混凝土中孔结构的分形维数研究_韦江雄.pdf

华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 35卷 第 2期 J ou rna l of S ou th C h ina U n ive rsity of Techno logy V o l. 35　N o. 2 2007年 2 月 (N atu ra l S c ience Ed ition ) Feb ruary　2007 文章编号 : 1000565X (2007) 020 12 104 　 混凝土中孔结构的分形维数研究 韦江雄 　余其俊 　曾小星 　白瑞英 (华南理工大学 材料科学与工程学院 , 广东 广州 510640) 摘 　要 : 建立了分形模型来模拟水泥浆体的空间结构 ,在此基础上推导出了孔体积分形 维数 D 和孔隙率 P 、孔径分布的关系式; 根据所得公式预测混凝土的孔体积分形维数 D 在 0 到 3之间, 并且 D 值随孔隙率减小和孔径分布范围变宽而增大. 同时运用压汞法 ( ) M IP 测定普通硅酸盐混凝土的孔结构 ,进行孔体积分形维数计算 ,发现孔体积分形维数 与强度之间有比较好的相关性. 关键词 : 混凝土 ; 分形维数 ; 孔隙率 ; 孔分布 中图分类号 : TU 528. 2　　　　文献标识码 : A 　　自W in slow[ 1 ]将分形理论运用到水泥浆体结构 比表面积为 380 m2 / kg; 细骨料 : 河砂 , 清洗 除泥 , 以来 ,分形理论在混凝土中的研究得到长足的进展 , 150 ℃下烘干至恒重 ; 粗骨料 :普通碎石 ,清洗其石 然而鉴于测试理论和技术的不同及对材料分形维数 粉 ,摊开 自然晾干 ; 外加剂 : 湛江外加剂厂生产 的 的理解差异 ,现有混凝土分形维数的物理意义不明 FDN 5R 萘系减水剂 ;水 :经双重蒸馏后制备得到蒸 确 ,致使试验结果大相径庭 ,不一而足. 馏水. 测定多孔材料孔结构的试验方法很多 ,诸如 : X 1. 2　试验方法 射线小角衍射 、小角度中子衍射 、气体吸附法 、光学 ( ) 1 混凝土强度试验 :参照 GBJ 107—1987混凝 显微镜法和水银压入法等 ,这些方法各有千秋. 本试 土强度检验评定标准 ; 验中主要采用水银压入法 , 测试混凝土从 4 nm ～ ( ) 2 测孔试验 :标准成型混凝土试件 ,到规定龄 μ 1000 m之间的孔径分布. 文中在推导分形维数和 期用尖铁锤将试体敲成 3 ～5mm 的小颗粒 ,将敲下 孔隙率及孔径分布关系的基础上 ,对混凝土的分形 的小颗粒置入 60mL 广 口瓶并加酒精中止水化. 测 维数进行计算 ,并探讨分形维数在混凝土中的物理 孔前取出试体颗粒在 105 ℃烘箱内烘 6 h 以除去样 意义 ;在混凝土的研究中 ,强度与孔隙率和孔径分布 品中的酒精及可蒸发水 ,试体烘干后在 Porem a ster 5 密切相关 ,因此本文中在研究混凝土的分形维数的