武汉理工大学著名校友

欧进萍 中国工程院院士、大连理工大学校长

姜德生 中国工程院院士、武汉理工大学教授、博士生导师

金东寒 中国工程院院士、中国船舶重工集团公司711研究所所长

程一兵 澳大利亚工程院院士、莫纳什大学（Monash　University）工学院副院长

南策文 中国科学院院士、清华大学特聘教授、973计划首席科学家 ，长江学者特聘教授

丁汉 华中科技大学教授，973首席科学家，长江学者特聘教授

顾明 同济大学博士生导师，长江学者特聘教授

梅雪松 西安交通大学教授，长江学者特聘教授

武哲 原北京航空航天大学副校长，长江学者特聘教授

梅雪松 西安交通大学教授，长江学者特聘教授

陆亚林 合肥微尺度物质科学国家实验室应用研究中心主任、首批“千人计划”

朱正昌 山东大学党委书记

丁烈云 东北大学校长

丁汉初 华中科技大学常务副校长

陈铁群 华南理工大学副校长兼研究生院院长

程新 济南大学校长

邓铿 美国路易斯安娜大学终身教授

尚钢 武汉科技学院党委书记

陈厚义 贵州财经学院院长

吕清 广东技术师范学院党委副书记

胡社军 五邑大学校长

曹献坤 海南大学副校长

宋书中 河南科技大学副校长

余其俊 华南理工大学材料科学与工程学院院长

潘春旭 武汉大学物理科学与技术学院副院长

刘立斌 中南大学材料学院副院长

邱建荣 华南理工大学特聘教授，长江学者，国家杰出青年基金获得者

刘洪 南京大学商学院副院长

刘海云 华中科技大学经济学院副院长

刘开平 长安大学材料学院副院长

李岳林 长沙理工大学汽车与机械工程学院副院长

赵晓波 清华大学教授， 国家杰出青年基金获得者

佘廉 华中科技大学特聘教授

邹早建 上海交通大学教授

何茂春 清华大学经济外交研究中心主任

黄 强 长江航务管理局党委书记

魏志刚 长江航道局副局长

齐俊麟 长江三峡通航管理局副局长

周文雄 海南省交通运输厅副厅长　

周建强 江苏省国资委主任周建强

魏家福 中国远洋运输集团董事长

张富生 中国远洋运输集团党组书记

李建红 中国招商局集团董事长

基于分形理论对混凝土孔结构的初步认识

摘要：混凝土内部的孔结构非常复杂，为了提高分析的有效性，深入地分析了分形理论在其中的应用。首先，对分形理论的基本原理进行概述；其次，研究了混凝土的孔结构形成原理，并且讨论了其分类方法；然后，探究了混凝土孔结构的分形特征，并且构建了相应的分形模型；最后，研究了混凝土孔结构的分形维数和混凝土性能参数之间的关系，分析结果表明利用分形理论研究混凝土孔结构性能是切实可行的。

关键词：分形理论；混凝土孔结构；性能

1.绪论

硬化后的混凝土结构属于一种复合材料体系，具有多相、非均质和多层次的特征。从宏观上看，混凝土具有不规则性、非线性以及不确定性等特征。从微观上看，混凝土具结构非常复杂。混凝土的宏观和微观特征直接影响着其力学性能和使用性能。为了能够深入分析混凝土孔结构对其性能的影响，对其复杂性进行定量描述，应该寻求一种行之有效的方法。分形理论是一门新兴科学，可以用于描述物质的复杂性和不规则性，因此，分形理论在混凝土孔结构的应用是切实可行的[1]。

混凝土孔结构的细观研究受到了科学家的普遍关注，大量相关研究表明，混凝土的孔结构特征对混凝土材料的气密性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性等物理性能以及强度、刚度、韧性等力学性能有着重要的影响。孔结构研究主要包括：孔隙率、孔径分布和孔几何学。在国际上大部分混凝土研究学者更是将孔结构当作水泥石中的一个关键组成部分，为了能够深入地研究混凝土孔隙的分形特点，基于分形理论分析混凝土结构的形成条件以及孔结构的分形特征，特别是冻融循环以后的混凝土孔隙分形特点，具有较为重要的理论价值和应用意义。

2. 分形的基本理论

3. 混凝土的孔结构形成原理及分类

4. 混凝土孔结构的分形维数

5. 结论

混凝土孔结构具有显著的分形特征，可以利用分形理论分析混凝土孔结构的特征。分形维数是混凝土孔结构重要的参数，随着分形维数的增加，混凝土孔隙结构的不规则性和模糊性相应的增加。利用分形理论研究混凝土的宏观性能具有较为重要的研究价值。

参考文献：

[1] 唐明, 李晓. 多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响研究[J]. 沈阳建筑大学学报：自然科学版, 2005, 21(3):232-237.

[2] 王东生, 曹磊. 混沌、分形及其应用[M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，1995.

[3] 刘代俊. 分形理论在化学工程中的应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006.

[4] 喻乐华, 欧辉, 段庆普. 掺珍珠岩水泥石孔分形维数及其与孔结构、强度的关系[J]. 材料科学与工程学报, 2007, 25(2): 201-204.

[5] 韦江雄, 余其俊, 曾小星, 等. 混凝土中孔结构的分形维数研究[J]. 华南理工大学学报：自然科学版, 2007, 35(2):121-124.

[6] 唐明. 混凝土材料分形特征及应用研究[D]．哈尔滨: 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 2003.

[7] 郑瑛, 周英彪, 郑楚光. 多孔CaO孔隙结构的分形描述[J]. 华中科技大学学报：自然科学版, 2001, 29(3): 82-84.

[8] 唐明, 李晓. 多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响研究[J]. 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2005, 21(3): 232-239.

[9] 张伟潼, 江守恒, 王洪生. 孔结构与混凝土抗渗性的关系[J]. 低温建筑技术, 2012, (5): 17-19.

[10] 唐明, 王甲春, 李连君. 压汞测孔评价混凝土材料孔隙分形特征的研究[J].沈阳建筑工程学院学报：自然科学版, 2001, 17(4): 272-275.

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