一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法及系统

技术领域

本发明涉及地聚合物砂浆配合比设计领域，更具体的说是涉及一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法及系统。

背景技术

地聚合物是一种由无机SiO

然而，由于地聚合物的类陶瓷状和脆性，纯地聚合物基体表现出较低的力学性能，因此地聚合物砂浆的使用仍然受限。根据研究发现，纤维的高强度和高模量可以防止复合材料的脆性破坏，可以通过改变纤维的数量、种类和分布形式来改善建筑材料的性能。由于聚乙烯醇(PVA)纤维具有强度高，韧性大的特点，在胶凝材料中均匀掺入适量的PVA纤维，会产生应变-硬化特性和多裂缝开裂现象，很好地控制裂缝宽度，显著提高胶凝材料的延性，强度和耐久性等。相关研究表明，PVA纤维可以增强地聚合物砂浆力学性能、高温力学性能、物理性能以及工作性能等。

纳米SiO

近年来，对水泥基材料以及地聚合物复合材料的预测和配合比优化方法越来越多，然而这些方法都有其自身的优点和一定的局限性，例如人工神经网络模型虽然预测精度高，但需要大量的样本数据作为模型支撑以及编制较复杂的计算机程序；灰色关联方法虽然适用于小样本，但计算较为复杂。

由于上述现有技术，如何克服地聚合物砂浆中掺纳米SiO

发明内容

有鉴于此，本发明采用集对分析的方法，提供了一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法，包括以下步骤：

步骤1、获取m个不同掺量配合比的掺纳米SiO

步骤2、获取预设理想方案I

步骤3、采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数，建立权重矩阵W；

步骤4、基于所述同一度矩阵D和权重矩阵W，通过Q＝D*W

步骤5、基于所述统一度矩阵Q，选取统一度最高的性能指标方案对应的掺量配合比作为掺纳米SiO

可选的，所述性能指标包括抗压强度、抗折强度、电通量值、抗压强度损失率以及坍落度，即n＝5。

可选的，所述预设理想方案I

可选的，所述步骤2中，计算所述预设理想方案I

其中，a

则同一度矩阵D为：

可选的，所述步骤3中，采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数的方法为：

步骤3.1、对性能指标评价矩阵I中每个性能指标值进行标准化处理，方法为：

对于正向指标：

对于负向指标：

其中，A

得到性能指标标准值集合A：

步骤3.2、计算第i个性能指标方案I

步骤3.3、计算第k个性能指标V

其中，

所述步骤4中，统一度矩阵Q为：

式中，q

一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取系统，包括：

待评价性能指标方案获取模块，用于获取m个不同掺量配合比的掺纳米SiO

同一度计算模块，用于获取预设理想方案I

性能指标权重确定模块，用于采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数，建立权重矩阵W；

统一度矩阵计算模块，用于基于所述同一度矩阵D和权重矩阵W，通过Q＝D*W

最优掺量比确定模块，用于基于所述统一度矩阵Q，选取统一度最高的性能指标方案对应的掺量配合比作为掺纳米SiO

经由上述的技术方案可知，本发明提供了一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法及系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)掺纳米SiO

(2)在确定权重时，本发明引入了熵权系数法对掺纳米SiO

综上所述，本发明采用集对分析的方法，结合熵权系数法对各项性能指标进行客观赋权，对掺纳米SiO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的方法步骤示意图；

图2为本发明中实施例中各个性能指标方案与预设理想方案的统一度示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取方法，参见图1，包括以下步骤：

步骤1、获取m个不同掺量配合比的掺纳米SiO

步骤2、获取预设理想方案I

步骤3、采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数，建立权重矩阵W；

步骤4、基于所述同一度矩阵D和权重矩阵W，通过Q＝D*W

步骤5、基于所述统一度矩阵Q，选取统一度最高的性能指标方案对应的掺量配合比作为掺纳米SiO

下面列举具体实施例对上述方案进行说明：

步骤1、首先获取22组不同掺量配合比的掺纳米SiO

表1掺纳米SiO

测量每种样本的性能指标，包括抗压强度、抗折强度、电通量值、抗压强度损失率以及坍落度共五种性能指标，测量得到22组性能指标方案，测量结果参见表2。

表2掺纳米SiO

基于此构建性能指标评价矩阵I。

步骤2、获取预设理想方案I

其中，预设理想方案I

具体的，计算所述预设理想方案I

其中，a

则同一度矩阵D为：

因此在本实施例中，基于表2和预设理想方案I

步骤3、采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数，建立权重矩阵W；

其中，权重系数的计算方法为：

步骤3.1、对性能指标评价矩阵I中每个性能指标值进行标准化处理，方法为：

对于正向指标：

对于负向指标：

其中，A

得到性能指标标准值集合A：

步骤3.2、计算第i个性能指标方案I

步骤3.3、计算第k个性能指标V

其中，

基于此方法，计算得到权重矩阵W＝[0.20.20.250.150.2]。

步骤4、基于所述同一度矩阵D和权重矩阵W，通过Q＝D*W

步骤5、基于所述统一度矩阵Q，将统一度指标绘制成图表，参见图2，可以看出随着纳米SiO

根据图2可以看出，当纳米SiO

本发明实施例还提供一种地聚合物砂浆中最优掺量配合比选取系统，包括：

待评价性能指标方案获取模块，用于获取m个不同掺量配合比的掺纳米SiO

同一度计算模块，用于获取预设理想方案I

性能指标权重确定模块，用于采用熵权系数法确定每个性能指标的权重系数，建立权重矩阵W；

统一度矩阵计算模块，用于基于所述同一度矩阵D和权重矩阵W，通过Q＝D*W

最优掺量比确定模块，用于基于所述统一度矩阵Q，选取统一度最高的性能指标方案对应的掺量配合比作为掺纳米SiO

对于实施例公开的系统模块而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。