快速预测砂浆强度方法研究

快速预测砂浆强度方法研究

现阶段，我国建筑施工中用到的砂浆主要是现拌砂浆，其质量受施工条件和外界环境影响很大，若施工中不能有效地控制好砂浆的质量，将会给施工方造成较大的经济损失。施工过程中如果能快速预判砂浆的质量，从而对砂浆的质量进行及时调控，对减少施工方的质量风险将有重大的意义。
本文针对砂浆质量控制问题，以建筑中常用的水泥砂浆和混合砂浆（水泥石灰砂浆）为对象，研究了快速预测砂浆强度的方法，主要研究内容和结论如下：
（1）借鉴混凝土强度快速预测方法，设计了适合砂浆强度快速预测的试验方法——带模促凝蒸养法，即在量产砂浆样品中加入促凝剂CS，搅拌均匀后，制成砂浆试件（40mm×40mm×50mm）并带模进行高温蒸汽养护，根据加速养护的早期强度预测标准养护28d强度，并给出了“砂浆加速蒸养法企业标准”。
（2）分别对常用强度等级（M5、M7.5、M10）的水泥砂浆和混合砂浆进行了配合比设计、试件设计、加速养护试验和标准养护试验，获得了60组1080个试件的强度测试数据。
（3）研究了加速养护砂浆早期强度与标准养护28d砂浆强度的相关关系，分别建立了一元、二元、三元线性数学模型，并运用MATLAB软件进行数值回归，分析得到相应的强度预测公式。一元线性回归模型只需用3.5h（或4.5h）加速养护砂浆强度一个变量，能够方便快速地预测常用砂浆强度；二元线性模型需用3.5h和4.5h加速养护砂浆强度两个变量，能够得到更加精确的预测结果；三元线性模型需要用到砂浆配合比（砂与水泥的质量比）S/C及3.5h、4.5h加速养护砂浆强度三个变量，可以用于不同强度等级，不同类型的砂浆强度的预测，适用范围更加广泛。
（4）研究了人工神经网络在预测砂浆强度中的应用，运用MATLAB软件建立了预测水泥砂浆和混合砂浆强度的BP神经网络模型，并对模型精度进行了测试，与传统回归模型相比，其试验结果稳定可靠。
（5）获得了水泥砂浆和混合砂浆（水泥石灰砂浆）在蒸养养护条件下的强度发展规律。在加速养护条件下，砂浆试块的强度值和强度比（加速养护强度与标准养护28d强度之比）随着养护时间的增加总体上呈增大的趋势；随着水泥用量的增大，参与凝结硬化反应水泥的绝对量值增加，相对量值也增加，但增幅较小；在养护时间较大时（3.5h和4.5h），强度测试值往往表现出较好的相关性和较小的离散性，因此采用较大养护时间的强度测试值对28d标养强度进行预测，可以提高预测精度。