玉米秸秆灰与KH570处理胶粉联合改性橡胶混凝土的力学性能及PSO-BP强度预测

《Polymers》：Strength Development and Microstructural Observations of Concrete Incorporating Corn Straw Ash and KH570-Treated Crumb Rubber

　　摘要再生胶粉（CR）与水泥浆体之间的强度损失和相容性差限制了废轮胎聚合物在混凝土中的应用。本研究通过力学测试、微观结构表征和抗压强度预测，探讨了玉米秸秆灰（CSA）与经KH570处理的胶粉（CR）联合使用的效果。共对15组配合比进行了研究，测定了3 d、7 d和28 d的抗压强度以及28 d的抗折强度。在10%胶粉掺量下，所考察的各CSA掺量中，8% CSA掺量获得了最高的28 d抗压强度和抗折强度，分别为39.28 MPa和7.1 MPa。这两个值分别比未掺CSA的相应橡胶混凝土高出15.1%和20.3%，比未经处理的胶粉配合比高出15.2%和16.4%。因此，联合处理部分补偿了胶粉引起的强度损失。X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱提供了互补证据，与基质细化和胶粉–浆体界面相容性改善的结果一致。采用135组实验记录，对反向传播（BP）、遗传算法优化的BP以及粒子群优化的BP（PSO-BP）模型进行了比较。在所采用的数据划分下，PSO-BP模型的测试集均方根误差最低，为2.1713 MPa。这些结果表明，将农业灰分掺入与废胶粉表面处理相结合具有提高橡胶混凝土强度性能的潜力，并为配合比选择提供了实验依据。