再生混凝土抗盐冻性能

本书聚焦全球气候变迁下再生混凝土在盐冻环境中的耐久性核心问题，系统研究其多物理场耦合损伤机制与性能演化规律。全书通过试验与数值模拟，揭示再生混凝土在盐冻作用下的跨尺度损伤机理及力学性能退化规律，并重点引入机器学习方法，建立抗冻、抗氯盐侵蚀与抗盐冻性能的预测模型。书中详细阐述了模型选择、构建、训练与验证过程，实现对材料关键影响因素的识别与性能优化，为再生混凝土在寒区极端环境下的配合比设计和工程应用提供数据支撑与理论指导。
本书可供从事混凝土耐久性、固体废物资源化利用、多尺度损伤模型、材料计算学等方向的科研人员参考阅读。

本书聚焦全球气候变迁下再生混凝土在盐冻环境中的耐久性核心问题，系统研究其多物理场耦合损伤机制与性能演化规律。全书通过试验与数值模拟，揭示再生混凝土在盐冻作用下的跨尺度损伤机理及力学性能退化规律，并重点引入机器学习方法，建立抗冻、抗氯盐侵蚀与抗盐冻性能的预测模型。书中详细阐述了模型选择、构建、训练与验证过程，实现对材料关键影响因素的识别与性能优化，为再生混凝土在寒区极端环境下的配合比设计和工程应用提供数据支撑与理论指导。
本书可供从事混凝土耐久性、固体废物资源化利用、多尺度损伤模型、材料计算学等方向的科研人员参考。

无

1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 再生混凝土抗冻性能研究现状 2
1.3 再生混凝土抗氯盐侵蚀性能研究现状 9
1.3.1 氯离子扩散方式 9
1.3.2 混凝土中氯盐的侵蚀破坏原理 11
1.4 再生混凝土抗盐冻性能研究现状 13
1.5 监督学习在再生混凝土中的应用研究现状 14
1.6 本书主要工作 16
参考文献 17

2 再生混凝土抗盐冻性能试验与机理研究 19
2.1 原材料及性能 19
2.1.1 原材料选取 19
2.1.2 骨料物理性能指标测试 20
2.2 试件的制备及养护 20
2.3 试验方法 21
2.3.1 抗压强度试验 21
2.3.2 劈裂抗拉强度试验 22
2.3.3 冻融循环试验 22
2.3.4 氯离子侵蚀试验 24
2.3.5 X-CT 试验 25
2.4 试验结果与分析 26
2.4.1 抗压强度损失率 26
2.4.2 劈裂抗拉强度损失率 29
2.4.3 质量损失率 31
2.4.4 相对动弹性模量 32
2.4.5 氯离子侵蚀深度 34
2.4.6 自由氯离子浓度 36
2.5 再生混凝土微观结构对盐冻性能影响机理 37
2.5.1 基于X-CT 试验的再生混凝土微观结构 37
2.5.2 孔径分布与抗压强度的相关性评估 40
2.5.3 抗盐冻性能影响因素分析 42
2.6 再生混凝土抗盐冻性能的数值模拟与分析 43
2.6.1 控制模型的建立 43
2.6.2 材料本构模型选取 46
2.6.3 模型验证与数值模拟结果分析 49
2.7 本章小结 56
参考文献 57

3 机器学习在土木工程材料中的应用 59
3.1 机器学习模型选择 59
3.1.1 ANN 59
3.1.2 SVM 62
3.1.3 RF 64
3.1.4 智能优化算法 65
3.2 机器学习模型构建 68
3.2.1 数据预处理 68
3.2.2 模型评价指标 68
3.2.3 模型构建流程 69
3.2.4 超参数优化 70
3.3 本章小结 73
参考文献 73

4 基于机器学习的再生混凝土抗冻性能研究 75
4.1 数据库搭建与验证 75
4.1.1 再生混凝土抗冻性能影响因素 75
4.1.2 数据统计 76
4.1.3 数据相关性分析 78
4.1.4 模型超参数选取 79
4.2 模型评价指标与模型预测误差 83
4.2.1 模型评价指标 83
4.2.2 模型预测误差 85
4.3 模型预测结果与分析 87
4.3.1 抗冻性能影响因素权重 87
4.3.2 再生骨料对再生混凝土抗冻性能的影响 89
4.4 本章小结 92
参考文献 92

5 基于机器学习的再生混凝土抗氯盐侵蚀性能研究 94
5.1 数据库搭建与验证 94
5.1.1 再生混凝土抗氯盐侵蚀影响因素 94
5.1.2 数据统计 95
5.1.3 数据相关性分析 97
5.1.4 模型超参数选取 97
5.2 模型评价指标与模型预测误差 101
5.2.1 模型评价指标 101
5.2.2 模型预测误差 103
5.3 模型预测结果与分析 106
5.3.1 抗氯盐侵蚀性能影响因素权重 106
5.3.2 再生骨料取代率对再生混凝土抗盐蚀性能的影响 108
5.3.3 荷载对再生混凝土抗盐蚀性能的影响 110
5.4 本章小结 111
参考文献 112

6 基于机器学习的再生混凝土抗盐冻性能研究 113
6.1 数据库搭建与验证 113
6.1.1 再生混凝土盐蚀-冻融耦合作用下性能影响因素 113
6.1.2 数据统计 114
6.1.3 数据相关性分析 117
6.1.4 模型超参数选取 117
6.2 模型评价指标与模型预测误差 121
6.2.1 模型评价指标 121
6.2.2 模型预测误差 124
6.3 模型预测结果与分析 129
6.3.1 抗盐冻性能影响因素权重 129
6.3.2 再生骨料对再生混凝土抗盐冻性能的影响 131
6.4 本章小结 134
参考文献 135

7 结论与展望 137
7.1 结论 137
7.2 展望 139