通过监测不同振捣时间处理的混凝土 30d内的超声声速值以及抗压强度试验 ，对混凝土超声声速与抗压强度进行了 回归分析 ，并运用混沌特征参数 Lyapunov指数分析了不同密实度的混凝土超声声速值随时间的发展规律。结果表 明：混凝土的 初始密实度影响超声声速值与抗压强度 回归相关性的高低，初始密实程度大 ，相关性高 ；经振捣处理的混凝土的超声声速信号的 发展过程最大 Lyapunov指数均为负值 ，不属于混沌特征范围 ，而未经振捣处理 的混凝土超声声速的发展过程最大 Lyapunov指 数为正数 ，表现 出混沌特征。 关键词： 混凝土；混沌特征 ；密实度 ；Lyapunov指数；超声声速 中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号 ： 1002—3550(2014)04—0031-03 Assessm entofchaosonthelaw ofdevelopm entofcom pactnessinconcrete ⅡYanliang，DINGXiangqun，XINGJin，SHEN．1ie，GONGWei，匮 圈 (SchoolofMaterialScienceandEngineeringShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China) Abstract： Theregressionanalysisoftheultrasonicvelocity andthecompressivestrengthdatawasperformedassistedbythetestsoful· trasonicdetectionan dthecompressivestrengthwhichcarriedoutinthe30daysofthedifferentvibratingtimeprocessed—concretean dthe law ofdevelopmentthattheultrasonicvelocityalongwith thecuringtimeofthreediferentinitialdegreedensity ofconcretewasinvesti- gatedbyanalyzingtheLyapunovexponentsinthispaper．Theresultsshowedthattheinitialdegreedensityindeedimpactthecorrectionof theregressionbetweentheultrasonicvelocityandthecompressivestrength，indetails，thecorelationbetweenthetw oismorehigherwhen theinitialdegreedensityofconcreteismoreuniform anddenser．Inaddition，theLyapunovexponentsoftheultrasonicvelocity alongwith thecuringtimeareallnegativevaluesinthevibratingconcretewhichindicatedthatchaoticanalyzedsystem donotcomeun derthescope ofchaoscharacteristic．Whileinthenon—vibratingconcr~e，theLyapunovexponentsoftheultrasonicvelocityalongwith thecuringtimeis positivevaluewhichindicatedthat chaoticanalyz edsystem belongtothescopeofchaoticcharacteristic． Keyw ords： concrete；chaoticcharacteristic；initialdegreedensity ；Lyapunovexponents；ultrasonicvelocity 0 引言混凝 土的密实性与其力学性能紧密相关 ，水泥水化产 物便随着水化进程 的进行逐步填充至孔洞等缺 陷，水化反 应 的最终结果使得混凝土密实性提高_l_3]。而在水化进程的 早期过程中 ，混凝土 内部局部的密实性发展的不确定性 、无 规则性 ，必然导致在宏观上反映出一些物理信号的不确定 ， 混凝土 内部的缺陷也会随着振捣时间的变化产生变化 l4l。 工程中 ，振捣密实的混凝 土 ，缺陷少并且分布均匀 ，而未经 振捣 的混凝土缺 陷多 ，且分布随机 ，这种缺 陷的随机性必 然引起混凝土密实性 的奇异性嘲，而相关物理信号作 为混 凝土密实性 的信息 ，也会 随着龄期的发展表现 出的非线性 不规则变化 ，这种现象就需要借助相关 的非线性理论予以 解释了。 混沌理论 对于 自然界 中出现 的非线性 系统的非周期 运动形式做 出了科学合 理的解释 ，其主要特征是 ，动力学 特性对初 始条件 有敏感 依赖性 ，即随着时间的推移 ，任意 靠近的各个初始条件将表现出各 自独立的时间演化[61，而在 通往 混沌 道路 中，Lyapunov指数与 Kolmogorov熵等是重 要 的混沌特征量 ，也是混沌理论进入实际应用阶段 的重要 参数 ，其 中 Lyapunov指数是从某种角度更形象地描述 了扰 动 随时 间 t的变化情况 ，其值 的正负是作 为判定系统是否 为混沌的有力判据『7-l”。 本试验通 过控制 振捣 时间的方 法 ，运用 超声仪 监测 混凝 土早期 超声声速 随龄期 的变化 ，并对不 同初始 密实 程 度的混凝 土进行 了抗 压强度与超 声声速相关 性分 析 ， 建立 了时间序列参 数 ，以混沌特征量 Lyapunov指数 作为 混 凝土材 料早 期 密实 性发展 的稳 定判 据判 定其 是否 为 混沌 系统 ，通过研究得 到了一些有 益于实 际工程无损 检 测 的结论

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