孔隙結構對風積沙混凝土抗壓強度影響規律的灰熵分析

劉 倩，申向東，董瑞鑫，維利思，薛慧君

孔隙結構對風積沙混凝土抗壓強度影響規律的灰熵分析

劉 倩，申向東※，董瑞鑫，維利思，薛慧君

（內蒙古農業大學水利與土木建筑工程學院，呼和浩特 010018）

為了探究風積沙混凝土孔隙結構特征對抗壓強度的影響，通過風積沙混凝土孔隙結構預測其抗壓強度，該文對2種混凝土進行宏觀力學抗壓強度試驗和微觀孔隙結構核磁共振試驗，同時采用灰熵分析探討不同養護齡期下混凝土的孔隙結構參數與孔隙半徑分布對抗壓強度的影響規律，并在此基礎上建立混凝土孔隙結構與抗壓強度關系模型。結果表明：風積沙混凝土橫向弛豫時間2曲線呈現“主次峰”結構，普通混凝土呈現“三峰”結構；2種混凝土譜面積均隨著養護齡期先增大后減小，風積沙混凝土譜面積最大值為11 789.33，普通混凝土譜面積最大值為10 672.11；對2種混凝土抗壓強度影響最大的因素均為束縛流體飽和度和0～0.1m孔隙半徑占比，2種混凝土的束縛流體飽和度灰熵關聯度分別為0.980 4和0.979 1，0～0.1m孔隙半徑占比灰熵關聯度分別為0.988 2和0.988 8；建立了混凝土抗壓強度與束縛流體飽和度和0～0.1m孔隙半徑占比的灰色模型，2種混凝土GM（1,3）模型預測值與試驗值的平均相對誤差分別為4.11%和2.43%。該研究可為風積沙混凝土在實際工程中的應用提供參考依據。

混凝土；孔隙度；模型；風積沙；抗壓強度；束縛流體飽和度；灰熵

0 引 言

河砂是制備混凝土必不可少的原材料之一，天然河砂的過度開采對生態環境造成了極大的危害。中國現有荒漠化土地261.16萬km2，占全國國土面積的27.2%，主要集中在中國的西北地區[1]。風積沙是一種在沙漠及戈壁地區上經受風吹、沉淀作用下形成的特細砂，其SiO2含量高于普通砂，顆粒粒徑小于普通砂[2]。如果能夠利用風積沙替代部分天然河砂，不僅可以遏制荒漠化，還有利于環境保護，具有重要的經濟效益和社會效益。國內外學者針對風積沙混凝土進行了試驗研究，得出利用風積沙替代河砂配制的混凝土可以滿足混凝土力學特性與耐久性能的要求[3-5]。Alharthy等[6]研究表明風積沙混凝土坍落度隨風積沙替代率增加而增大；Seif等[7]研究表明風積沙混凝土強度與風積沙摻量成反比關系；Jiang等[8]研究表明摻入風積沙作為細集料，可以明顯改善高強混凝土的流動性；Xue等[9]研究表明風積沙混凝土的風積沙摻量與抗風蝕性呈正相關。

混凝土是一種多相、非均質的多孔材料，硬化后的混凝土中會產生許多大小不等、形狀不同的孔，嚴重影響到混凝土的強度。國內外大量學者針對混凝土孔隙率與強度的關系進行了研究[10-14]，隨著研究的深入，發現僅考慮混凝土孔隙率對強度的影響具有一定的局限性，因此，對混凝土孔隙的研究逐漸深入到孔的分布、孔形和孔徑等對強度不同程度的影響。Gao等[15]采用灰色關聯度和多元線性回歸分析的方法研究了砂漿孔隙尺寸分布與強度的關系，并建立多元線性回歸方程；Jin等[16]通過對13種硅酸鹽水泥砂漿進行強度和孔結構測試，提出了抗壓強度與孔隙表面分形維數與毛細孔體積比的冪函數關系式；Bu等[17]采用壓汞法得出混凝土孔隙度和孔隙分布等，建立了抗壓強度與孔隙結構特征的統計模型。但目前研究主要針對普通混凝土孔隙結構與強度關系進行，關于風積沙混凝土的孔隙結構特征與強度關系的研究較少，通過風積沙混凝土孔隙結構預測其抗壓強度的模型研究尚不充分。

為了研究風積沙混凝土孔隙結構特征，通過風積沙混凝土孔隙結構預測其抗壓強度，本文選取風積沙替代率為40%的風積沙混凝土作為研究對象，普通混凝土為對照組，利用核磁共振測試技術分析風積沙混凝土與普通混凝土的微觀孔隙結構特征，將灰色理論系統引入到風積沙混凝土力學性能研究當中，通過灰熵分析法探討孔結構不同表征參數對抗壓強度的影響程度，并建立GM（1,3）風積沙混凝土抗壓強度預測模型，以期為風積沙混凝土的力學性能預測提供一個簡便可行的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

水泥：內蒙古冀東P·O42.5普通硅酸鹽水泥，比表面積384 m2/kg，密度3 158 kg/m3，初凝時間180 min，終凝時間395 min，體積安定性合格。

粉煤灰：內蒙古呼和浩特西郊電廠F類II級粉煤灰，比表面積354 m2/kg，密度2 150 kg/m3，燒失量3.1%。

粗骨料：普通卵碎石，表觀密度2 669 kg/m3，堆積密度1 650 kg/m3，含泥量4%，壓碎指標3.7%，粒徑范圍4.75～31.5 mm。

風積沙細骨料：內蒙古騰格里沙漠風積沙。

河砂細骨料：內蒙古呼和浩特市周邊砂場，2種細骨料物理性能如表1所示。

外加劑：AE型引氣減水劑，減水率18%。

水：普通自來水。

1.2 試驗設計

利用等質量替代法用風積沙替代普通河砂，根據文獻[5,9]，且考慮風積沙混凝土的和易性等工作性能，選取風積沙替代率為40%制備風積沙混凝土，風積沙混凝土（aeolian sand concrete，AC）和普通混凝土（ordinary concrete，OC）配合比見表2。依照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2002）[18]進行試件制備，澆筑試件2 d后，對試件進行拆模，放置在養護箱中進行標準養護28 d。風積沙混凝土坍落度為190 mm，普通混凝土坍落度為200 mm，均能滿足工程施工要求[19]-[20]。

表1 細骨料物理性能

注：表中百分比均為質量分數。

Note: Percentages in the table mean mass fraction.

表2 混凝土配合比設計

注：AC表示風積沙混凝土；OC表示普通混凝土，下同。

Note: AC represents aeolian sand concrete; OC represents ordinary concrete, same as below.

1.3 試驗方法

試驗依據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2002）[18]對風積沙混凝土與普通混凝土進行抗壓強度試驗，試件為100 mm×100 mm×100 mm立方體，分別在2組混凝土養護至3、7、14、21和28 d時進行抗壓強度試驗，由于采用非標準試件，試驗結果乘以0.95的換算系數。試驗儀器包括WHY-3000型全自動壓力試驗機和MesoMR23-60型核磁共振分析儀，試驗效果如圖1所示。借助金剛石取芯機對養護齡期為3 d的2組混凝土進行鉆芯取樣，鉆頭尺寸為直徑50 mm、高度50 mm，將混凝土試件置于-0.1 MPa真空飽和裝置中進行真空飽水24 h，使混凝土達到吸水飽和狀態。采用中國蘇州紐邁科技公司MesoMR23-60型核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）分析系統，對養護齡期為3、7、14、21和28 d的2組混凝土進行核磁共振測試，測定混凝土的孔隙結構特征參數。

圖1 混凝土抗壓強度測試試驗

1.4 混凝土核磁共振測試分析

核磁共振測試采用CPMG脈沖序列（carr purcell meiboom gill，CPMG）測定橫向弛豫時間2[21]，根據核磁共振原理，核磁共振橫向弛豫時間2[22]可以表示為

式中2為孔隙流體的橫向弛豫時間，ms；2自由為在足夠大的容器（大到容器影響可忽略不計）孔隙流體的橫向弛豫時間，ms；2表面為表面弛豫引起孔隙流體的橫向弛豫時間，ms；2擴散為梯度磁場下擴散引起孔隙流體的橫向弛豫時間，ms。

在沒有梯度場的情況下，對于孔隙材料，近似認為橫向弛豫時間2與孔隙比表面值（/）成正比[23]，即

利用核磁共振得出的孔隙度和孔徑分布信息，可以估算自由流體指數，即可動流體含量。自由流體指數的評價基于以下假設：可動流體賦存于大孔隙中，而束縛流體賦存于小孔隙中。由于橫向弛豫時間2值與孔隙尺寸有關，因此可以選擇一個橫向弛豫時間2，通過對飽和水的試樣進行核磁共振測量來確定，小于該值的對應流體存在于小孔隙中，大于該值的流體存在于大孔隙中，此值記為2截止值。以2截止值作為混凝土中束縛流體和自由流體的分界線，當孔隙流體的橫向弛豫時間2大于2截止值時，流體為自由流體；當橫向弛豫時間2小于2截止值時，流體為束縛流體。

2 結果與分析

2.1 混凝土抗壓強度測試分析

表3為不同養護齡期的混凝土抗壓強度。由表3可知，風積沙混凝土的抗壓強度隨養護齡期的增加而增大，與普通混凝土抗壓強度變化規律一致。早期的風積沙混凝土抗壓強度大于普通混凝土，這是由于風積沙吸水性大于普通河砂，在拌合過程中吸水速度較快，加快了前期的水化反應。同時風積沙顆粒極細，比表面積大，導致混凝土的水化反應需水量與膠凝材料增多，但在用水量與膠凝材料相同的情況下，風積沙混凝土的膠凝材料不足以包裹所有的細骨料，因此28 d養護齡期時的風積沙混凝土抗壓強度為30.29 MPa，低于普通混凝土抗壓強度，但2組混凝土的抗壓強度均超過30 MPa，28 d的抗壓強度滿足C30混凝土要求。

表3 不同養護齡期的混凝土抗壓強度

2.2 T2譜分布

核磁共振橫向弛豫時間2譜反映了孔隙尺寸的分布，孔隙橫向弛豫時間2越短孔隙半徑越小；橫向弛豫時間2越長孔隙半徑越大[25]。對于橫向弛豫時間2譜圖，峰位置與孔徑尺寸有關，橫向弛豫時間2譜積分面積等于或略小于混凝土的有效孔隙，峰面積與對應孔隙多少有關[26]。隨著養護齡期的增加，混凝土核磁共振橫向弛豫時間2譜分布和混凝土橫向弛豫時間2譜面積如圖2所示。由圖2可知，風積沙混凝土主要呈現“主次峰”結構，普通混凝土除養護齡期為28 d時，第一峰與第二峰合并為一個峰外，其余主要呈現“三峰”結構，這是由于風積沙細骨料的摻入，在混凝土拌合過程中風積沙水泥漿體可引入微小尺寸漿體孔隙，導致其存在明顯“主峰”的特征。風積沙混凝土橫向弛豫時間2均在1.703～5 353.567 ms之間，養護齡期為3、7、14、21和28 d的最小橫向弛豫時間分別為，1.825、1.956、2.097、1.825和1.703 ms；普通混凝土橫向弛豫時間2均在2.097～4 347.013 ms之間，各養護齡期最小橫向弛豫時間分別為，3.409、3.181、3.409、3.181和2.097 ms。2種混凝土28 d的最小橫向弛豫時間均略小于3 d的最小橫向弛豫時間，抗壓強度隨著養護齡期的增加而提高，混凝土試件在28 d水化過程中產生新的小孔隙。風積沙混凝土各養護齡期的最小橫向弛豫時間2均小于普通混凝土的最小橫向弛豫時間2，這主要是因為，在混凝土水化過程中，風積沙比河砂更易進入到混凝土內的多孔結構中。2種混凝土譜面積都是隨著養護齡期先增大后減小，風積沙混凝土譜面積在21 d達到最大值為11 789.33，普通混凝土譜面積在14 d達到最大值為10 672.11。

圖2 混凝土核磁共振橫向弛豫時間譜分布和譜面積

2.3 孔隙度

單從混凝土孔隙度不能全面分析其孔隙結構特征隨養護齡期的發育變化，因此，引入束縛流體飽和度和自由流體飽和度概念，兩者以2截止值作為分界線。當孔隙中流體的橫向弛豫時間小于2截止值時，流體主要以束縛流體形式存在，賦存于尺寸較小的孔隙之中，混凝土試件中主要表現為微小孔隙；當孔隙中流體的橫向弛豫時間大于2截止值時，流體主要以自由流體形式存在，賦存于尺寸較大的孔洞中，混凝土試件主要表現為大、中孔隙[27]。風積沙混凝土與普通混凝土的孔隙度與飽和度的關系如圖3所示。從圖3可以看出，2種混凝土孔隙度均呈現先上升后下降的趨勢，但經歷28 d水化反應后，風積沙混凝土孔隙度從3.5%上升至4.0%，上升了14.3%；束縛流體飽和度減小5.6%，自由流體飽和度增大2.2%，說明風積沙混凝土內的小尺寸孔隙減少，主要是由于養護齡期的增加，水化反應不斷進行，水化產物優先填充小孔隙；普通混凝土孔隙度從3.1%下降至2.6%，下降了16.1%；束縛流體飽和度增大66.7%，自由流體飽和度減小11.2%，說明普通混凝內的大尺寸孔隙減少，這是由于隨著養護齡期的增加，普通混凝土水化過程中水化產物優先填充大孔隙。

圖3 混凝土核磁共振飽和度與孔隙度

2.2.3 孔隙半徑分布

根據核磁共振2譜與公式（2），計算出混凝土核磁共振孔徑分布，結合相關文獻[16],[28]，將風積沙混凝土和普通混凝土的孔隙尺寸劃分為0～0.1、>0.1～1.0、>1.0～10 和>10m共計4區間，并分別統計4個尺寸區間孔隙范圍體積所占的百分比。混凝土各尺寸區間孔隙半徑分布如表4所示。由表4可知，養護齡期從3到28 d時，風積沙混凝土0～0.1、>0.1～1.0和>10m范圍的孔隙尺寸占比減少，>1.0～10m范圍的孔隙尺寸占比增多；普通混凝土0～0.1和>0.1～1.0m范圍的孔隙尺寸占比增多，>1.0～10和>10m范圍的孔隙尺寸占比減小。這是由于風積沙的摻入，改變了混凝土的孔隙結構變化，風積沙顆粒粒徑遠小于普通河砂，在水化過程中，風積沙更容易填充混凝土的內部結構，減少風積沙混凝土的小孔隙。2種混凝土中>0.1～1.0m孔隙所占比重較多，對于>0.1～1.0m范圍內的孔隙，呈現先減少后增多的趨勢，隨著養護齡期的增加和強度的提高，風積沙混凝土的養護齡期3 d時孔隙尺寸占比為50.07%，7、14和21 d時分別為47.70%、44.96%和44.44%，28 d時上升到48.49%；普通混凝土的養護齡期3 d時孔隙尺寸占比為46.24%，7、14和21 d時分別為44.26%、37.89%和42.14%，28 d時上升到49.68%。

表4 混凝土各尺寸區間孔隙半徑分布

3 基于灰熵分析的混凝土抗壓強度預測模型

3.1 灰關聯熵分析

灰關聯熵分析方法是在灰色關聯分析方法的基礎上提出的，可以避免灰色關聯分析方法在確定灰關聯度時，局部點關聯度值控制整個灰關聯傾向而造成的損失，能更有效的分辨出主要因素和次要因素對整個系統的影響[29]。

為了分析風積沙混凝土和普通混凝土孔隙結構特征參數對其抗壓強度的影響規律，對核磁共振所測不同養護齡期下2組混凝土的孔隙結構試驗數據與抗壓強度進行灰關聯熵分析。取抗壓強度為參考列，將譜面積、孔隙度、自由流體飽和度、束縛流體飽和度和各孔隙半徑區間占比作為比較序列，分別得出2種混凝土抗壓強度與孔隙結構參數和孔隙半徑區間占比的灰熵關聯度。2種混凝土灰關聯熵與灰熵關聯度如表5所示。

由表5可知，不同混凝土孔隙結構特征對抗壓強度的影響不同。風積沙混凝土孔結構參數對抗壓強度影響程度按灰熵關聯度排序為束縛流體飽和度>孔隙度>譜面積>自由流體飽和度，孔隙半徑占比對抗壓強度影響程度按灰熵關聯度排序為（0～0.1m）>（>0.1～1.0m）>（>1.0～10m）>（>10m）；普通混凝土孔結構參數對抗壓強度影響程度按灰熵關聯度排序為束縛流體飽和度>自由流體飽和度>孔隙度>譜面積，孔隙半徑占比對抗壓強度影響程度按灰熵關聯度排序為（0~0.1m）>（>0.1～1.0m）>（>1.0～10m）>（>10m）。可以看出，2種混凝土的抗壓強度與束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比的灰熵關聯度最大，即混凝土的束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比對其抗壓強度影響最大。這是因為束縛流體飽和度越大，孔隙半徑在0~0.1m的孔占比越多，混凝土越密實，進而抗壓強度越大。

3.2 GM（1,3）模型的建立

灰色模型是將隨機無規律的原始數據經過累加生成較有規律的生成數據列，根據生成數據列建立微分方程，再用最小二乘法求出相應參數。灰色預測模型能夠反映事物發展的本質，而不需要對預測系統有明確的了解，其研究數據可以隨機產生，具有能夠研究小樣本、貧信息、任意分布數據的優點。灰色模型中較常用的為GM（1,）模型，它反映（-1）個變量對某一個變量一階導數的影響。

根據灰熵關聯度的大小，將混凝土抗壓強度與束縛流體飽和度和0～0.1m孔隙半徑占比建立GM（1,3）灰色模型，為了消除抗壓強度、束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比的量綱影響，對2種混凝土原始數據進行無量綱均值化處理，處理結果見表6。

表5 混凝土灰關聯熵與灰熵關聯度

表6 混凝土無量綱均值化

灰色系統模型的建立需要對數據序列進行一定的運算處理，以減弱其隨機性并凸顯數據列的變化趨勢，首先對各種運算形式進行定義[30]。

式中和b構成系數矢量=[23]T，根據最小二乘法可得模型系數矢量方程=（T）-1T，其中

該模型即為束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比與抗壓強度的函數關系，根據文獻[30]，養護齡期為3、7、14、21和28d的束縛流體飽和度、0~0.1m孔隙半徑占比和抗壓強度的數據作為建模集，將試驗所得養護齡期為7、14、21和28d的束縛流體飽和度、0~0.1m孔隙半徑占比和抗壓強度的數據作為驗證集。將試驗所得數據代入GM（1, 3）模型中，得到風積沙混凝土強度預測模型如式（5）所示，普通混凝土強度預測模型如式（6）所示。

GM（1,3）模型預測結果與試驗結果的比較如表7所示。由表7可以看出，風積沙混凝土的GM（1,3）模型預測值與試驗值的平均相對誤差為4.11%，普通混凝土的GM（1,3）模型預測值與試驗值的平均相對誤差為2.43%，表明GM（1,3）模型具有足夠的精度，可以通過混凝土孔隙結構參數和孔隙半徑區間占比對其抗壓強度進行預測。

表7 GM（1,3）模型預測結果與試驗結果比較

4 結 論

本文針對風積沙混凝土和普通混凝土，研究混凝土孔隙結構對強度的影響。采用核磁共振法分析混凝土孔隙結構特征，并通過灰關聯熵分析法研究混凝土宏觀性能和孔隙結構特征的灰熵關聯度，分析了微觀結構對混凝土力學性能的影響關系，并建立GM（1,3）混凝土抗壓強度預測模型。通過混凝土的束縛流體飽和度和孔隙半徑占比，預測其抗壓強度，為正在服役的混凝土力學性能檢測提供一個簡便可行的途徑，對實際工程具有重要的參考價值。主要結論如下：

1）風積沙混凝土主要呈現“主次峰”結構，普通混凝土主要呈現“三峰”結構，2種混凝土譜面積都是隨著養護齡期先增大后減小。2種混凝土孔隙度均呈現先上升后下降的趨勢，在水化過程中風積沙混凝土小尺寸孔隙減少，普通混凝土大尺寸孔隙減少。

2）風積沙混凝土與普通混凝土中>0.1～1.0m孔隙半徑所占比重較多，風積沙混凝土養護齡期3 d時為總孔隙的50.07%，7、14和21 d時分別為47.70%、44.96%和44.44%，28 d時上升到48.49%；普通混凝土養護齡期3 d時為總孔隙的46.24%，7、14和21 d時分別為44.26%、37.89%和42.14%，28 d時上升到49.68%。2種混凝土經歷28 d水化反應后，風積沙混凝土0~0.1、>0.1～1.0和>10m范圍的孔隙半徑占比減少，>1.0～10m范圍的孔隙半徑占比增多；普通混凝土0~0.1和>0.1～1.0m范圍的孔隙半徑增多，>1.0～10和>10m范圍的孔隙半徑減小。

3）風積沙混凝土與普通混凝土的抗壓強度均與束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比灰熵關聯度最大，風積沙混凝土與普通混凝土的束縛流體飽和度灰熵關聯度分別為0.980 4和0.979 1；風積沙混凝土與普通混凝土的0~0.1m孔隙半徑占比灰熵關聯度分別為0.988 2和0.988 8。在灰色關聯分析的基礎上建立了風積沙混凝土與普通混凝土抗壓強度與束縛流體飽和度和0~0.1m孔隙半徑占比的灰色模型GM（1,3），風積沙混凝土和普通混凝土GM（1,3）模型預測值與試驗值的平均相對誤差分別為4.11%和2.43%。

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Grey entropy analysis on effect of pore structure on compressive strength of aeolian sand concrete

Liu Qian, Shen Xiangdong※, Dong Ruixin, Wei Lisi, Xue Huijun

(010018)

Aeolian sand is an ultra-fine sand formed by wind and sedimentation in the desert and Gobi region，its SiO2content is higher than that of ordinary sand, and its particle size is smaller than that of ordinary sand. Abundant aeolian sand resource can be used to prepare a new type of green concrete. In order to investigate the influence of the pore structure of aeolian sand concrete on the compressive strength, the aeolian sand concrete and the ordinary concrete are selected as the research group and the control group, respectively, and the compressive strength of which is tested. With the help of nuclear magnetic resonance testing technology, the lateral relaxation time distribution of the two groups of concrete is determined for 3, 7, 14, 21 and 28 days curing ages. According to the relationship between the lateral relaxation time and the pore radius, the pores of the two groups of concrete are divided into four intervals: 0-0.1, >0.1-1.0, >1.0-10 and >10m. Meanwhile, the influence of pore structure parameters and pore radius distribution on the compressive strength of the two concretes under different curing ages is studied by using grey correlation entropy analysis. Based on this, the relationship between concrete pore structure and compressive strength is established. The results show that the lateral relaxation time curve of aeolian sand concrete mainly present the structure of “primary and secondary peaks”, and the ordinary concrete mainly present “three peaks” structure. The lateral relaxation time of aeolian sand concrete is between 1.703-5 353.567 ms, and the lateral relaxation time of ordinary concrete is between 2.097-4 347.013 ms. The spectral area of the two concretes first increase and then decrease with the curing age. The maximum spectral areas of the aeolian sand concrete and the ordinary concrete are 11 789.33 and 10 672.11, respectively. The porosity of the two concretes first increase and then decrease. However, after 28 days hydration reaction, the porosity of aeolian sand concrete increase by 14.3%, from 3.5% to 4.0%, with the decrease of saturation of bound fluid by 5.6% and the increase of the free fluid saturation by 2.2%. The hydrated product preferentially fill the small pores during the hydration process of the aeolian sand concrete. The porosity of ordinary concrete decrease by 16.1%, from 3.1% to 2.6%, with the increase of saturation of bound fluid by 66.7% and the decrease of the free fluid saturation by 11.2%. The hydrated product preferentially fill the large pores during the hydration process of the ordinary concrete. After 28 days of hydration reaction, the proportion of pore radius in the range of 0-0.1, > 0.1-1.0 and > 10m of aeolian sand concrete decreases, the proportion of pore radius in the range of > 1.0-10m increases, the pore radius in the range of 0-0.1-1.0m of ordinary concrete increases, and the pore radius in the range of > 1.0-10 and > 10m decreases. The most influential factors for the compressive strength of the two concretes are the saturation of bound fluid and the proportion of pore radius of 0-0.1m. The grey entropy correlation degrees of the saturation of bound fluid of the two concretes are 0.980 4 and 0.979 1, respectively. The grey entropy correlation degrees of 0-0.1m pore proportion of the two concretes are 0.988 2 and 0.988 8, respectively. A grey model GM (1, 3) is established for the influence of saturation of bound fluid and proportion of pore radius of 0-0.1m on the compressive strength of concrete. The average relative errors between predicted values and experimental values of two concrete GM (1,3) models are 4.11% and 2.43%, respectively. This study provide a reference for practical engineering applications of aeolian sand concrete.

concrete; porosity; models; aeolian sand; compressive strength; bound fluid saturation; grey entropy

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.014

TU528

A

1002-6819(2019)-10-0108-07

2018-12-12

2019-05-08

國家自然科學基金資助項目（51569021，51769025）；內蒙古自治區博士研究生科研創新重點項目（B2018111942Z）

劉 倩，博士生，主要從事農業水工建筑的研究。Email：874909735@qq.com

申向東，教授，博士生導師，主要從事混凝土耐久性和環境力學研究。Email：ndsxd@163.com

劉 倩，申向東，董瑞鑫，維利思，薛慧君.孔隙結構對風積沙混凝土抗壓強度影響規律的灰熵分析[J]. 農業工程學報，2019，35(10)：108－114. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.014 http://www.tcsae.org

Liu Qian, Shen Xiangdong, Dong Ruixin, Wei Lisi, Xue Huijun.Grey entropy analysis on effect of pore structure on compressive strength of aeolian sand concrete [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(10): 108－114. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.014 http://www.tcsae.org