 后，編號拆模，放入溫度為202，濕度為90%以上的YH-60型移動式恒溫恒濕養(yǎng)護箱標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28 天。7.抗折試件配制不同配合比的橡膠混凝土, 按照GBJ82-85 要求設(shè)計：抗壓試件：150150550mm，初步確定碎石混凝土試塊54塊，試件成型后，靜置24h 后，編號拆模，放入溫度為202，濕度為90%以上的YH-60型移動式恒溫