3331456803

Zastosowanie analizy struktury do oceny właściwości betonów

W przypadku Kf_c tego betonu oraz wszystkich cech wytrzymałościowych betonu na kruszywie naturalnym nie uzyskano istotnych korelacji między nimi a wymiarem fraktalnym.

Analizie poddano również wpływ na wymiar fraktalny D oraz parametry R_L i Rs: udziału zaprawy V_ZAP, powierzchni względnej kruszywa grubego Svk oraz powierzchni względnej porów powietrznych Syp. Stwierdzono, że wpływ powierzchni względnej porów powietrznych S_vp na wartości D, R_L i Rs jest nieistotny.

Uzyskane zależności mają postać:

-    beton na kruszywie łamanym

D_c = 0,99200 + 0,00034 •    + 0,00211 • S _{v K},

przy R = 0,702 i p = 0,09,

-    beton na kruszywie naturalnym

D_c = 1,05327 - 0,00028 ■ V_ZAP - 0,00144 • S_VK, przy R = 0,714 i p = 0,08,

R _L = 1,5505 - 0,0030 • V_ZAP - 0,0167 • S_vK, przy R = 0,896 i p = 0,003,

R_s = 1,9305 - 0,0050 • V_ZAP - 0,0226 • S_VK, przy R = 0,892 i p = 0,003 (rys. 7).

Otrzymane funkcje regresji oraz wpływ zmiennych niezależnych można uznać za istotny, przy przyjęciu poziomu istotności p = 0,1.

Rys. 7. Zależność między współczynnikiem rozwinięcia powierzchni przełomu Rs a udziałem zaprawy V/__Ap oraz powierzchni względnej kruszywa grubego Svk w betonie na kruszywie naturalnym.

Stwierdzono, że wymiar fraktalny D_c oraz parametry R_L i Rs są zróżnicowane w zależności od rodzaju kruszywa grubego, a szczególnie od jego chropowatości i kształtu ziaren. Większa powierzchnia względnej żwiru, z uwagi na gładką powierzchnię i obły kształt jego ziaren, powodowała zmniejszenie wartości tych parametrów (mniejsze skomplikowanie powierzchni przełomu), natomiast większa powierzchnia względna bazaltu, z uwagi na kształt i chropowatość ziaren bazaltu wpłynęły na ich zwiększenie.

4.3 Optymalizacja wielokryteńalna Celem optymalizacji było uzyskanie optymalnego składu betonu, ze względu na wybrane właściwości oraz wykazanie związku struktury z właściwościami mechanicznymi betonów. Jako zmienne decyzyjne przyjęto stosunek wodno-cementowy W/C oraz udział kruszywa grubego w mieszance betonowej, określony jako stosunek kruszywa grubego do drobnego K_G/K_D.

Dziedzinę eksperymentu dla punktów X| (W/C) i X2 (K_g/K_d) planu eksperymentu przyjęto następująco: fl = {(x,,x₂):xf + x₂ <1}.

Zbiór Q stanowi obszar rozwiązań dopuszczalnych dwuwymiarowej przestrzeni zmiennych decyzyjnych.

Jako kryteria optymalizacji i wagi przyjęto:

-    maksimum współczynnika sprężystości podłużnej po 28 dniach, max E, waga 0,10;

-    maksimum krytycznego współczynnika intensywności naprężeń, badanego według I modelu zniszczenia, max Kf_c, waga 0,25;

-    maksimum pracy jednostkowej zniszczenia, max J|_C, waga 0,10;

-    maksimum wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, max f_c, waga 0,25;

-    minimum zawartości porów powietrznych w betonie, min V_v, waga 0,20;

-    minimum wymiaru fraktalnego określonego metodą cięciwy, min D_G, waga 0,05;

-    minimum wymiaru fraktalnego określonego metodą pudełkową, min D_BC, waga 0,05;

-    konsystencja plastyczna lub gęstoplastyczna według metody Yebe, zakres 7-27 s.

.statsoft.pl/czvtelnia.html 363

Zastosowania metod statystycznych w badaniach naukowych III • © StatSoft Polska 2008