网站原创摘 要 EPS淤泥混合土是由废弃的发泡材料、淤泥通过人工合成的优质填土材料,本文结合试验结果,采用灰色Verhulst模型、对数模型及指数模型分析了龄期对其强度的影响.
关 键 词 EPS淤泥混合土 龄期 强度
中图分类号：TU411 文献标识码：A
Change Laws of EPS Sludge Mixed Soil Age to its Intensity Impact
FENG Yong, PEI Yubin
（College of Civil and Architectural Engineering, He'nan University of Technology, Zhengzhou, He'nan 450001）
Abstract EPS sludge mixed soil is made of foam material waste, sludge quality through synthetic filling materials, this paper, experimental results using gray Verhulst model, the model number and the index model to analyze the impact of age on its strength.
Key words EPS sludge mixed soil； age； intensity
0 前言
EPS淤泥混合土是由废弃的发泡材料、淤泥通过人工合成的优质填土材料,本文结合试验结果,对其抗压特性进行研究,重点分析了龄期对其强度的影响,并进行了变化规律拟合.
1.龄期对轻量土强度的影响及其变化规律的拟合
为了研究龄期对轻量土性能的影响,根据前期的试验结果,选择两种不同的轻量土配合比,如表1所示.强度的室内试验的间隔分别为1、3、7、14、28、60、90、120d.
表1 轻量土试验配合比
根据轻量土的试验方案,对不同龄期下的轻量土强度进行了无侧限抗压强度试验,结果表明：
（1）轻量土的强度随着龄期的增长而增大.在初期增长的较快,随着龄期的增加,强度增大的幅度降低.
（2）不同配合比下,轻量土的强度随着龄期的变化规律是一致的.但水泥掺量越小,其强度稳定得越快.配合比1的水泥掺量为10.6%,其强度在28天以后就趋于稳定,而配合比2的水泥掺量为18.6%,其强度在60天后趋于稳定.这说明水泥掺量越多,轻量土硬化的时间就越大,因此达到最大强度的时间就越长.
2.灰色Verhulst模型拟合
灰色 Verhulst 模型是在成长曲线的基础上,结合灰色系统发展而来的,具有精度可靠,所需观测数据少等优点.而且随着试验资料的不断增加,预测模型还可不断地更新、优化.因此为了能更好地对轻量土的长期强度进行预测,本项目采用灰色 Verhulst 模型.
等于 （1）
把式（1）离散化即得灰色 Verhulst 模型的时间响应式.（2）轻量土强度的实测值与灰色 Verhulst 模型预测值的对比.
图1是轻量土配比1情况下的实测值与预测值的对比.由图1可知,无论配比如何,轻量土强度的实测值与预测值比较接近,特别是对轻量土的后期强度预测值较高.
图1 轻量土强度的实测值与预测值的对比（轻量土配合比1）
图2 轻量土强度的实测值与对数预测值的对比（配合比1）
图3 轻量土强度的实测值与对数预测值的对比（配合比2）
3.对数模型拟合
3.1 对数模型
检测定轻量土的强度发展规律为对数曲线,即某一时刻的强度为： 等于 + （2）
式中： ―某时刻轻量土的强度；―对线曲线模型的拟合参数.
对数模型的拟合参数可通过基于最小二乘法的原理的计算程序计算得到.
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3.2 轻量土强度的实测值与对数曲线预测值的对比
图2及图3分别是在不同轻量土配比情况下的实测值与预测值的对比.由图2,图3可知,无论配比如何,轻量土强度的实测值与预测值比较接近.最大的误差不超过5.1%,能够满足实际工程的需要.与灰色Verhulst模型相比,对数曲线的预测值与实测值更为接近.
4.指数模型拟合
4.1 指数模型
检测定轻量土的强度发展规律为指数曲线,即某一时刻的强度为： 等于 （3）
式中： ―某时刻轻量土的强度；―指数曲线模型的拟合参数.
指数曲线模型的拟合参数可通过基于最小二乘法的原理的计算程序计算得到.
4.2 轻量土强度的实测值与对数曲线预测值的对比
从表2来看,最大的误差可达到30%,不能够满足实际工程的需要.因此采用指数模型对轻量土的强度进行预测是不合适的.
表2 轻量土强度的指数模型预测值与实测值的拟合表
5.结论
轻量土的强度随着龄期的增长而增大.在初期增长的较快,随着龄期的增加,强度增大的幅度降低.不同配合比下,轻量土的强度随着龄期的变化规律是一致的.但水泥掺量越小,其强度稳定越快.轻量土强度随龄期的变化规律可以采用灰色Verhulst模型.
感谢2013年郑州市科技计划项目“EPS淤泥再生混合轻量土技术与应用研究” 及郑州市科技计划项目（院士工作站建设计划）（项目编号：131PYSGZ205）资助