灰色关联法分析影响复合道路硅酸盐水泥组成设计因素的试验研究.pdf

文章编号:1007-046X(2011)04-0040-03
生态建材
灰色关联法分析影响复合道略硅酸盐水泥组成设计因素的试验研究
Experimental Study of Effect of Grey Correlation Analysis Method on Composition
Design Factors of Compound Silicate Cement for Pavement
周敏,周士琼2
(1.佛山市公路桥梁工程监测站,广东佛山528000;2.中南大学,湖南长沙410012)
摘要:通过灰色关联分析,得出在复合道路硅酸盐水泥鉏成设计时应确保水泥热料掺量准确合理。摻量太少,会形响强度
掺量太多,又增加了成本,造成不必要的浪费,同时使矿物掺合籵的优势得不到发挥。
关键词:灰色关联;道路水泥;强度;因亲
中图分类号:TQ172.7
文就标识码:A
0前言
1.4水泥
本文旨在通过灰色关联分析,找出水泥熟料用量及各
湖南牛力水泥厂双峰海螺水泥熟料(CC),其化学
矿物掺合料用量对复合道路硅酸盐水泥强度的影响,从而组分见表4。
指导其组成设计。
表4
水泥的化学组分及失量
水泥品种烧失量SO3SiO2Fe20:Al203Ca0MgO
1试验原材料
牛力
0.5821.943.825.5766.091.29
1.1钢渣
湖南娄底华菱南方环保科技有限公司提供的预处理磨
.5其它
细钢渣粉(SS),其化学组分及物理性能见表1
砂:湘江河砂,表观密度2670kg/m3,细度模数M
2.01
表
钢渣的主耍化学组分及物理性能
激发剂:自行配制的无机矿物激发剂。
密度比表面积碱度
Sio> Al 0 Fe203 Feo Cao Mgo f-ca0
(gcm3)/(m2kg系数
水:普通自来水。
13.160.759.0719.2345.726.461.98
2.9
4533.47
2灰色关联分析的计算方法
1.2超细粉煤灰
灰色关联分析模型和关联度的计算方法如下:
湘潭电厂电收尘气流分选工艺收集的超细粉煤灰设参考数据列为:
(UFA),比表面积为668m2/kg,其化学组分见表2。
x0=[x0(①),x0(2),x0(3),…,(の)
表2
超细粉煤灰的化学组分
与参考数列进行比较的数据列为
含水量SO3SiO2Fe-203Al2O3Ca0Mg0K20Na20
x=[x(),x(2),x(3)…,x(n,
52.7
6,44.1
1.01.3
[xn(2xm(2),xn(3),…,xn()]
1.3矿渣
三峡磨细矿渣粉(BFS),其化学组分及物理性能第一步:求各序列的初值象:
x=x/x(リ)=[x(),x(2),x(5,…,x(の
表3。
表3
矿渣的主要化学组分及物理性能
第二步:求差序列△,:
Sio2A120:Fe2O3Ca0Mg0K20Na0so,密度比表而积
ム,()=,(k)ーx(?,△,=[(O2A(2),△(3)…,A(の
/(gcm,)/(mkg)
(i=0,1…,m
28.9914.221.4949.830.350.340.223.25
2.87
559
第三步:求差序列中的最大值和最小值D,d:
40 COAL AS41/2011
D= maxmax△,(
能区别子序列和母序列的关联极性,即它们是正关联还是
d= mn min△,(k
负关联,因而要采用下列方法来判断关联极性
第四步:求关联系数
,=∑rx(r)-∑xの∑r/m
d+CD
Y。(ド)△(の+のs∈(0,1),5为分辨系数、若sguQ2,/9)=5u(Q,/2.),则(の与ら、の为正关联;
般取0.5
若sgn(Qm/Q.)=-sgn(2。/Q,),则x(の)与x。(r)为负关联。
k=1,2,3,…,ni=1,2,3,…,m
第五步:计算关联度
3影响钢渣一粉煤灰复合道路硅酸盐水泥胶砂强度因素的
灰关联分析
(k)i=1,2,3,…,m
根据正交设计原理优选出12组不同组成设计的钢渣
第六步:判断关联极性
粉煤灰复合道路硅酸盐水泥,测定其3d和28d的水泥
由于在7o时使用的是△(k)=()ーx(休),故不胶砂强度见表5。
表
不同组成设计的钢渣一粉艓灰复合道路硅酸盐水泥胶砂强度试验结果
抗压强度MPa
组号
SS: GFA
石膏激发抗折强度MPa
%
28d
3d
28d
5.52
8.05
17.25
53868
26.52
69
l5.3
5.75
38.68
11.5
5.15
67
12
6.5
6.5
7.53
43.52
根据灰色关联分析的计算方法求出各点处的关联系数有CC掺量与胶砂强度正关联,掺量和CGFA掺量均与胶砂
和各子序列的关联度和关联极性,结果见表6。
强度负关联。对各岭期强度而言,对胶砂强度影响最大的均
表6钢渣ー粉煤灰复合道路硅酸盐水泥关联度和关联极性
是C掺量,其次是SS掺量和CFA掺量。胶砂强度随CC掺
子序列
GFA.
量的增大而增大,随SS掺量和CFA掺量的增大而减小。
3d抗折强度
-0,60
4影响钢渣-矿渣复合道路硅酸盐水泥胶砂强度因素的灰
3d抗压强度
-0,572
28d抗折强度
色关联分析
28d抗压强度
-0.654
-0,615
+0.835
根据正交设计原理优选出6组不同组成设计的钢渣
从表6可知,SS掺量,GFA掺量和CC掺量与3d矿渣复合道路硅酸盐水泥,测定其3d和28d的水泥胶砂
及28d强度关联度的大小顺序均是化c>Xks>y(cA,只强度见表7。
表7
不同组成设计的钢渣-矿渣复合道路硅酸盐水泥胶砂强度试验结果
C SS: GFA P
GFA
石青
激发
抗折强度AMPa
抗压强度MRa
组号
3 d
28d
3d
3:7
19.6
19.85
40.94
12.6
7.48
16.8
75
10.8
7.2
29.51
7.55
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4/2011粉媒灰