收稿日期： 2023-08-28； 修回日期： 2023-10-20； 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間： 2024-05-23

網(wǎng)絡(luò)出版地址： https：//link.cnki.net/urlid/32.1814.TH.20240522.1042.018

基金項(xiàng)目： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（BJ2014-4）;廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2024KY0935）

第一作者簡(jiǎn)介： 張紫鍵（1992—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，講師（513394935@qq.com），主要從事混凝土耐久性及建筑結(jié)構(gòu)新材料研究.

通信作者簡(jiǎn)介： 姚占全（1971—），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，教授，博士（ndyzq@imau.edu.cn），主要從事建筑材料、磁性功能材料研究.

摘要： 為探究鋼纖維類(lèi)型及摻量對(duì)玄武巖纖維混凝土（BFRC）力學(xué)性能產(chǎn)生的影響，在BFRC中加入3種類(lèi)型的鋼纖維（端鉤型、波浪型、鍍銅型），鋼纖維體積摻量分別為0，0.8%，1.0%，1.2%.通過(guò)建立灰色理論GM（1，9）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2種模型預(yù)測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度并對(duì)比其可靠性，結(jié)合核磁共振試驗(yàn)測(cè)試混凝土內(nèi)孔隙變化規(guī)律.結(jié)果表明：隨著鋼纖維體積摻量的增加，BFRC抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)，其中抗壓強(qiáng)度最優(yōu)組為體積摻量1.0%的端鉤型鋼纖維組，14 d抗壓強(qiáng)度為44.51 MPa.由于鋼纖維表面銹蝕，28 d抗壓強(qiáng)度減少至43.13 MPa；建立灰色理論GM（1，9）模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，2種模型預(yù)測(cè)精度均可達(dá)到要求.但BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)精度更高、穩(wěn)定性更好，平均相對(duì)誤差為3.81%，灰色理論模型平均相對(duì)誤差為7.55%；隨著鋼纖維體積摻量增加，混凝土中膠凝孔、毛細(xì)孔占比先增加后減小，因此合理加入鋼纖維可使BFRC中孔隙結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，混凝土抗壓強(qiáng)度得到提升.

關(guān)鍵詞： 玄武巖纖維混凝土；鋼纖維；灰色理論；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；核磁共振

中圖分類(lèi)號(hào)： S227.9" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A" 文章編號(hào)： 1674-8530（2024）06-0598-07

DOI：10.3969/j.issn.1674-8530.23.0164

張紫鍵，姚占全，馬快樂(lè).鋼纖維類(lèi)型對(duì)玄武巖纖維混凝土力學(xué)性能的影響［J］.排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2024，42（6）：598-604.

ZHANG Zijian， YAO Zhanquan， MA Kuaile. Influence of steel fiber type on mechanical properties of basalt fiber concrete［J］. Journal of drainage and irrigation machinery engineering（JDIME），2024，42（6）：598-604.（in Chinese）

Influence of steel fiber type on mechanical properties

of basalt fiber concrete

ZHANG Zijian1，2， YAO Zhanquan2*， MA Kuaile2

（1. College of Civil Engineering， Guangxi Vocational Normal University， Nanning， Guangxi 530000， China; 2. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010018， China）

Abstract： In order to investigate the effects of steel fiber types and dosage on the mechanical properties of basalt fiber reinforced concrete （BFRC）， three types of steel fibers （end-hook type， wave type， and copper-plated type） were added to BFRC at steel fiber volume dosage of 0， 0.8%， 1.0%， and 1.2%， respectively. Grey theory GM（1，9） and BP neural network models were established to predict the compressive strength of concrete and their reliabilities were compared， and nuclear magnetic resonance testing was combined to test the change patterns of pores in concrete. The results show that with the increase of steel fiber content， the compressive strength of BFRC first increases and then decreases. Among them， the group with the best mechanical properties is the end-hook type steel fiber group with a content of 1.0%. The compressive strength at 14 days is 44.51 MPa. Due to surface corrosion of the steel fiber， the compressive strength at 28 days decreases to 43.13 MPa. The grey theory GM （1，9） model and the BP neural network prediction model are established， for which the prediction accuracy of both models meets the requirements. However， the BP neural network has higher prediction accuracy and better stability， with an average relative error of 3.81%， and the average relative error of the grey theory model is 7.55%. As the volume of steel fiber increases， the proportion of cementitious pores and capillary pores in concrete first increases and then decreases. Therefore， reasonable addition of steel fibers can optimize the pore structure in BFRC and improve its concrete compressive strength.

Key words： basalt fiber concrete;steel fiber;grey theory;BP neural network;nuclear magnetic resonance

因農(nóng)業(yè)水利工程復(fù)雜性強(qiáng)、施工工期長(zhǎng)、投入成本高等特點(diǎn)，減少混凝土裂縫發(fā)育尤為重要.裂縫的發(fā)育既會(huì)影響混凝土的使用壽命，又會(huì)劣化混凝土的性能.而纖維的摻入可以減緩混凝土的裂縫發(fā)育，從根本上提高農(nóng)業(yè)水利工程質(zhì)量.因此，纖維混凝土不再像傳統(tǒng)混凝土那樣僅僅由水泥、粗骨料和細(xì)骨料構(gòu)成，而是通過(guò)添加各種不同的纖維使混凝土具有某種特殊性能［1-3］.如在混凝土中加入玄武巖纖維可以有效提升混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度和延性.

國(guó)內(nèi)外研究成果表明：與素混凝土相比，玄武巖纖維混凝土抗拉強(qiáng)度高［4］、彈性模量大、耐腐蝕性強(qiáng)［5］、化學(xué)穩(wěn)定性好，將其應(yīng)用在實(shí)際工程中可提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)玄武巖纖維的成分與混凝土基本相同，密度相差不大，所以將玄武巖纖維摻入混凝土中是近年研究熱點(diǎn).但玄武巖纖維的摻入也會(huì)使混凝土中孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，致使混凝土抗壓強(qiáng)度有所降低［6］.

鋼纖維在混凝土中雜亂分布可以有效阻礙混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)育，提高混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度，改善混凝土力學(xué)性能及耐久性能［7］.文中在BFRC基礎(chǔ)之上，加入不同體積摻量的3種類(lèi)型的鋼纖維（鍍銅型、端鉤型、波浪型），通過(guò)力學(xué)試驗(yàn)綜合分析不同類(lèi)型及不同體積摻量鋼纖維對(duì)玄武巖纖維混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，結(jié)合灰色系統(tǒng)理論、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立BFRC抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型；利用核磁共振試驗(yàn)研究BFRC內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)特征，為其抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)提供理論依據(jù).

1" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方法

1.1" 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)配置C30混凝土，選用P.O 42.5水泥，粗骨料為卵石擊碎石，粒徑為5～20 mm，細(xì)骨料粒徑為0.075～4.750 mm連續(xù)級(jí)配的天然中沙，細(xì)度模數(shù)為2.8，聚羧酸高效減水劑，摻量為水泥用量1.0%.鋼纖維、玄武巖纖維特征參數(shù)見(jiàn)表1，表中d為鋼纖維直徑，l為鋼纖維長(zhǎng)度，l/d為鋼纖維重要參數(shù)，其值影響混凝土性能.ρ為纖維密度，是換算體積率的重要參數(shù)，fcu為抗拉強(qiáng)度.

1.2" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)《鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法》規(guī)定，考慮到齡期、摻量、類(lèi)型等變量.試驗(yàn)共設(shè)置40組，每組3個(gè)試塊，共120個(gè)試塊，配合比設(shè)計(jì)見(jiàn)表2，表中c為材料用量，Bs為砂率.

試驗(yàn)主要研究3，7，14，28 d鋼纖維體積摻量和鋼纖維類(lèi)型對(duì)BFRC抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生的影響.總結(jié)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者研究結(jié)論，對(duì)于BFRC中玄武巖纖維最佳摻量為2.6 kg/m3［8-10］，因此文中將玄武巖纖維摻量作為定值.基準(zhǔn)組為BFRC，編號(hào)為BF.其中：端鉤型鋼纖維體積摻量為0.8%，1.0%，1.2%的試塊組編號(hào)分別為SF0.8，SF1.0，SF1.2；波浪型鋼纖維體積摻量為0.8%，1.0%，1.2%的試塊組編號(hào)分別為WF0.8，WF1.0，WF1.2；鍍銅型鋼纖維體積摻量為0.8%，1.0%，1.2%的試塊組編號(hào)分別為RPC0.8，RPC1.0，RPC1.2.

2" 影響因素與試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1" 抗壓強(qiáng)度分析

根據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081—2019）測(cè)定立方體抗壓強(qiáng)度，不同類(lèi)型鋼纖維體積摻量、齡期ta與抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu的關(guān)系見(jiàn)表3.

鋼纖維的摻入會(huì)增加BFRC抗壓強(qiáng)度，但隨著體積摻量的增加，抗壓強(qiáng)度先增加后減少，和BFRC相比，體積摻量1.0%時(shí)，波浪型和端鉤型鋼纖維BFRC試塊14 d抗壓強(qiáng)度均增長(zhǎng)至最大值，抗壓強(qiáng)度分別提升了36.47%和55.19%.體積摻量0.8%時(shí)，鍍銅型鋼纖維BFRC試塊28 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值，增加了20.66%.由以上數(shù)據(jù)得出，鍍銅型鋼纖維的抗壓強(qiáng)度隨齡期增大而增大，最佳體積摻量為0.8%，最優(yōu)養(yǎng)護(hù)齡期為28 d.但波浪型和端鉤型鋼纖維因鋼纖維表面銹蝕產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成的化學(xué)物質(zhì)體積膨脹導(dǎo)致混凝土與鋼纖維之間的接觸面黏結(jié)性能減小，因此抗壓強(qiáng)度隨齡期增加先增大后減小，14 d養(yǎng)護(hù)齡期達(dá)到峰值，最佳體積摻量為1.0%.

鋼纖維雖為抗拉性能材料，但在一定范圍內(nèi)鋼纖維的摻入可以提高BFRC抗壓強(qiáng)度，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要原因是：一定摻量的鋼纖維可優(yōu)化混凝土與纖維之間的黏結(jié)性能，阻止了混凝土的裂縫發(fā)育.混凝土中雜亂分布的鋼纖維可減小由裂縫和缺陷尖端引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而提高混凝土抗壓強(qiáng)度.鋼纖維體積摻量過(guò)高會(huì)增大混凝土的總比表面積，水泥砂漿缺失，無(wú)法完全包裹混凝土中的骨料及纖維，整體性變差，抗壓強(qiáng)度降低，因此混凝土抗壓強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì).由于鍍銅鋼纖維表面有致密不活潑氧化銅膜且單位體積極小，纖維與混凝土充分黏結(jié)，因此在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中試塊中的鋼纖維不易發(fā)生銹蝕，28 d達(dá)到抗壓強(qiáng)度最大值.但端鉤型、波浪型鋼纖維表面并未做防腐處理，養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度大，隨著齡期的增長(zhǎng)導(dǎo)致鋼纖維表面出現(xiàn)斑狀銹蝕，其產(chǎn)物Fe（OH）2和Fe（OH）3體積膨脹［11］，導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度降低，因此14 d抗壓強(qiáng)度高于28 d抗壓強(qiáng)度.繪制抗壓強(qiáng)度表現(xiàn)較好的端鉤型鋼纖維BFRC應(yīng)力應(yīng)變曲線，如圖1所示，圖中δ為應(yīng)力，ε為應(yīng)變.不同的體積摻量，應(yīng)力應(yīng)變曲線的上坡段幾乎重合，呈線性關(guān)系.但在峰值過(guò)后，曲線因鋼纖維體積率的增加逐漸放緩.產(chǎn)生上述現(xiàn)象原因是，鋼纖維在混凝土中的雜亂分布束縛了混凝土試塊的橫向膨脹變形.由于混凝土在達(dá)到極限荷載之前幾乎不會(huì)發(fā)生形變，此時(shí)鋼纖維的束縛作用表現(xiàn)不明顯.當(dāng)壓力達(dá)到極限荷載以后，鋼纖維開(kāi)始發(fā)揮約束作用，增大了試塊延性，避免試塊發(fā)生脆性破壞.隨著體積摻量增加，鋼纖維數(shù)量增多，束縛混凝土膨脹變形的約束就越多.使混凝土的壓縮變形更大程度轉(zhuǎn)化為鋼纖維的拉伸變形，因此曲線下坡變緩.

圖2為混凝土試塊受壓后，試塊周?chē)l(fā)生脹裂，由于中間部分環(huán)箍效應(yīng)低，側(cè)向混凝土局部脫落并出現(xiàn)微小裂縫：當(dāng)達(dá)到極限荷載后，試塊破壞發(fā)出悶響出現(xiàn)貫穿裂縫并伴隨鋼纖維外露，部分鋼纖維拔出混凝土，并未發(fā)現(xiàn)鋼纖維的拉斷.縱向裂縫處清晰可見(jiàn)鋼纖維的過(guò)渡搭接，破壞時(shí)并不像BFRC發(fā)生崩碎.試塊整體性較好，呈塑性破壞.

2.2" T2譜圖分析

核磁共振是對(duì)完全飽和水進(jìn)行CPMG脈沖序列測(cè)試，得到自旋回波串衰減信號(hào)，經(jīng)傅里葉變換得到T2譜，所以T2譜的分布反映了孔徑的大小.試驗(yàn)采用 MesoMR－60核磁共振對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析.圖3為核磁共振T2譜圖.

圖3a為不同體積摻量端鉤型鋼纖維BFRC的齡期28 d時(shí)弛豫時(shí)間T2譜圖，圖中Is為信號(hào)強(qiáng)度.由圖可看出混凝土內(nèi)部孔隙規(guī)律，即呈正相關(guān).隨著鋼纖維體積摻量的增加，譜面積呈先減小后增加的趨勢(shì)，其中SF1.0面積最小，驗(yàn)證了體積摻量為1.0%的端鉤型鋼纖維為最優(yōu).BFRC因鋼纖維的摻入，主峰出現(xiàn)明顯收窄，次峰面積也略有減少.但體積摻量超過(guò)1.0%時(shí)，混凝土內(nèi)部孔隙變多，譜面積增大，這是由于鋼纖維體積摻量過(guò)大，混凝土比表面積過(guò)大引起的包裹不充分導(dǎo)致的.

選取體積摻量1.0%端鉤型鋼纖維的最優(yōu)試驗(yàn)組，研究其內(nèi)部微觀孔隙結(jié)構(gòu)隨齡期增長(zhǎng)的變化，見(jiàn)圖3b.養(yǎng)護(hù)齡期3 d時(shí)呈現(xiàn)“三峰”結(jié)構(gòu)，7，14，28 d時(shí)呈現(xiàn)“雙峰”結(jié)構(gòu).這說(shuō)明隨著養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng)混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和數(shù)量也在不斷改變，混凝土抗壓強(qiáng)度也因此發(fā)生變化.譜面積與混凝土中所含流體體積大小成正比，因此也反映了孔隙體積變化.峰數(shù)反映了對(duì)應(yīng)孔隙內(nèi)部結(jié)構(gòu)孔徑的分布特點(diǎn).養(yǎng)護(hù)齡期3 d時(shí)，譜中主峰峰值最高，譜面積最大，水泥水化反應(yīng)不完全，膠凝物不足以填充混凝土中的大量孔隙，意味著孔隙最多，抗壓強(qiáng)度最低.隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間增加，圖譜中有害孔即“三峰”消失，無(wú)害孔即“雙峰”面積隨齡期增加逐漸減小.原因是水泥水化產(chǎn)生的膠凝物對(duì)混凝土內(nèi)部孔隙進(jìn)行了填充，使混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，致密性增強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度因此增加.但在14～28 d養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，鋼纖維發(fā)生銹蝕，反應(yīng)生成的鐵化合物體積膨脹降低與混凝土膠凝材料的黏結(jié)性能，不僅無(wú)法阻止微裂縫的擴(kuò)展，反而影響水泥水化產(chǎn)物的生成和填充，導(dǎo)致混凝土致密性變差，內(nèi)部孔隙增加［12］.

2.3" 孔隙度與飽和度分析

引入流體飽和度概念分析BFRC內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，束縛流體存在于混凝土的微小孔隙中，束縛流體飽和度越大混凝土中微小孔隙越多，混凝土密實(shí)性度越高.

圖4a反映了端鉤鋼纖維28 d不同體積摻量混凝土飽和度S和孔隙度θpd的變化規(guī)律.隨著鋼纖維體積摻量增加，混凝土束縛流體飽和度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，由圖可知SF1.0組的束縛流體飽和度值最大，比基準(zhǔn)組提高18.53%.孔隙度是混凝土中孔隙空間體積與基體體積的比值，也是混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)程度的指標(biāo)，孔隙度越小混凝土中孔隙體積越小，混凝土就越密實(shí)［13-14］.可以看出SF1.0組的孔隙度相較于基準(zhǔn)組降低了0.242%.

圖4b反映了0.1%體積率端鉤型鋼纖維孔隙度和飽和度隨齡期的變化規(guī)律.與圖4a變化規(guī)律相類(lèi)似，束縛流體飽和度隨齡期增加先增加后降低，14 d時(shí)由于水泥的水化作用孔隙被填充，其孔隙度較3 d降低0.121%，束縛流體飽和度增加了35.88%；28 d時(shí)由于鋼纖維出現(xiàn)銹斑，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，孔隙度增加0.012%，束縛流體飽和度降低1.61%.

2.4" 孔隙孔徑分布

混凝土內(nèi)部孔隙分布可由橫向弛豫時(shí)間確定，將內(nèi)部孔隙定義為膠凝孔（弛豫時(shí)間T2lt;1 ms）、毛細(xì)孔（弛豫時(shí)間1 mslt;T2lt;100 ms）、非毛細(xì)孔（弛豫時(shí)間T2gt;100 ms）這3類(lèi).其中膠凝孔與毛細(xì)孔的存在并不會(huì)影響混凝土的抗壓強(qiáng)度，稱(chēng)為無(wú)害孔.非毛細(xì)孔孔徑較大，非毛細(xì)孔越多對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度越不利，也稱(chēng)為有害孔.圖5為孔隙孔徑分布圖.

由圖5可知，BFRC經(jīng)過(guò)28 d水化反應(yīng)后，無(wú)害孔占比為64.6%，隨著鋼纖維的增加，無(wú)害孔占比先增加后減小.在端鉤型纖維體積摻量1.0%時(shí)達(dá)到最大值81.9%，說(shuō)明端鉤型鋼纖維此時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)最為密實(shí).端鉤型鋼纖維體積摻量1.2%時(shí)有害孔由18.1%增至21.4%.其主要原因是鋼纖維過(guò)多，比表面積過(guò)大，水泥漿包裹不充分.這與束縛流體飽和度呈現(xiàn)的規(guī)律類(lèi)似，證實(shí)了鋼纖維銹蝕對(duì)混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的影響，有害孔越多抗壓強(qiáng)度越低.

3" 抗壓強(qiáng)度模型分析

3.1" GM（1，9）模型

將抗壓強(qiáng)度作為GM（1，9）預(yù)測(cè)模型［14］的系統(tǒng)主行為x1（0），鋼纖維類(lèi)型（數(shù)字類(lèi)比定義）、鋼纖維體積摻量、粗骨料、細(xì)骨料、玄武巖纖維摻量、水灰比、齡期、減水劑含量分別作為模型的行為因子x（0）i，i=2，3，4，5，6，7，8，9.將試驗(yàn)數(shù)據(jù)帶入模型中可得灰色GM（1，9）預(yù)測(cè)模型為

GM（1，9）=x（0）1（k）-3.056 2z（1）1（k）+0.158 8x（1）2（k）+14.723 4x（1）3（k）+0.697 6x（1）4（k）-1.016 0x（1）5（k）-103.265 0x（1）6（k）+214.293 9x（1）7（k）+8.308 9x（1）8（k）-63.027 7x（1）9（k）.（1）

通過(guò)以上建立的公式可以得到GM（1，9）模型的預(yù)測(cè)值，如圖6所示，將其與真實(shí)值相對(duì)比，得出GM（1，9）預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值的平均相對(duì)誤差σ為7.55%，該模型準(zhǔn)確性良好，可用于混凝土抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè).

3.2" BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析

利用Matlab軟件建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型［13］，試驗(yàn)共120組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其中110組作為訓(xùn)練樣本，10組作為測(cè)試樣本.將鋼纖維類(lèi)型（數(shù)字類(lèi)比定義）、鋼纖維體積摻量、齡期、減水劑含量8個(gè)試驗(yàn)變量作為影響抗壓強(qiáng)度因素，輸出層為抗壓強(qiáng)度，隱層節(jié)點(diǎn)取10.訓(xùn)練后模型如圖7所示，圖中MSE為均方誤差，Y為輸出，T為預(yù)測(cè)值.其回歸系數(shù)為0.98，滿足混凝土抗壓強(qiáng)度的誤差要求，亦可以用于實(shí)際工程.

3.3" 灰色理論、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)比分析

表4為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與灰色理論抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)對(duì)比表，表中fcu實(shí)為抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值，fcu預(yù)為抗壓強(qiáng)度模擬數(shù)據(jù)，E絕為殘差，E相為相對(duì)誤差.從表中可以看出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)和灰色預(yù)測(cè)的平均相對(duì)誤差分別為3.81%，7.55%，前者僅為后者預(yù)測(cè)結(jié)果的1/2左右.證明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型精準(zhǔn)度更高、更穩(wěn)定，比灰色模型更符合工程實(shí)際.

4" 結(jié)" 論

1） BFRC中摻入鋼纖維可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，隨著鋼纖維體積摻量的增加抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì).在鋼纖維體積摻量0.8%～1.0%，14 d端鉤型鋼纖維體積摻量1.0%時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值.

2） 隨著鋼纖維體積摻量的增加，混凝土延性和韌性增加，孔隙度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，相反束縛流體飽和度先增大后減小.混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)隨著齡期增長(zhǎng)而逐步優(yōu)化，但鋼纖維的銹蝕會(huì)降低混凝土抗壓強(qiáng)度.

3） 以鋼纖維類(lèi)型、鋼纖維體積摻量、粗骨料、細(xì)骨料、玄武巖纖維摻量、水灰比、齡期、減水劑含量8個(gè)試驗(yàn)變量作為影響抗壓強(qiáng)度因素建立灰色理論模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度更高，平均相對(duì)誤差為3.81%.

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（責(zé)任編輯" 朱漪云）