開題報(bào)告(橡膠混凝土骨料級(jí)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(bào)告橡膠混凝土骨料級(jí)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(dòng)態(tài)分析 研 究 生：房 大 偉 導(dǎo) 師：白 英 （教授）報(bào)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(diǎn)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(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域?；炷磷鳛橐环N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(duì)混凝土微觀尺度下和宏觀尺度下的信息進(jìn)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(qiáng)度會(huì)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(jìn)而確定橡膠混凝土中兩種骨料級(jí)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(shí)期的研究主要是探討橡膠微粒對(duì)混凝土抗壓和抗折強(qiáng)度的影響;橡膠混凝土凍融試驗(yàn);用共振法測量橡膠混凝土的彈性模量并認(rèn)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(duì)橡膠混凝土的研究大部分涉及其強(qiáng)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(qiáng)度會(huì)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(qiáng)度降低程度。李國強(qiáng)、鄧學(xué)軍分析了級(jí)配骨料的分形行為，推導(dǎo)了通過率的經(jīng)驗(yàn)公式 F（x）=（X/Xmax）-D 2008年趙志遠(yuǎn)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(kuò)

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(píng)價(jià)橡膠砂漿塑性裂縫的分布特征是有效的，它可以對(duì)裂縫的復(fù)雜程度進(jìn)行量化的精細(xì)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(duì)象，研究和分析橡膠混凝土橡膠骨料級(jí)配的分形特征對(duì)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(jìn)而探討橡膠凝土橡膠骨料級(jí)配的分形特征與早期表面裂紋的分形特征的關(guān)系，同時(shí)對(duì)幾種混凝土的強(qiáng)度（抗壓、抗折）進(jìn)行測試，初步探討高性能混凝土骨料級(jí)配的分形特征與其強(qiáng)度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 研究具體內(nèi)容如下： （1）研究和分析橡膠混凝土骨料級(jí)配的分形特征對(duì)其力學(xué)性能及早期表面塑性開裂

5、的影響。 （2）設(shè)計(jì)和實(shí)施測試方法。 （3）從理論上探討橡膠混凝土二種骨料級(jí)配的分形特征與其強(qiáng)度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （4）初步探討高性能混凝土骨料級(jí)配的分形特征與其強(qiáng)度和早期表面塑性開裂的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 研究方案1.取石子骨料級(jí)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(jí)配骨料的通過率。2.取橡膠骨料的級(jí)配分維值D=2.1，2.3，2.5，通過上述方法求出級(jí)配橡膠骨料的通過率。3.在石子骨料級(jí)配分維值D=2.3的情況下取橡膠骨料的級(jí)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(jí)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(jí)配分維值D=2.7的情況同上述方法設(shè)計(jì)。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(shí)間，以及每兩小時(shí)混凝土裂縫的變化，觀測時(shí)間到拌合后的48小時(shí)。6.配制不同配合比的橡膠混凝土, 按照GBJ82-85 要求設(shè)計(jì)：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(hào)拆模，放入溫度為202，濕度為90%以上的YH-60型移動(dòng)式恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)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(jì)：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(hào)拆模，放入溫度為202，濕度為90%以上的YH-60型移動(dòng)式恒溫