土木工程在職本科畢業論文
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基於分形理論對混凝土孔結構的初步認識
摘要:混凝土內部的孔結構非常復雜,為了提高分析的有效性,深入地分析了分形理論在其中的應用。首先,對分形理論的基本原理進行概述;其次,研究了混凝土的孔結構形成原理,並且討論了其分類方法;然後,探究了混凝土孔結構的分形特徵,並且構建了相應的分形模型;最後,研究了混凝土孔結構的分形維數和混凝土性能參數之間的關系,分析結果表明利用分形理論研究混凝土孔結構性能是切實可行的。
關鍵詞:分形理論;混凝土孔結構;性能
1.緒論
硬化後的混凝土結構屬於一種復合材料體系,具有多相、非均質和多層次的特徵。從宏觀上看,混凝土具有不規則性、非線性以及不確定性等特徵。從微觀上看,混凝土具結構非常復雜。混凝土的宏觀和微觀特徵直接影響著其力學性能和使用性能。為了能夠深入分析混凝土孔結構對其性能的影響,對其復雜性進行定量描述,應該尋求一種行之有效的方法。分形理論是一門新興科學,可以用於描述物質的復雜性和不規則性,因此,分形理論在混凝土孔結構的應用是切實可行的[1]。
混凝土孔結構的細觀研究受到了科學家的普遍關注,大量相關研究表明,混凝土的孔結構特徵對混凝土材料的氣密性、抗滲性、抗凍性、抗腐蝕性等物理性能以及強度、剛度、韌性等力學性能有著重要的影響。孔結構研究主要包括:孔隙率、孔徑分布和孔幾何學。在國際上大部分混凝土研究學者更是將孔結構當作水泥石中的一個關鍵組成部分,為了能夠深入地研究混凝土孔隙的分形特點,基於分形理論分析混凝土結構的形成條件以及孔結構的分形特徵,特別是凍融循環以後的混凝土孔隙分形特點,具有較為重要的理論價值和應用意義。
2. 分形的基本理論
3. 混凝土的孔結構形成原理及分類
4. 混凝土孔結構的分形維數
5. 結論
混凝土孔結構具有顯著的分形特徵,可以利用分形理論分析混凝土孔結構的特徵。分形維數是混凝土孔結構重要的參數,隨著分形維數的增加,混凝土孔隙結構的不規則性和模糊性相應的增加。利用分形理論研究混凝土的宏觀性能具有較為重要的研究價值。
參考文獻:
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[4] 喻樂華, 歐輝, 段慶普. 摻珍珠岩水泥石孔分形維數及其與孔結構、強度的關系[J]. 材料科學與工程學報, 2007, 25(2): 201-204.
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[8] 唐明, 李曉. 多種因素對混凝土孔結構分形特徵的影響研究[J]. 沈陽建築大學學報(自然科學版), 2005, 21(3): 232-239.
[9] 張偉潼, 江守恆, 王洪生. 孔結構與混凝土抗滲性的關系[J]. 低溫建築技術, 2012, (5): 17-19.
[10] 唐明, 王甲春, 李連君. 壓汞測孔評價混凝土材料孔隙分形特徵的研究[J].沈陽建築工程學院學報:自然科學版, 2001, 17(4): 272-275.
