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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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珊瑚混凝土碳化深度影响因素及其预测模型研究
Study on Influencing Factors and Forecasting Model of Coral Concrete Carbonation
2020年第11期
珊瑚混凝土;碳化深度;影响因素;预测模型
Coral concrete; Carbonation depth; Influencing factor; Forecasting model
2020年第11期
10.19761/j.1000-4637.2020.11.015.05
国家自然科学基金项目(51568013);广西自然科学基金项目(2016GXNSFBA380175);广西中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB191)。
陈 爽1,元艳妃2,易 金1,2
1.桂林理工大学 广西新能源与建筑节能重点实验室,广西 桂林 541000;2.桂林理工大学 土木与建筑工程学院,广西 桂林 541000

陈 爽1,元艳妃2,易 金1,2

摘   要:通过快速碳化试验研究了水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、碳化龄期四个因素对珊瑚混凝土碳化深度的影响,试验龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d。结果表明:珊瑚混凝土的碳化深度与水灰比、粉煤灰掺量呈正比,与水泥用量呈反比;碳化深度均随碳化龄期增长而增大。基于MATLAB中双隐含层BP神经网络,建立了珊瑚混凝土碳化深度预测模型,编写了循环训练算法程序,经过40次循环近百万次网络训练筛选出了双隐含层最佳神经元节点数,分别为11、5,最小均方根误差为0.67。经验证,该预测模型预测平均误差为5.57%,预测精度良好。

Abstract: The effects of water-cement ratio, cement amount, fly ash content, and carbonization age on the coral concrete by using fast carbonation experiment were studied. The experimental ages were 3 d, 7 d, 14 d and 28 d, respectively. The results show that the carbonation depths of coral concrete are positive correlation with water-cement ratio, fly ash content and carbonation age, while negative correlation with the cement content. The carbonation depth increases with the increase of carbonization age. A forecast model of coral concrete carbonation depth was established based on double hidden layer BP neural network in MATLAB. The cyclic-training algorithm program was written, and the optimal neurons number of hidden layer was found to be 11 and 5 after 40 cycles nearly million times network training. It is verified the average prediction error of the prediction model is 5.57%, and the prediction accuracy is good.

陈爽,元艳妃,易金.珊瑚混凝土碳化深度影响因素及其预测模型研究[J].混凝土与水泥制品,2020(11):15-19.

CHEN S,YUAN Y F, YI J.Study on Influencing Factors and Forecasting Model of Coral Concrete Carbonation[J].CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS,2020(11):15-19.

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摘   要:通过快速碳化试验研究了水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、碳化龄期四个因素对珊瑚混凝土碳化深度的影响,试验龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d。结果表明:珊瑚混凝土的碳化深度与水灰比、粉煤灰掺量呈正比,与水泥用量呈反比;碳化深度均随碳化龄期增长而增大。基于MATLAB中双隐含层BP神经网络,建立了珊瑚混凝土碳化深度预测模型,编写了循环训练算法程序,经过40次循环近百万次网络训练筛选出了双隐含层最佳神经元节点数,分别为11、5,最小均方根误差为0.67。经验证,该预测模型预测平均误差为5.57%,预测精度良好。 Abstract: The effects of water-cement ratio, cement amount, fly ash content, and carbonization age on the coral concrete by using fast carbonation experiment were studied. The experimental ages were 3 d, 7 d, 14 d and 28 d, respectively. The results show that the carbonation depths of coral concrete are positive correlation with water-cement ratio, fly ash content and carbonation age, while negative correlation with the cement content. The carbonation depth increases with the increase of carbonization age. A forecast model of coral concrete carbonation depth was established based on double hidden layer BP neural network in MATLAB. The cyclic-training algorithm program was written, and the optimal neurons number of hidden layer was found to be 11 and 5 after 40 cycles nearly million times network training. It is verified the average prediction error of the prediction model is 5.57%, and the prediction accuracy is good.
英文名 : Study on Influencing Factors and Forecasting Model of Coral Concrete Carbonation
刊期 : 2020年第11期
关键词 : 珊瑚混凝土;碳化深度;影响因素;预测模型
Key words : Coral concrete; Carbonation depth; Influencing factor; Forecasting model
刊期 : 2020年第11期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.11.015.05
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金项目(51568013);广西自然科学基金项目(2016GXNSFBA380175);广西中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB191)。
作者 : 陈 爽1,元艳妃2,易 金1,2
单位 : 1.桂林理工大学 广西新能源与建筑节能重点实验室,广西 桂林 541000;2.桂林理工大学 土木与建筑工程学院,广西 桂林 541000

陈 爽1,元艳妃2,易 金1,2

摘   要:通过快速碳化试验研究了水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、碳化龄期四个因素对珊瑚混凝土碳化深度的影响,试验龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d。结果表明:珊瑚混凝土的碳化深度与水灰比、粉煤灰掺量呈正比,与水泥用量呈反比;碳化深度均随碳化龄期增长而增大。基于MATLAB中双隐含层BP神经网络,建立了珊瑚混凝土碳化深度预测模型,编写了循环训练算法程序,经过40次循环近百万次网络训练筛选出了双隐含层最佳神经元节点数,分别为11、5,最小均方根误差为0.67。经验证,该预测模型预测平均误差为5.57%,预测精度良好。

Abstract: The effects of water-cement ratio, cement amount, fly ash content, and carbonization age on the coral concrete by using fast carbonation experiment were studied. The experimental ages were 3 d, 7 d, 14 d and 28 d, respectively. The results show that the carbonation depths of coral concrete are positive correlation with water-cement ratio, fly ash content and carbonation age, while negative correlation with the cement content. The carbonation depth increases with the increase of carbonization age. A forecast model of coral concrete carbonation depth was established based on double hidden layer BP neural network in MATLAB. The cyclic-training algorithm program was written, and the optimal neurons number of hidden layer was found to be 11 and 5 after 40 cycles nearly million times network training. It is verified the average prediction error of the prediction model is 5.57%, and the prediction accuracy is good.

陈爽,元艳妃,易金.珊瑚混凝土碳化深度影响因素及其预测模型研究[J].混凝土与水泥制品,2020(11):15-19.

CHEN S,YUAN Y F, YI J.Study on Influencing Factors and Forecasting Model of Coral Concrete Carbonation[J].CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS,2020(11):15-19.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:通过快速碳化试验研究了水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、碳化龄期四个因素对珊瑚混凝土碳化深度的影响,试验龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d。结果表明:珊瑚混凝土的碳化深度与水灰比、粉煤灰掺量呈正比,与水泥用量呈反比;碳化深度均随碳化龄期增长而增大。基于MATLAB中双隐含层BP神经网络,建立了珊瑚混凝土碳化深度预测模型,编写了循环训练算法程序,经过40次循环近百万次网络训练筛选出了双隐含层最佳神经元节点数,分别为11、5,最小均方根误差为0.67。经验证,该预测模型预测平均误差为5.57%,预测精度良好。

Abstract: The effects of water-cement ratio, cement amount, fly ash content, and carbonization age on the coral concrete by using fast carbonation experiment were studied. The experimental ages were 3 d, 7 d, 14 d and 28 d, respectively. The results show that the carbonation depths of coral concrete are positive correlation with water-cement ratio, fly ash content and carbonation age, while negative correlation with the cement content. The carbonation depth increases with the increase of carbonization age. A forecast model of coral concrete carbonation depth was established based on double hidden layer BP neural network in MATLAB. The cyclic-training algorithm program was written, and the optimal neurons number of hidden layer was found to be 11 and 5 after 40 cycles nearly million times network training. It is verified the average prediction error of the prediction model is 5.57%, and the prediction accuracy is good.

关键词:
预测
the
碳化
and
of
carbonation
深度
龄期
is
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(1)珊瑚混凝土的碳化深度与其水灰比呈正相关,当水灰比高于0.46时,珊瑚混凝土的抗碳化性能明显下降。
(2)珊瑚混凝土碳化深度与其水泥用量呈负相关,当水泥用量从300 kg/m3增加到400 kg/m3,28 d碳化深度减少了3.3倍,但仅依靠增加水泥用量来提高珊瑚混凝土的抗碳化能力有限。
(3)珊瑚混凝土的碳化深度与粉煤灰掺量总体呈正相关关系,粉煤灰掺量越大,碳化深度越大。经试验分析,粉煤灰掺量为15%时珊瑚混凝土的抗碳化能力最好。因此,适当比例的粉煤灰取代部分水泥对珊瑚混凝土而言是可行的。
(4)建立了以水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、碳化龄期四因素为输入量,以碳化深度为输出量的双隐含层BP神经网络预测模型4-11-5-1,经验证,该预测模型对珊瑚混凝土碳化深度进行预测的平均误差为5.57%,预测精度良好,多隐层BP神经网络模型预测精度较高,但难点是如何确定最佳网络结构和各类参数。

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