开题报告(橡胶混凝土骨料级配与早期开裂关系的分形特征)

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1、内蒙古农业大学硕士学位论文开题报告橡胶混凝土骨料级配与早期开裂关系的分形特征专业：结构工程研究方向：结构动态分析研究生：房大伟导师：白英（教授）报告内容研究的目的和意义研究现状研究内容研究方案拟解决的关键问题创新点及预期目标研究的目的和意义分形几何学是由Mandelbrot发展起来的一门新的数学分支，是用来描述自然界的不规则以及杂乱无章的现象和行为的。分形的主要概念是分形维数，它可以定量的描述几何形体的复杂性及空间填充能力。目前，分形己被广泛应用到土木工程、材料科学、信息科学、计算机科学等众多领域。混凝土作为

2、一种工程材料，无论是其形成还是在工作过程中均表现出了一系列分形的特征。尤其是混凝土宏观形式上所表现出来的非确定性、模糊性、非线性等特征，充分反映了微观结构复杂性。借助分形这一工具，可以使我们对混凝土微观尺度下和宏观尺度下的信息进行较为合理、准确的把握。橡胶混凝土是近年来备受关注的一种新型混凝土。虽然橡胶混凝土的强度会因橡胶粉的掺入而降低，但其韧性、变形能力、抗冲击性能比普通混凝土有显著提高。本文的研究目的是在橡胶混凝土中采用分形理论的研究方法进而确定橡胶混凝土中两种骨料级配的最优组合。本文的研究意义是在充分利

3、用废旧橡胶材料的基础上寻求出一种新型的柔性建筑材料。研究现状橡胶混凝土研究始于20世纪80年代末期，最早发表的论文见于20世纪90年代初期。这一时期的研究主要是探讨橡胶微粒对混凝土抗压和抗折强度的影响;橡胶混凝土冻融试验;用共振法测量橡胶混凝土的弹性模量并认为橡胶微粒有助于改善工程性能;加入高分子的橡胶混凝土的研究等等。国内外对橡胶混凝土的研究大部分涉及其强度和变形性能。基本一致的研究结论是，随着橡胶粉掺量的增加，混凝土强度会显著降低，韧性有所增加，通过橡胶粉颗粒表面的预处理的方法可以减少橡胶混凝土的强度降低

4、程度。李国强、邓学军分析了级配骨料的分形行为，推导了通过率的经验公式F（x）=（X/Xmax）-D2008年赵志远通过平板测试橡胶混凝土塑性收缩开裂的方法得出结论：用橡胶颗粒等体积取代25%的砂.能有效抑制裂缝的产生和扩展.显著提高砂浆抵抗塑性收缩开裂的能力。采用分形理论分析评价橡胶砂浆塑性裂缝的分布特征是有效的，它可以对裂缝的复杂程度进行量化的精细描述。分形维数越高，开裂程度愈大，裂缝复杂程度愈高。研究内容本文以橡胶混凝土为研究对象，研究和分析橡胶混凝土橡胶骨料级配的分形特征对其力学性能及早期表面塑性开裂的

5、影响极其测试方法，进而探讨橡胶凝土橡胶骨料级配的分形特征与早期表面裂纹的分形特征的关系，同时对几种混凝土的强度（抗压、抗折）进行测试，初步探讨高性能混凝土骨料级配的分形特征与其强度和早期表面塑性开裂的优化设计。研究具体内容如下：（1）研究和分析橡胶混凝土骨料级配的分形特征对其力学性能及早期表面塑性开裂的影响。（2）设计和实施测试方法。（3）从理论上探讨橡胶混凝土二种骨料级配的分形特征与其强度和早期表面塑性开裂的优化设计。（4）初步探讨高性能混凝土骨料级配的分形特征与其强度和早期表面塑性开裂的优化设计。研究方案

6、1.取石子骨料级配分维值D=2.3，2.7，用粒径为0.16mm，0.315，0.63，1.25，2.50，5.0，10.0，16.0，20.0的标准筛筛分骨料，求出级配骨料的通过率。2.取橡胶骨料的级配分维值D=2.1，2.3，2.5，通过上述方法求出级配橡胶骨料的通过率。3.在石子骨料级配分维值D=2.3的情况下取橡胶骨料的级配分维值D=2.1的橡胶颗粒等体积取代石子骨料5%、10%、25%。橡胶骨料的级配分维值D=2.3、D=2.5依据上述方法各等体积取代石子骨料5%、10%、25%。4.在石子骨料级配

7、分维值D=2.7的情况同上述方法设计。具体如下表：5.用平板法测量不同种配合比的混凝土的早期开裂时间，以及每两小时混凝土裂缝的变化，观测时间到拌合后的48小时。6.配制不同配合比的橡胶混凝土,按照GBJ82-85要求设计：抗压试件：150×150×150mm，初步确定碎石混凝土试块54块，试件成型后，静置24h后，编号拆模，放入温度为20±2℃，湿度为90%以上的YH-60Ⅱ型移动式恒温恒湿养护箱标准养护28天。7.抗折试件配制不同配合比的橡胶混凝土,按照GBJ82-85要求设计：抗压试件：150×150×5

8、50mm，初步确定碎石混凝土试块54块，试件成型后，静置24h后，编号拆模，放入温度为20±2℃，湿度为90%以上的YH-60Ⅱ型移动式恒温恒湿养护箱标准养护28天。8.拟制作的平板实验装置拟解决的关键问题与创新点及预期目标1.初步确定橡胶混凝土的早期开裂与骨料级配的分型特征2.初步确定橡胶混凝土的骨料级配与橡胶混凝土的抗压抗折的关系