为满足安全、耐久、经济、低碳等需求,本研究提出了一种综合考虑强度、耐久性、制备成本、碳排放量、工作性能等多性能目标需求的低碳混凝土配合比优化设计方法。首先综合考虑材料成本和碳排放成本,基于碳定价构建了低碳混凝土配合比优...为满足安全、耐久、经济、低碳等需求,本研究提出了一种综合考虑强度、耐久性、制备成本、碳排放量、工作性能等多性能目标需求的低碳混凝土配合比优化设计方法。首先综合考虑材料成本和碳排放成本,基于碳定价构建了低碳混凝土配合比优化设计的目标函数;然后建立了复掺粉煤灰和矿渣混凝土的抗压强度、氯离子扩散系数和龄期衰减系数的预测模型,进而建立了综合考虑强度、耐久性、工作性能等多性能目标需求的约束条件,构建了基于多性能目标需求的低碳混凝土配合比设计优化模型;最后利用遗传算法求解优化模型,确定了混凝土的水泥用量、粉煤灰用量和矿渣用量等配合比设计参数,并通过与传统方法进行对比分析验证了该方法的有效性。分析结果表明:对于设计强度为35~50 MPa的混凝土,与传统基于强度和工作性能的混凝土配合比设计方法相比,该方法的总成本可以减少40.3~47.8元·m^(-3),碳排放量可以降低34.5~43.0 kg CO_(2)-eq·m^(-3);与基于强度和耐久性的混凝土配合比设计方法相比,该方法的总成本可以减少1.8~24.5元·m^(-3),碳排放量可以降低1.7~19.1 kg CO_(2)-eq·m^(-3)。展开更多
文摘为满足安全、耐久、经济、低碳等需求,本研究提出了一种综合考虑强度、耐久性、制备成本、碳排放量、工作性能等多性能目标需求的低碳混凝土配合比优化设计方法。首先综合考虑材料成本和碳排放成本,基于碳定价构建了低碳混凝土配合比优化设计的目标函数;然后建立了复掺粉煤灰和矿渣混凝土的抗压强度、氯离子扩散系数和龄期衰减系数的预测模型,进而建立了综合考虑强度、耐久性、工作性能等多性能目标需求的约束条件,构建了基于多性能目标需求的低碳混凝土配合比设计优化模型;最后利用遗传算法求解优化模型,确定了混凝土的水泥用量、粉煤灰用量和矿渣用量等配合比设计参数,并通过与传统方法进行对比分析验证了该方法的有效性。分析结果表明:对于设计强度为35~50 MPa的混凝土,与传统基于强度和工作性能的混凝土配合比设计方法相比,该方法的总成本可以减少40.3~47.8元·m^(-3),碳排放量可以降低34.5~43.0 kg CO_(2)-eq·m^(-3);与基于强度和耐久性的混凝土配合比设计方法相比,该方法的总成本可以减少1.8~24.5元·m^(-3),碳排放量可以降低1.7~19.1 kg CO_(2)-eq·m^(-3)。
