智能混凝土.ppt
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自修复混凝土解析PPT课件
凝土裂缝重新愈合。
•1994年
美国伊利诺伊斯 大 学 的 Carolyn Dry教授，将缩醛 高分子溶液作为 胶粘剂注入到空 心玻璃纤维或者 空心玻璃短管内， 放入到混凝土中， 从而形成了智能 型仿生自愈合神 经网络系统。
•1996年
美 国 Illinois 大 学 的 ATRE 实 验 室 在混凝土桥面内 预装有低模量的 内含修复胶粘剂 的修复管当混凝 土产生横向收缩 时，横向收缩应 变使管破修复胶 粘剂从管中留出， 填充愈合桥面的 裂管裂缝。
第27页/共35页
裂纹修复的过程即CaCO3沉积的过程，包括一系 列的生化反应。
裂巴嗜纹氏微碱自芽生微修孢物生复杆修物的菌复机是制微应生尿能物素在新酶混陈凝代土谢的引服起役氨的寿、，命C具O期2有间纯不天断然地无发C污挥aC染作O的用3 特，点而。
水泥角基色裂纹微生物修复制技造术在此方面具有水很解大的潜力，因为沉假积如条件
裂纹宽度：左跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 18 mm，修复后为0. 48 mm 右跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 33 mm，修复后为0. 54 mm
第14页/共35页
02 基于空芯光纤和空芯纤维的自修复 制备原理：
将胶黏剂注入到中空玻璃纤维并埋到混凝土中， 从而形成智能仿生自愈合网络系统。当混凝土结 构在外部荷载和环境作用下出现损伤和裂纹时， 纤维内胶黏剂流出渗入裂纹，化学作用下胶黏剂 发生固化，从而抑制开裂，进一步修复裂纹。自 愈合后的混凝土强度和延性都得到了提高。
• 生物有机体的显著特点之一是具有再生机能。
受到破坏后，机体能自动修复创伤。
• 骨——具有自修复和自适应特性的范例。
骨折——血管破裂——血液流出——凝结——伤口修复
生物体的 损伤自修
•1994年
美国伊利诺伊斯 大 学 的 Carolyn Dry教授，将缩醛 高分子溶液作为 胶粘剂注入到空 心玻璃纤维或者 空心玻璃短管内， 放入到混凝土中， 从而形成了智能 型仿生自愈合神 经网络系统。
•1996年
美 国 Illinois 大 学 的 ATRE 实 验 室 在混凝土桥面内 预装有低模量的 内含修复胶粘剂 的修复管当混凝 土产生横向收缩 时，横向收缩应 变使管破修复胶 粘剂从管中留出， 填充愈合桥面的 裂管裂缝。
第27页/共35页
裂纹修复的过程即CaCO3沉积的过程，包括一系 列的生化反应。
裂巴嗜纹氏微碱自芽生微修孢物生复杆修物的菌复机是制微应生尿能物素在新酶混陈凝代土谢的引服起役氨的寿、，命C具O期2有间纯不天断然地无发C污挥aC染作O的用3 特，点而。
水泥角基色裂纹微生物修复制技造术在此方面具有水很解大的潜力，因为沉假积如条件
裂纹宽度：左跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 18 mm，修复后为0. 48 mm 右跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 33 mm，修复后为0. 54 mm
第14页/共35页
02 基于空芯光纤和空芯纤维的自修复 制备原理：
将胶黏剂注入到中空玻璃纤维并埋到混凝土中， 从而形成智能仿生自愈合网络系统。当混凝土结 构在外部荷载和环境作用下出现损伤和裂纹时， 纤维内胶黏剂流出渗入裂纹，化学作用下胶黏剂 发生固化，从而抑制开裂，进一步修复裂纹。自 愈合后的混凝土强度和延性都得到了提高。
• 生物有机体的显著特点之一是具有再生机能。
受到破坏后，机体能自动修复创伤。
• 骨——具有自修复和自适应特性的范例。
骨折——血管破裂——血液流出——凝结——伤口修复
生物体的 损伤自修
自调节智能混凝土
自调节混凝土
制作人：XXX 演讲人：XXX
混凝土结构除了正常负荷外,人们还希望它 在受台风、地震等自然灾害期间,能够调整 承载能力和减缓结构振动,但因混凝土本身 是惰性材料,要达到自调节的目的, 就要在混 凝土中复合驱动器材料，如形状记忆合金 （SMA）和电流变体（ER）。
• 形状记忆合金 （SMA）具有形状记忆效应 （SME）。若在室温下给以超过弹性范围 的拉伸塑性变形，当加热至稍许超过相变 温度，即可使原先出现的残余变形消失， 并恢复到原来的尺寸。在混凝土中埋入形 状记忆合金，利用形状记忆合金对温度的 敏感性和其在不同温度下恢复相应形状的 功能，当混凝土结构受到异常荷载干扰时， 通过记忆合金形状的变化，使混凝土内部 应力自动改变为另一种有利的应力分布， 这样就可调整建筑结构的承载能力。
结束
谢谢观赏
• 一纳米是一米的十亿分之一，即1nm＝109m，纳米颗粒属于学术定义上的“超细颗 粒”，由纳米级颗粒组成的材料便是纳米 材料。纳米技术和超细颗粒材料的发展， 正日益受到世界各国科技工作者的关注， 使人类科技发展进入了充满希望的新天地 • 水泥颗粒范围约在10-1～100µm之间，属 于亚微米级以上颗粒范畴，即便是“超细 水泥”，指的也是广义上的“超细”，即 30µm以下颗粒占有较大比例的水泥。
2:调湿材料
国内外常用调湿材料有沸石、硅藻土、高 分子树脂以及盐溶液等, 将这些材料与水泥、 陶瓷等复合,可以制备具有调湿性能的自调 湿建材。凹凸棒是一种具有纤维状或链状 结构的水合镁铝硅酸盐粘土矿物, 内孔分布 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ广、具有较大的比表面积, 拥有较强的吸 附能力。测试其吸放湿能力可以知： 凹凸 棒吸放湿能力相差不大, 是一种可以在高湿 环境下吸湿、低湿环境下放湿的材料； 在 湿度较高的环境下, 凹凸棒的吸水量远大于 低湿环境。依据多孔材料凹凸棒的吸放湿 性能, 将其与现今广泛应用的水泥基材料复 合, 制备出一种可自动调节湿度的水泥基材 料, 控制空气湿度
制作人：XXX 演讲人：XXX
混凝土结构除了正常负荷外,人们还希望它 在受台风、地震等自然灾害期间,能够调整 承载能力和减缓结构振动,但因混凝土本身 是惰性材料,要达到自调节的目的, 就要在混 凝土中复合驱动器材料，如形状记忆合金 （SMA）和电流变体（ER）。
• 形状记忆合金 （SMA）具有形状记忆效应 （SME）。若在室温下给以超过弹性范围 的拉伸塑性变形，当加热至稍许超过相变 温度，即可使原先出现的残余变形消失， 并恢复到原来的尺寸。在混凝土中埋入形 状记忆合金，利用形状记忆合金对温度的 敏感性和其在不同温度下恢复相应形状的 功能，当混凝土结构受到异常荷载干扰时， 通过记忆合金形状的变化，使混凝土内部 应力自动改变为另一种有利的应力分布， 这样就可调整建筑结构的承载能力。
结束
谢谢观赏
• 一纳米是一米的十亿分之一，即1nm＝109m，纳米颗粒属于学术定义上的“超细颗 粒”，由纳米级颗粒组成的材料便是纳米 材料。纳米技术和超细颗粒材料的发展， 正日益受到世界各国科技工作者的关注， 使人类科技发展进入了充满希望的新天地 • 水泥颗粒范围约在10-1～100µm之间，属 于亚微米级以上颗粒范畴，即便是“超细 水泥”，指的也是广义上的“超细”，即 30µm以下颗粒占有较大比例的水泥。
2:调湿材料
国内外常用调湿材料有沸石、硅藻土、高 分子树脂以及盐溶液等, 将这些材料与水泥、 陶瓷等复合,可以制备具有调湿性能的自调 湿建材。凹凸棒是一种具有纤维状或链状 结构的水合镁铝硅酸盐粘土矿物, 内孔分布 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ广、具有较大的比表面积, 拥有较强的吸 附能力。测试其吸放湿能力可以知： 凹凸 棒吸放湿能力相差不大, 是一种可以在高湿 环境下吸湿、低湿环境下放湿的材料； 在 湿度较高的环境下, 凹凸棒的吸水量远大于 低湿环境。依据多孔材料凹凸棒的吸放湿 性能, 将其与现今广泛应用的水泥基材料复 合, 制备出一种可自动调节湿度的水泥基材 料, 控制空气湿度
智能混凝土制造技术研究与应用
智能混凝土制造技术研究与应用一、前言智能混凝土制造技术是一种通过计算机控制和优化混凝土原材料的配比和生产过程，实现混凝土品质稳定、性能优异、节能环保的制造技术。
随着我国城市化进程的不断加快，混凝土需求量大幅增加，传统混凝土制造方式已经难以满足市场需求，新型智能混凝土制造技术正日益成为混凝土行业的发展方向，本文将就智能混凝土制造技术的研究和应用进行详细介绍。
二、智能混凝土制造技术的研究1. 智能化控制技术智能混凝土制造技术的核心是智能化控制技术，它通过计算机控制混凝土生产全过程，包括原材料的配比、搅拌、浇筑、养护等各个环节。
智能化控制技术的应用，不仅可以大大提高混凝土的品质和性能，还可以降低能耗、减少废弃物产生、提高生产效率。
2. 混凝土材料的智能配比技术传统混凝土制造过程中，配合比的制定往往基于人工经验和试验数据，存在着很大的主观性和不确定性。
而智能混凝土制造技术则通过计算机模拟和优化，对混凝土材料的配比进行智能化控制，从而实现精确配比、稳定品质的混凝土生产。
3. 智能化浇筑技术传统的混凝土浇筑往往需要大量的人力，而且难以保证浇筑的质量和效率。
智能化浇筑技术则通过灵活的控制系统，可以实现自动化的混凝土浇筑，提高浇筑的质量和效率，同时减少人力的投入。
4. 智能化养护技术养护是混凝土制造过程中非常重要的一个环节，它直接影响混凝土的品质和性能。
智能化养护技术通过计算机控制，可以实现自动化的养护过程，实时监测混凝土的温度、湿度、强度等参数，从而保证混凝土的养护效果。
三、智能混凝土制造技术的应用1. 基础建设智能混凝土制造技术的应用在基础建设领域具有非常广泛的应用前景。
比如，在道路、桥梁、隧道等基础设施建设中，采用智能混凝土制造技术可以保证混凝土的品质和性能，提高施工效率，降低施工成本。
2. 商业建筑智能混凝土制造技术在商业建筑领域的应用也非常广泛。
比如，在高层建筑的建设中，采用智能混凝土制造技术可以大大提高建筑的安全性和稳定性，同时也可以提高建筑的节能性能，降低建筑的运营成本。
智慧商砼功能介绍PPT教案
智能监控：车辆实时位置、速度、 里程、油量、滚筒状态等监控 历史轨迹、曲线图
关于V6—在线地图
本地地图
在线地图
本地地图与在线地图的结合
关于V6—智能调度
本地地图与在线地图的结合
关于V6—报警管理
报警设置
报警监控
丰富的报警项设置
关于V6—双向对接
V5
V6
发货通知单
工控系统
1、用户参与度 2、调度集权制 3、数据唯一性
意义
可以细化的了解的每个工地 的销售情况，有助于销售情 况进行分析汇总
智慧物料
功能
包括物料总览、出库分布、 入库分布和库存分布
意义
便于管理层及时的了解物料 的消耗明细，杜绝生产过程 中的物料浪费
拌站管理
功能
包括拌站管理、拌楼信息、 车辆信息、人员信息
意义
便于管理层动态的了解企业 的资源和人员情况，合理的 对资源和人员进行利用并进 行规划
工程管理
功能 客户信息 工程信息 工地管理 部位管理
意义
对客户和工地信息进行维护 和管理，方便任务的快捷跟 踪。
基础管理
功能
工厂管理，生产线管理，拌 车管理，司机管理，码单管 理，参数设置
意义
维护企业自身的信息，保证 智慧商砼能调用这些信息资 源
报表中心
功能 生产报表 运输报表 销售报表 物料报表
智
监
报
能
控
表
监
平
中
控
台
心
监控平台
统计分析
工控：中联、思维 、润炬
关于V6—排队系统
1、车辆可以提前停靠到指定的位置 等待装料 2、可以实时看到状态的变化
关于V6—报表定制
关于V6—在线地图
本地地图
在线地图
本地地图与在线地图的结合
关于V6—智能调度
本地地图与在线地图的结合
关于V6—报警管理
报警设置
报警监控
丰富的报警项设置
关于V6—双向对接
V5
V6
发货通知单
工控系统
1、用户参与度 2、调度集权制 3、数据唯一性
意义
可以细化的了解的每个工地 的销售情况，有助于销售情 况进行分析汇总
智慧物料
功能
包括物料总览、出库分布、 入库分布和库存分布
意义
便于管理层及时的了解物料 的消耗明细，杜绝生产过程 中的物料浪费
拌站管理
功能
包括拌站管理、拌楼信息、 车辆信息、人员信息
意义
便于管理层动态的了解企业 的资源和人员情况，合理的 对资源和人员进行利用并进 行规划
工程管理
功能 客户信息 工程信息 工地管理 部位管理
意义
对客户和工地信息进行维护 和管理，方便任务的快捷跟 踪。
基础管理
功能
工厂管理，生产线管理，拌 车管理，司机管理，码单管 理，参数设置
意义
维护企业自身的信息，保证 智慧商砼能调用这些信息资 源
报表中心
功能 生产报表 运输报表 销售报表 物料报表
智
监
报
能
控
表
监
平
中
控
台
心
监控平台
统计分析
工控：中联、思维 、润炬
关于V6—排队系统
1、车辆可以提前停靠到指定的位置 等待装料 2、可以实时看到状态的变化
关于V6—报表定制
混凝土ppt课件完整版
混凝土ppt课件完整版
contents
目录
• 混凝土基本概念与性质 • 生产工艺与设备介绍 • 配合比设计与优化策略 • 施工质量控制要点与验收标准 • 新型混凝土材料发展趋势及应用前景 • 总结回顾与拓展思考
01
混凝土基本概念与性质
定义及分类
定义
混凝土是一种由骨料、水、水泥 及外加剂等按一定比例配制，经 混合搅拌，硬化成型的一种人造 石材。
混凝土等。
智能化施工和数字化技术在混凝 土工程中的应用将逐渐普及，如
3D打印技术、BIM技术等。
绿色环保理念在混凝土工程中的 推广将进一步加强，如利用工业 废弃物制备混凝土、开发低碳水
泥等。
拓展思考题
01
02
03
04
1. 如何进一步提高混凝 土的强度和耐久性？智能化施工和数字化 技术在混凝土工程中有 哪些具体应用？
4. 未来混凝土工程的发 展趋势和挑战是什么？
THANKS
感谢观看
养护期管理要求
保持适宜温度和湿度
在养护期间要保持适宜的温度和湿度 ，避免混凝土出现干裂或收缩裂缝。
防止外力破坏
定期检查和记录
在养护期间要定期检查和记录混凝土 的强度、抗渗性能等指标的变化情况 。
在养护期间要避免外力对混凝土造成 破坏，如撞击、重物压迫等。
验收标准和方法
强度验收
通过留置试块或钻芯取样等方式对混凝土强度进 行检测，确保强度等级满足设计要求。
配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等。
学生自我评价报告
01
02
03
04
对混凝土的基本概念和性质有 了更深入的理解。
掌握了混凝土配合比设计的方 法和步骤。
能够独立进行混凝土的制备和 施工操作。
contents
目录
• 混凝土基本概念与性质 • 生产工艺与设备介绍 • 配合比设计与优化策略 • 施工质量控制要点与验收标准 • 新型混凝土材料发展趋势及应用前景 • 总结回顾与拓展思考
01
混凝土基本概念与性质
定义及分类
定义
混凝土是一种由骨料、水、水泥 及外加剂等按一定比例配制，经 混合搅拌，硬化成型的一种人造 石材。
混凝土等。
智能化施工和数字化技术在混凝 土工程中的应用将逐渐普及，如
3D打印技术、BIM技术等。
绿色环保理念在混凝土工程中的 推广将进一步加强，如利用工业 废弃物制备混凝土、开发低碳水
泥等。
拓展思考题
01
02
03
04
1. 如何进一步提高混凝 土的强度和耐久性？智能化施工和数字化 技术在混凝土工程中有 哪些具体应用？
4. 未来混凝土工程的发 展趋势和挑战是什么？
THANKS
感谢观看
养护期管理要求
保持适宜温度和湿度
在养护期间要保持适宜的温度和湿度 ，避免混凝土出现干裂或收缩裂缝。
防止外力破坏
定期检查和记录
在养护期间要定期检查和记录混凝土 的强度、抗渗性能等指标的变化情况 。
在养护期间要避免外力对混凝土造成 破坏，如撞击、重物压迫等。
验收标准和方法
强度验收
通过留置试块或钻芯取样等方式对混凝土强度进 行检测，确保强度等级满足设计要求。
配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等。
学生自我评价报告
01
02
03
04
对混凝土的基本概念和性质有 了更深入的理解。
掌握了混凝土配合比设计的方 法和步骤。
能够独立进行混凝土的制备和 施工操作。
混凝土基础知识讲座PPT课件
15
2.3.3 骨料的劣质性能对混凝土的影响
当石子中的针片状含量超标时，使骨料的空隙增加，不仅混凝土 拌合物的和易性变差，而且会使混凝土的强度降低。
碎石因生产工艺不同会有数量不 等的石粉。这些石粉遇水后包于骨 料表面或分散在碎石中，影响碎石 与水泥石的粘结力，提高减水剂和 水的用量，降低混凝土的强度。
图2-6 卵 石
图2-7 碎 石
14
2.3.3 骨料的劣质性能对混凝土的影响
骨料的各项性能指标将直接影响到混凝土的施工性能和使用性能。 砂石中常含有一些有害物质，如粘附在砂石表面的粘土、淤泥，妨 碍水泥与骨料的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度（当含泥量为 1—5％时，混凝土的强度降低0—12％；当含泥量超过7％时，混凝土 的强度降低达30％以上）、抗冻性和耐磨性，并增大混凝土的干缩。 混凝土用砂不能过粗或过细，砂子的粗细程度一般认为细度模量在 2.6—2.7时最好。
改善硬化混凝土的体积稳定性，提高抗裂性； ➢ 4、改善新拌混凝土的可泵性，提高施工速度。
18
我们公司使用的减水剂有自产的萘系减水剂与聚羧酸减水剂两种。
图2-9 萘系减水剂
图2-10 聚羧酸减水剂
19
2.4.2 聚羧酸减水剂
聚羧酸盐系高效减水剂与萘系高效减水剂相比，其优点共有以下8点： ➢1、优良的保塑性能，能够保持混凝土坍落度在1—2h内不损失； ➢2、掺量低，减水率高，其最高减水率可达40％； ➢3、对混凝土的早强及增强效果明显高于其它类型的高效减水剂； ➢4、能够提高抗压、抗弯和抗拉强度； ➢5、大幅提高混凝土耐久性，降低混凝土碱-骨料反应，提高混凝
☆普通混凝土：以水泥为胶凝材料， 砂子和石子为骨料，以及根据需要掺入 的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比 例，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化 成具有一定强度的“人工石材”，也就 是水泥混凝土，“混凝土”一词通常可 简作“砼”。
2.3.3 骨料的劣质性能对混凝土的影响
当石子中的针片状含量超标时，使骨料的空隙增加，不仅混凝土 拌合物的和易性变差，而且会使混凝土的强度降低。
碎石因生产工艺不同会有数量不 等的石粉。这些石粉遇水后包于骨 料表面或分散在碎石中，影响碎石 与水泥石的粘结力，提高减水剂和 水的用量，降低混凝土的强度。
图2-6 卵 石
图2-7 碎 石
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2.3.3 骨料的劣质性能对混凝土的影响
骨料的各项性能指标将直接影响到混凝土的施工性能和使用性能。 砂石中常含有一些有害物质，如粘附在砂石表面的粘土、淤泥，妨 碍水泥与骨料的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度（当含泥量为 1—5％时，混凝土的强度降低0—12％；当含泥量超过7％时，混凝土 的强度降低达30％以上）、抗冻性和耐磨性，并增大混凝土的干缩。 混凝土用砂不能过粗或过细，砂子的粗细程度一般认为细度模量在 2.6—2.7时最好。
改善硬化混凝土的体积稳定性，提高抗裂性； ➢ 4、改善新拌混凝土的可泵性，提高施工速度。
18
我们公司使用的减水剂有自产的萘系减水剂与聚羧酸减水剂两种。
图2-9 萘系减水剂
图2-10 聚羧酸减水剂
19
2.4.2 聚羧酸减水剂
聚羧酸盐系高效减水剂与萘系高效减水剂相比，其优点共有以下8点： ➢1、优良的保塑性能，能够保持混凝土坍落度在1—2h内不损失； ➢2、掺量低，减水率高，其最高减水率可达40％； ➢3、对混凝土的早强及增强效果明显高于其它类型的高效减水剂； ➢4、能够提高抗压、抗弯和抗拉强度； ➢5、大幅提高混凝土耐久性，降低混凝土碱-骨料反应，提高混凝
☆普通混凝土：以水泥为胶凝材料， 砂子和石子为骨料，以及根据需要掺入 的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比 例，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化 成具有一定强度的“人工石材”，也就 是水泥混凝土，“混凝土”一词通常可 简作“砼”。
2024版混凝土(一)ppt课件
硬化机理
水泥与水发生水化反应，生成水化硅酸钙等水化产物。这些水 化产物逐渐填充混凝土的孔隙，使混凝土变得致密，强度逐渐 提高。
物理力学性能指标
抗压强度
混凝土在压力作用下抵 抗破坏的能力，是评价 混凝土质量的主要指标。
抗拉强度
混凝土在拉力作用下抵 抗破坏的能力，相对较 低，是混凝土的弱点之
一。
弹性模量
混凝土(一)ppt课件
目录
CONTENTS
• 混凝土基本概念与性质 • 混凝土配合比设计原理 • 混凝土浇筑、振捣与养护技术 • 混凝土裂缝产生原因及预防措施 • 混凝
混凝土基本概念与 性质
定义及分类
定义
混凝土是由骨料、水、水泥及外加剂等原材料按一定比例配合，经过搅拌、成 型及养护等工序后形成的人造石材。
混凝土的基本概念、分类及 特点
混凝土的原材料、配合比设 计
02
01
混凝土的制备工艺及性能调
控
03
混凝土的耐久性、损伤与修 复
04
05
新型混凝土材料的研究与应 用
当前存在问题和挑战分析
高性能混凝土的开发与应用
01
如何进一步提高混凝土的力学性能、耐久性和工作性能，以满
足高层、大跨、海洋等复杂环境下的工程需求。
分类
按施工方法可分为现浇混凝土和预制混凝土；按强度等级可分为低强、中强和 高强混凝土；按用途可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土等。
原材料组成
骨料
水泥
包括粗骨料（石子）和细骨料（砂），是混 凝土中的主要组成部分，对混凝土的强度和 耐久性有重要影响。
是混凝土中的胶凝材料，主要作用是将骨料 牢固地粘结在一起，形成整体。
清理浇筑面 清除杂物和积水，保持浇筑面干 净。
水泥与水发生水化反应，生成水化硅酸钙等水化产物。这些水 化产物逐渐填充混凝土的孔隙，使混凝土变得致密，强度逐渐 提高。
物理力学性能指标
抗压强度
混凝土在压力作用下抵 抗破坏的能力，是评价 混凝土质量的主要指标。
抗拉强度
混凝土在拉力作用下抵 抗破坏的能力，相对较 低，是混凝土的弱点之
一。
弹性模量
混凝土(一)ppt课件
目录
CONTENTS
• 混凝土基本概念与性质 • 混凝土配合比设计原理 • 混凝土浇筑、振捣与养护技术 • 混凝土裂缝产生原因及预防措施 • 混凝
混凝土基本概念与 性质
定义及分类
定义
混凝土是由骨料、水、水泥及外加剂等原材料按一定比例配合，经过搅拌、成 型及养护等工序后形成的人造石材。
混凝土的基本概念、分类及 特点
混凝土的原材料、配合比设 计
02
01
混凝土的制备工艺及性能调
控
03
混凝土的耐久性、损伤与修 复
04
05
新型混凝土材料的研究与应 用
当前存在问题和挑战分析
高性能混凝土的开发与应用
01
如何进一步提高混凝土的力学性能、耐久性和工作性能，以满
足高层、大跨、海洋等复杂环境下的工程需求。
分类
按施工方法可分为现浇混凝土和预制混凝土；按强度等级可分为低强、中强和 高强混凝土；按用途可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土等。
原材料组成
骨料
水泥
包括粗骨料（石子）和细骨料（砂），是混 凝土中的主要组成部分，对混凝土的强度和 耐久性有重要影响。
是混凝土中的胶凝材料，主要作用是将骨料 牢固地粘结在一起，形成整体。
清理浇筑面 清除杂物和积水，保持浇筑面干 净。
混凝土ppt课件教学教程
少环境污染。
智能化发展
借助先进的计算机技术和人工智能 技术，未来混凝土材料将实现智能 化发展，能够自适应环境变化并自 动调整性能。
多功能化发展
未来混凝土材料将具备更多功能， 如自修复、自感知、自适应等，以 满足复杂多变的应用需求。
06 总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
混凝土的基本组成
水、骨料（砂、石）、水泥、掺合料 等
抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，它反映了混凝土抵抗压力的能力。根据抗压强度的大小， 可以判断混凝土的强度等级和是否符合设计要求。
耐久性能评价指标体系建立
01
02
03
抗渗性能
通过抗渗试验来评价混凝 土的抗渗性能，反映混凝 土抵抗水、油等液体渗透 的能力。
抗冻性能
通过抗冻试验来评价混凝 土的抗冻性能，反映混凝 土在冻融循环作用下的耐 久性。
02 制备工艺与设备介绍
搅拌站类型及布局规划
搅拌站类型
根据生产规模、自动化程度、布局形式等，混凝土搅拌站可分为移动式、固定 式和半固定式等多种类型。
布局规划
搅拌站的布局应遵循工艺流程顺畅、设备配置合理、操作方便、环保节能等原 则，一般包括原料存储区、配料区、搅拌区、成品存储区、控制室等区域。
搅拌设备结构和工作原理
应用领域
高性能混凝土广泛应用于高层 建筑、桥梁、隧道、海洋工程
等重要基础设施中。
纤维增强混凝土性能改善途径
纤维类型
纤维增强混凝土中常用的纤维类型包括钢纤维、合成纤维 和天然纤维等，不同类型的纤维对混凝土性能有不同的影 响。
纤维掺量
能够提高混凝土的韧性、抗裂性和耐久性。
养护时间应根据混凝土强度增 长情况确定，一般不少于7天
智能化发展
借助先进的计算机技术和人工智能 技术，未来混凝土材料将实现智能 化发展，能够自适应环境变化并自 动调整性能。
多功能化发展
未来混凝土材料将具备更多功能， 如自修复、自感知、自适应等，以 满足复杂多变的应用需求。
06 总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
混凝土的基本组成
水、骨料（砂、石）、水泥、掺合料 等
抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，它反映了混凝土抵抗压力的能力。根据抗压强度的大小， 可以判断混凝土的强度等级和是否符合设计要求。
耐久性能评价指标体系建立
01
02
03
抗渗性能
通过抗渗试验来评价混凝 土的抗渗性能，反映混凝 土抵抗水、油等液体渗透 的能力。
抗冻性能
通过抗冻试验来评价混凝 土的抗冻性能，反映混凝 土在冻融循环作用下的耐 久性。
02 制备工艺与设备介绍
搅拌站类型及布局规划
搅拌站类型
根据生产规模、自动化程度、布局形式等，混凝土搅拌站可分为移动式、固定 式和半固定式等多种类型。
布局规划
搅拌站的布局应遵循工艺流程顺畅、设备配置合理、操作方便、环保节能等原 则，一般包括原料存储区、配料区、搅拌区、成品存储区、控制室等区域。
搅拌设备结构和工作原理
应用领域
高性能混凝土广泛应用于高层 建筑、桥梁、隧道、海洋工程
等重要基础设施中。
纤维增强混凝土性能改善途径
纤维类型
纤维增强混凝土中常用的纤维类型包括钢纤维、合成纤维 和天然纤维等，不同类型的纤维对混凝土性能有不同的影 响。
纤维掺量
能够提高混凝土的韧性、抗裂性和耐久性。
养护时间应根据混凝土强度增 长情况确定，一般不少于7天
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损伤自诊断混凝土
自修复智能混凝土
自调节智能混凝土
温度自控智能混凝土
反射与吸收电磁波 的智能混凝土
E=0
E>0
E
E>>0
1. 损伤自诊断智能混凝土
自诊断混凝土是指在普通砼中复合导电、传感器等其它材料 组分使砼本身具备自诊断和自感知功能
常用智能材料组分：聚合物类、碳类、金属类和光纤,等
主要种类：
应用于智能结构中的智能材料应具备三个基本要素：
感知、处理、驱动
智能材料的工作机制
材料因素 电磁场 光
腐蚀
智能材料 感知
信息 处理器判断与处理信息
指令 智能元件驱动材料结构
压力 应力 温度
改变材料结构的性态 使材料结构适应环境
一种水泥基智能材料
0-3型水泥基压电智能材料
0-3型水泥基压电智能材料组成图
压电特性与频率的关系
G(f) (mV/kN) G(f) (mV/kN)
25
Data: Data1_B Model: BoxLucas1
20
Chi^2 = 0.06947 R^2 = 0.99883
a
39.08251
±1.77687
b
0.04636
±0.00289
15
10
G (f)
5
1
Box Lucas fitting curve
0
0
5
10
15
20
Frequency (Hz)
30 25 20 15 10
5 0
0
G (f) 2
Box Lucas fitting curve
Data: Data1_C Model: BoxLucas1
Chi^2 = 1.05274 R^2 = 0.98565
a
27.26237
±1.37027
b
0.1259 ±0.01284
被极化的水泥基压电材料样品
水泥基压电智能材料的工作原理
0-3 型水泥基压电陶瓷复合材料置入水泥砂浆中成为传感器
=======
0-3 型水泥基压电智能材料性 能
d constant 33
60
55
50
45
40
3530Biblioteka 25Polarizing time:
20
2min
15 Ceramic contant: 70%(volume) polarizing voltage: 6500V
❖ 它是20世纪60年代出现并于90年代迅速发展的新型功能材料
❖ 在结构中复合智能材料可改善结构的性能、提高结构对环境 的敏感度和自适应能力，从而可提高结构自身的“智商”
智能材料的主要特点：
✓ 具有感知功能 ✓ 具有驱动及响应环境变化功能 ✓ 能以设定的方式选择和控制响应功能 ✓ 具有反应灵敏的功能 ✓ 具有形状记忆功能
30min 120min
10
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Time (day)
0-3型水泥基压电智能材料极化性能
— 不同极化电压下d33与时间的关系
55
50
45
40
d constant 33
35
30
Ceramic content: 70%(volume)
Polarizing time: 10min
5 0
Polarizing voltage: 6500V Polarizing time: 10min
Ceramic content: (Volume) 70% 50%
20
40
60
80 100 120 140 160
Time (day)
Making the sensors, method 1
MultiFac1 Fac1
Electrode
Electrode Cement
Experiments
12
传感器效应测试装置
Load
27 24 21 18 15 12
9 6 3 0
0
加载程序图
Loading process Frequency fixed
50
100 Time 150
200
250
传感器效应测试结果
voltage (mV)
Results and Analysis
18
振动试验
(二)智能混凝土
智能基混凝体土
自 感
水或泥混自适、凝砂土浆自修
知应复
功能
预报混凝土材料内部损伤 实现砼结构自身安全检测 防止砼结构潜在脆性破坏 实现材料及结构自动修复 提高结构安全性和耐久性
应用
复合智能型组分
光纤材料 压电陶瓷 形状记忆合金 电流变体 碳纤维 高分子材料 等
智能混凝土
(一) 智能材料简介
定义：智能材料(Smart/Intelligent Materials)是指模仿生命
系统、感知环境变化，并可实时改变自身的性能参数,作出 人们所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料 的复合.又被称为智能材料系统(Smart/Intelligent Material System)
5
10
15
20
Frequency (Hz)
CA system (Kistler) – Fac3 in beam
A Fac3 sensor specimen is embedded into a small concrete beam on the upper center position, therefore it is under compression during 4-point bending test.
70
65
1.6KN=1Mpa
60
55
50
45
40
35
Slope
30
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
Input (KN)
0.1Hz 0.2Hz 0.4Hz 0.7Hz 1.0Hz 2.0Hz 3.0Hz 4.0Hz 5.0Hz 6.0Hz 8.0Hz 10.0Hz 12.0Hz 15.0Hz 20.0Hz
25
20
Polarizing voltage:
500V
15
4000v
10
6500v
5
0 0
20
40
60
80 100 120 140 160
time (day)
0-3 型水泥基压电智能材料极化性能 —不同压电陶瓷粉掺量下d33与时间的关系
d constant 33
55 50 45 40 35 30 25 20 15 10
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26 60
original data Low Pass Filter of original data
70
80
90 100 110 120 130 140
Time (sec)
结果分析
voltage (mV)
Piezo output amplitude ~ Load input amplitude (mean to peak)
自修复智能混凝土
自调节智能混凝土
温度自控智能混凝土
反射与吸收电磁波 的智能混凝土
E=0
E>0
E
E>>0
1. 损伤自诊断智能混凝土
自诊断混凝土是指在普通砼中复合导电、传感器等其它材料 组分使砼本身具备自诊断和自感知功能
常用智能材料组分：聚合物类、碳类、金属类和光纤,等
主要种类：
应用于智能结构中的智能材料应具备三个基本要素：
感知、处理、驱动
智能材料的工作机制
材料因素 电磁场 光
腐蚀
智能材料 感知
信息 处理器判断与处理信息
指令 智能元件驱动材料结构
压力 应力 温度
改变材料结构的性态 使材料结构适应环境
一种水泥基智能材料
0-3型水泥基压电智能材料
0-3型水泥基压电智能材料组成图
压电特性与频率的关系
G(f) (mV/kN) G(f) (mV/kN)
25
Data: Data1_B Model: BoxLucas1
20
Chi^2 = 0.06947 R^2 = 0.99883
a
39.08251
±1.77687
b
0.04636
±0.00289
15
10
G (f)
5
1
Box Lucas fitting curve
0
0
5
10
15
20
Frequency (Hz)
30 25 20 15 10
5 0
0
G (f) 2
Box Lucas fitting curve
Data: Data1_C Model: BoxLucas1
Chi^2 = 1.05274 R^2 = 0.98565
a
27.26237
±1.37027
b
0.1259 ±0.01284
被极化的水泥基压电材料样品
水泥基压电智能材料的工作原理
0-3 型水泥基压电陶瓷复合材料置入水泥砂浆中成为传感器
=======
0-3 型水泥基压电智能材料性 能
d constant 33
60
55
50
45
40
3530Biblioteka 25Polarizing time:
20
2min
15 Ceramic contant: 70%(volume) polarizing voltage: 6500V
❖ 它是20世纪60年代出现并于90年代迅速发展的新型功能材料
❖ 在结构中复合智能材料可改善结构的性能、提高结构对环境 的敏感度和自适应能力，从而可提高结构自身的“智商”
智能材料的主要特点：
✓ 具有感知功能 ✓ 具有驱动及响应环境变化功能 ✓ 能以设定的方式选择和控制响应功能 ✓ 具有反应灵敏的功能 ✓ 具有形状记忆功能
30min 120min
10
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Time (day)
0-3型水泥基压电智能材料极化性能
— 不同极化电压下d33与时间的关系
55
50
45
40
d constant 33
35
30
Ceramic content: 70%(volume)
Polarizing time: 10min
5 0
Polarizing voltage: 6500V Polarizing time: 10min
Ceramic content: (Volume) 70% 50%
20
40
60
80 100 120 140 160
Time (day)
Making the sensors, method 1
MultiFac1 Fac1
Electrode
Electrode Cement
Experiments
12
传感器效应测试装置
Load
27 24 21 18 15 12
9 6 3 0
0
加载程序图
Loading process Frequency fixed
50
100 Time 150
200
250
传感器效应测试结果
voltage (mV)
Results and Analysis
18
振动试验
(二)智能混凝土
智能基混凝体土
自 感
水或泥混自适、凝砂土浆自修
知应复
功能
预报混凝土材料内部损伤 实现砼结构自身安全检测 防止砼结构潜在脆性破坏 实现材料及结构自动修复 提高结构安全性和耐久性
应用
复合智能型组分
光纤材料 压电陶瓷 形状记忆合金 电流变体 碳纤维 高分子材料 等
智能混凝土
(一) 智能材料简介
定义：智能材料(Smart/Intelligent Materials)是指模仿生命
系统、感知环境变化，并可实时改变自身的性能参数,作出 人们所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料 的复合.又被称为智能材料系统(Smart/Intelligent Material System)
5
10
15
20
Frequency (Hz)
CA system (Kistler) – Fac3 in beam
A Fac3 sensor specimen is embedded into a small concrete beam on the upper center position, therefore it is under compression during 4-point bending test.
70
65
1.6KN=1Mpa
60
55
50
45
40
35
Slope
30
25
20
15
10
5
0
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10
Input (KN)
0.1Hz 0.2Hz 0.4Hz 0.7Hz 1.0Hz 2.0Hz 3.0Hz 4.0Hz 5.0Hz 6.0Hz 8.0Hz 10.0Hz 12.0Hz 15.0Hz 20.0Hz
25
20
Polarizing voltage:
500V
15
4000v
10
6500v
5
0 0
20
40
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80 100 120 140 160
time (day)
0-3 型水泥基压电智能材料极化性能 —不同压电陶瓷粉掺量下d33与时间的关系
d constant 33
55 50 45 40 35 30 25 20 15 10
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26 60
original data Low Pass Filter of original data
70
80
90 100 110 120 130 140
Time (sec)
结果分析
voltage (mV)
Piezo output amplitude ~ Load input amplitude (mean to peak)