矿渣微粉颗粒分布与其活性指数的灰色关联分析

矿渣微粉颗粒分布与其活性指数的灰色关联分析作者：张永娟，张雄，窦竞，ZhangYong-juan，ZHANGXiong，DOUJing作者单位：同济大学混凝土材料研究国家重点试验室,刊名：建筑材料学报英文刊名：JOURNALOFBUILDINGMATERIALS年，卷(期)：2001，4(1)被引用次数：19次参考文献(4条)1.李建勇.姚燕.田培利用超细矿渣和硅灰配制高性能混凝土的研究1997(04)2.DB31/T35-1998.混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉19983.MethaPKInfluenceoftheflyashcharacteristicsonthestrengthofPortland-flyashcement1985(04)4.邓聚龙灰色控制系统1985相似文献(2条)1.学位论文窦竞矿渣微粉颗粒群特征图像分析方法及其特性神经网络模型2003实验研究和工程经验业已表明：矿物外加剂是配制高强、高性能混凝土不可缺失的第六组分,也是配制高性能混凝土成套技术的关键环节，应用矿物外加剂具有较高的社会效益和经济效益。开发矿物外加剂应从原料的选择、粉体的研磨和其激发剂的开发等技术方面来解决问题。本课题从矿物外加剂的研磨角度，运用先进的图像分析仪研究粉体颗粒群特征，并建立矿渣微粉颗粒群特征与其宏观物理性能之间映射关系的模型，同时为其它矿物外加剂的研究创立一套较完整地分析方法和建模思路。本课题的三大关键是磨细粉体颗粒群特征的测试方法、特征参数的选取和模型的建立。本课题主要工作是采用图像分析方法对粉体颗粒群特征表征方法进行分析研究；然后运用灰色关联分析方法对矿渣微粉颗粒群特征与其宏观特性进行关联分析，同时对矿渣微粉颗粒群特征参数作出优选；在前面的研究结果基础上，建立矿渣微粉颗粒群特征与其宏观特性关系的人工神经元网络模型。通过本课题的研究,论证了图像分析方法可对粉体颗粒群特征进行分析的可靠性和可行性，并对此制订了一套操作规程；灰色关联分析方法也被证明是一种较好地分析系统因子(矿渣微粉宏观特性)和其影响因素(矿渣微粉颗粒群特征)关系的分析方法，通过灰色关联分析优选出的矿渣微粉颗粒群特征参数来建立与其宏观特性关系的人工神经网络模型。该模型的输出特性值与实测值有很小的相对误差，因此通过该模型可以对矿渣微粉颗粒群的宏观特性值进行预测。整套分析方法和手段具有普适性，可以用于除矿渣微粉以外的其它矿物外加剂。关键词：矿渣微粉、颗粒群特征参数、图像分析法、灰色关联分析法、人工神经网络模型2.学位论文俞海勇粉煤灰颗粒群特征及其与混凝土性能关系的研究2002随着粉煤灰混凝土技术的发展和废渣胶凝材料科学的发展，以粉煤灰为主的工业废渣材料已越来越显示出其在混凝土工业中的经济、技术和社会效益。本文从粉煤灰本征物理特点入手，利用数字图像分析技术和粉体技术研究方法，研究粉煤灰物理表征参数——粉煤灰颗粒群特征参数系。建立了粉煤灰颗粒群特征测试方法；研究了粉煤灰颗粒群特征参数与粉煤灰集灰和加工工艺之间的关系；并对具有不同颗粒群特征参数的粉煤灰与其在水泥基材料中的应用效果之间进行了关联分析；最后提出了优化粉煤灰颗粒群特征参数及改善混凝土性能的思想。研究粉煤灰颗粒群特征参数可发掘不同品质、种类粉煤灰材料的物理特点，对粉煤灰与水泥基材料性能之间的影响进行机理分析提供科学依据。建立粉煤灰物理特征序与混凝土性能的内在关联，对于粉煤灰资源的高效利用、促进粉煤灰品质的提高、粉煤灰集灰和加工工艺的改进、粉煤灰混凝土应用技术水平的深化、加速混凝土掺合料技术发展有一定的经济、技术和社会意义。本文创新性研究工作及主要研究结论有：1.建立了粉煤灰颗粒群特征参数研究方法。根据粉体技术研究理论，利用数字图像分析技术，研究了粉煤灰单颗粒特征的测试方法，对粉煤灰颗粒群特征测试的试样制备、颗粒图像获取和处理以及数值图像分析的可靠性进行了论证和分析。结果表明，采用数字图像分析方法研究粉煤灰的粉体颗粒群特征直观有效，在数理统计分析的基础上，11个样本可确保样本的充分性和测试结果的可靠性。2.遴选了粉煤灰颗粒群物理参数系。研究通过粉煤灰颗粒群特征的模拟和模型分析，认为选用球体模型模拟粉煤灰单颗粒的三维形态，用对数正态函数模拟粉煤灰颗粒群的个数频度分布，用Rosin-Rammler函数模拟粉煤灰颗粒群的体积频度分布较为合理。在此基础上，建立了颗粒群特征参数的表征方法。在“粉煤灰效应”、水泥基材料性能与体系用水量和孔隙含量关系理论的基础上提出了粉煤灰“减水作用”和“密集填充作用”。通过粉体工程学相关理论，对粉煤灰颗粒群特征参数与其在水泥基材料中的“减水作用”和“密集填充作用”之间进行了影响分析，结果表明粉煤灰颗粒群特征参数通过影响其在水泥基材料中“减水作用”和“密集填充作用”的发挥而使得宏观性能有所差异，通过粉煤灰颗粒群特征物理参数的优化，可使得粉煤灰在水泥基材料中的使用效果获得增益。研究在此基础上遴选了粉煤灰颗粒群特征参数系：即粉煤灰的密度；粉煤灰粒度(等效圆径、个数频度分布均值、体积频度分布特征粒径)；粉煤灰粒度分布(个数频度分布几何标准偏差、体积频度分布均匀性系数)；粉煤灰形状因子(圆度、伸长度和粗糙度)、比表面积。3.分析了粉煤灰颗粒群特征与粉煤灰收集加工工艺之间的关系。根据试验分析结果，比较了多电场除尘工艺集灰的颗粒群特征差异；并分析了磨细和分选加工工艺对粉煤灰颗粒群特征的影响。从粉煤灰颗粒群特征对“减水作用”和“密集填充作用”的影响角度探讨了粉煤灰集灰和加工工艺的利弊和工艺参数控制重点。研究结果对于粉煤灰的生产和粉煤灰加工单位具有指导意义。4.对粉煤灰颗粒群特征与水泥基材料流变性能、力学性能和耐久性能的关系作了分析。根据水泥胶凝体系流变学理论，分析了粉煤灰——水泥浆体的流变学模型，建立了粉煤灰颗粒群特征参数与粉煤灰——水泥浆体稠度、屈服应力和塑性粘度、触变性之间的关系。通过多元回归分析遴选出对粉煤灰需水量比有显著影响的颗粒群特征因子和趋势，并建立了粉煤灰需水量比和颗粒群特征参数之间的关联方程：需水量比=283.160-35.982×密度-32.530×个数频度分布宽度-93.421×圆度选取上海地区的典型灰样，建立了粉煤灰颗粒群特征和粉煤灰28天抗压强度比之间的多元回归方程：粉煤灰28天抗压强度比=152.053+38.755×密度-0.633×R-R分布特征粒径-150.385×圆度-8.585×R-R分布均匀性系数；并建立了粉煤灰颗粒群特征和胶砂强度及其断裂性能的影响分析。最后从混凝土角度，分析了粉煤灰颗粒群特征对其混凝土力学性能的影响关联趋势。从抗渗、抗冻、碳化、抗硫酸盐腐蚀性能角度，分析了不同粉煤灰混凝土耐久性能的变化，并研究了粉煤灰颗粒群特征对其耐久性能的影响。5.根据上述研究分析结果，提出粉煤灰颗粒群特征参数优化思想，并通过试验验证。在总结粉煤灰颗粒群本征参数与混凝土性能关系的基础上，提出了粉煤灰颗粒群特征参数系的三个序列。其中第一序列参数为粉煤灰的密度、粒度及粒度分布；第二序列参数为粉煤灰的圆度；第三序列参数为粉煤灰的不规则度和比表面积。优化设计粉煤灰材料的目的就是通过对粉煤灰粉体颗粒群特征的优化调节，最大程度发挥其“减水作用”和“密集填充作用”。其优化手段为对粉煤灰进行磨细、分选或与其它粉煤灰材料混合(磨)加工。研究通过试验验证了上述优化设想以及优化步骤的正确性和可靠性。本研究以粉体工程学研究方法为基础，并采用数字图像分析技术分析粉煤灰颗粒群的物理特征，研究思路和研究方法具有创新性，并可为矿渣微粉等其它粉体建筑材料的科学研究所借鉴。项目通过粉煤灰颗粒群物理特征和混凝土性能关系的研究表明，粉煤灰颗粒群物理特征是影响其在水泥基材料中使用性能的重要因素，研究颗粒群特征参数与水泥基材料性能的关联可为优化利用粉煤灰资源，提高粉煤灰混凝土应用技术水平提供基础依据。对粉煤灰科学技术的发展也有重要意义。关键词：粉煤灰颗粒群特征数字图像分析流变性能力学性能耐久性能引证文献(18条)1.陆文雄.杨瑞海.余淑化.庄燕矿渣粉磨用多孔膨胀珍珠岩复合助磨剂的研究[期刊论文]-重庆建筑大学学报2008(3)2.唐卫军.任中兴.朱建辉.陈鸿汉钢渣-矿渣复合微粉的活性试验研究[期刊论文]-混凝土2007(12)3.周立霞.王起才颗粒细度与粉煤灰水泥胶砂性能的关系[期刊论文]-建筑材料学报2007(3)4.张永娟.张雄粉煤灰水泥堆积效应与其抗压强度的关系[期刊论文]-建筑材料学报2007(1)5.侯新凯.徐德龙.曹红红.韩涛.商博明高活性矿渣粉对矿渣水泥性能的效应[期刊论文]-西安建筑科技大学学报（自然科学版）2006(1)6.张永娟.张雄水泥-粉煤灰的颗粒群匹配与其胶砂性能的关系研究[期刊论文]-水泥技术2006(5)7.胡曙光.陆红兵.吕林女煤矸石颗粒分布对煤矸石-水泥体系水化及性能的影响[期刊论文]-水泥2006(10)8.池漪.尹健粉煤灰-矿渣-水泥体系粒径分布与其流动性的灰色关联[期刊论文]-铁道科学与工程学报2006(3)9.郝文霞.张雄粉煤灰颗粒群特征及其与水泥胶砂性能的关系[期刊论文]-建筑材料学报2005(3)10.赵旭光.文梓芸.赵三银.曾小星.余其俊高炉矿渣粉的粒度分布对其性能的影响[期刊论文]-硅酸盐学报2005(7)11.张永娟.张雄矿粉与水泥的密堆及其对矿渣水泥的性能影响[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版)2004(12)12.张雄.吴科如矿物外加剂作用机理及其关键技术[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版)2004(4)13.赵鸿胜.张雄.曹俊煤矸石粒径分布对活性影响的灰色关联分析[期刊论文]-水泥工程2004(2)14.赵鸿胜.张雄煤矸石混合材对标准稠度影响的灰色关联分析[期刊论文]-新世纪水泥导报2003(5)15.张永娟.张雄粉煤灰掺量及颗粒群分布与水泥浆体流变性的关系研究[期刊论文]-水泥2003(7)16.张永娟.张雄矿渣粒径范围与矿渣水泥浆流变性能的灰色关联分析[期刊论文]-混凝土2002(2)17.张永娟.张雄矿渣微粉颗粒尺寸分布与水泥浆流变性能的灰色关联分析[期刊论文]-硅酸盐学报2002(6)18.张永娟.张雄胶凝材料体系颗粒群特征分析理论与方法研究进展[期刊论文]-重庆建筑大学学报2002(1)本文链接：授权使用：中北大学(zbdxtsg)，授权号：c2d90852-7544-4122-a445-9ea60116b6f0下载时间：2011年3月14日