智能混凝土.ppt
自修复混凝土解析PPT课件
•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
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
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
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
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
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
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、引言智能混凝土制造技术是指利用先进的计算机技术、物联网技术、传感器技术、机器学习技术等高新技术，对混凝土材料的生产、运输、浇筑、养护等过程进行智能化监控和管理，从而提高混凝土的质量、降低成本、提高生产效率，是一种高效、智能、绿色的混凝土生产方式。
二、智能混凝土制造技术的研究内容1.混凝土材料的智能化生产混凝土材料的生产包括原材料的选择、配合比的确定、混合、搅拌、生产等多个环节，利用智能化技术对这些环节进行监控和管理，可精确控制混凝土材料的质量，提高混凝土的强度、耐久性等性能。
2.混凝土的智能化运输利用物联网技术，对混凝土的运输进行实时监控，掌握混凝土的运输速度、温度、湿度等参数，及时调整运输路线和速度，确保混凝土材料的质量和稳定性。
3.混凝土的智能化浇筑利用机器视觉技术，对混凝土的浇筑过程进行实时监控，精确控制混凝土的流动性、均匀度、密实度等性能，提高混凝土的施工效率和质量。
4.混凝土的智能化养护利用传感器技术，对混凝土的养护过程进行实时监控，掌握混凝土的温度、湿度、强度等指标，及时调整养护措施，确保混凝土的强度和耐久性。
三、智能混凝土制造技术的应用案例1.中国建筑材料集团有限公司智能混凝土生产线该生产线采用国际先进的生产技术和装备，利用物联网技术、人工智能技术、机器视觉技术等多种智能化技术，实现混凝土生产全过程的智能化管理和监控，生产出质量稳定、性能优良的混凝土材料。
2.美国梅特勒-托利多公司智能混凝土浇筑系统该系统利用机器视觉技术和激光传感器技术，对混凝土的浇筑过程进行实时监控和调整，实现混凝土的均匀浇筑和密实性控制，提高了混凝土的质量和施工效率。
3.德国海德堡水泥公司智能混凝土运输车该车辆利用物联网技术和GPS技术，对混凝土的运输进行实时监控和调整，掌握混凝土的运输速度、温度、湿度等参数，及时调整运输路线和速度，确保混凝土材料的质量和稳定性。
四、智能混凝土制造技术的优势和不足1.优势（1）提高混凝土的质量和性能；（2）降低生产成本，提高生产效率；（3）减少环境污染，提高绿色生产水平。
2024全新混凝土ppt课件2024新版
验收前准备
完成所有质量检测项目，并准 备好相关文件和资料，如检测 报告、合格证书等。
现场检查
监理单位或建设单位组织专家 进行现场检查，核实混凝土质 量和施工情况。
验收结论
根据现场检查和文件审核情况 ，给出验收结论，并签署相关 文件。
成功案例分享：创新应用实践
案例一
高性能混凝土在超高层建筑中的 应用，提高了施工效率和结构安
材料用量和成本。
施工方案优化
针对具体工程条件，制定合理 的施工方案和流程，提高施工
效率和质量。
06
质量检测、验收标准与案例分析
质量检测项目和方法介绍
原材料检测
包括水泥、骨料、水等原材料 的质量检测，确保符合国家标
准和工程要求。
配合比设计
根据工程要求和原材料性能， 进行科学的配合比设计，确保 混凝土强度、耐久性等性能达 标。
性能优化
通过优化配合比设计、添加功能性外 加剂等手段，提高绿色环保型混凝土 的力学性能和耐久性。
材料开发
利用工业废弃物（如粉煤灰、矿渣等 ）和再生骨料等替代传统原材料，降 低混凝土生产过程中的能耗和碳排放 。
05
混凝土结构设计与优化方法
结构类型及其特点分析
框架结构
由梁、柱等线性构件组成，具有空间刚度 大、抗震性能好的特点。
根据混凝土强度等级、气候条件等因素确定养护周期，一般不少于7天；对于大体积混凝土或特殊要求的结构， 应适当延长养护时间。同时，应定期检查养护效果，及时调整养护措施。
04
新型混凝土技术发展趋势
高性能混凝土（HPC）特点及应用前景
高耐久性
HPC具有优异的抗裂、抗渗、抗
冻融等性能，可显著提高结构物
的使用寿命。
智能混凝土概述
智能混凝土概述一、智能混凝土定义智能材料，指的是"能感知环境条件，做出相应行动"的材料。
它能模仿生命系统，同时具有感知和激励双重功能，能对外界环境变化因素产生感知，自动作出适时、灵敏和恰当的响应，并具有自我诊断、自我调节、自我修复和预报命等功能。
智能混凝土是在混凝土原有组分基础上复合智能型组分，使混凝土具有自感知和记忆、自适应、自修复特性的多功能材料。
二、智能混凝土的特性1.1自感应性能自诊断智能混凝土具有压敏性和温敏性等性能。
普通的混凝土材料本身并不具有自感应功能,但在混凝土基材中掺如部分导电相组分制成的复合混凝土可具备自感应性能。
目前常用的导电组分可分为三类:聚合物类、碳类和金属类,二最常用的是碳类和金属类。
碳类导电组分包括石墨、碳纤维及炭黑;金属类材料则有金属微粉末、金属纤维、金属片、金属网等。
1.2自修复性能综合了自然愈合、基体增强和有机物释放邓机制,在混凝土材料组分中复合活性无机掺和料、微细底弹模纤维和有机化合物,从而在混凝土内部形成自增强、自愈合网络,是混凝土裂缝重新愈合,恢复甚至提高混凝土材料的性能。
常用的修复剂有两种：一种修复剂是本身就具有粘结基体材料的功能。
比如Day C M将装入化学药品的多孔玻璃纤维放置在混凝土中，如果混凝土因地震或其它应力而发生破裂，空心玻璃纤维就会破裂，释放出一种粘结剂阻止进一步的破裂。
日本学者将内含粘结剂的空心胶囊掺入混凝土材料中，一旦混凝土材料在外力作用下发生开裂，部分空心胶囊就会破裂，粘结剂流向开裂处，可使混凝土裂缝重新愈合。
在1994年，美国伊利诺伊斯大学的Carolyn Dry 将内注有缩醛高分子溶液作为粘结剂的空心玻璃纤维埋入混凝土中，使混凝土产生了自愈合效果。
一种是修复剂本身不具备粘结基材的功能，但是当其与另外的物质相遇时，能够发生化学反应，生成就有粘结功能的物质，从而具有粘结基材的功能，实现混凝土裂缝的修复。
比如美国学者采用采用磷酸钙水泥为基体材料，在其中加人多孔编织纤维网，在水泥水化和硬化过程中，多孔纤维释放出引发剂，引发剂与单聚物发生聚合反应生成高聚物。
智能混凝土
智能混凝土混凝土作为最主要的建筑材料，经历了漫长的从普通的结构材料--复合材料--功能材料的发展过程，而每一个发展阶段都凝聚了时代科技进步的成果，并顺应了人们物质和精神生活的需要。
目前，随着现代电子信息技术和材料科学的迅猛发展，促使社会及其各个组成部分，如交通系统、办公场所、居住社区等等向智能化方向发展。
混凝土材料作为各项建筑的基础，其智能化的研究和开发自然成为人们关注的焦点。
损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的相继出现为智能混凝土的研究和发展打下了坚实的基础。
作为混凝土材料发展的高级阶段，智能混凝土的研究和开发方兴未艾，本文系统总结了近十年来智能混凝土的发展历史和研究现状，并对其今后的发展趋势提出若干看法和设想。
1 . 智能混凝土的定义智能混凝土是指在原有组分基础上复合智能型组分, 使混凝土材料具有自感知和记忆、自适应、自修复特性的多功能材料。
根据所复合的智能型组分的不同, 智能混凝土主要分为碳纤维混凝土、光纤维混凝土、形状记忆合金混凝土及其它一些有特殊功能的混凝土。
2 . 各类智能混凝土的介绍及应用2.1碳纤维混凝土碳纤维混凝土是指在混凝土中均匀地加入碳纤维而构成的混凝土, 具有压敏性, 温敏性和磁敏性。
(1)碳纤维混凝土的压敏性水泥与天然石材骨料组: 成的混凝土完全干燥后, 具有极高的电阻率. 因此它被归为绝缘体材料。
普通的混凝土介于绝缘体和良性导体之间,碳纤维具有优良的导电性能.美国的D1D1L1Chung 等在1989年首先发现, 在混凝土中掺入一定量的短碳纤维导电材料, 可以使混凝土试件的导电性大大改善。
碳纤维的掺入量、长短及在基质中分布的均匀程度直接关系到碳纤维混凝土的导电性。
其导电原理为: 掺入的短碳纤维在水泥混凝土基质中出现相互关联的带电粒子的通道,通过电极施加电场时, 电子沿通道运动而具有导电性。
另一方面碳纤维本身在应力作用下, 其电阻率随应力增加而增大。
智能混凝土
积分数）的直径为0.1um的碳纤维丝，则这种混凝
土对1GHz的电磁波的反射强度要比普通混凝土对 1GHz的电磁波的反射强度高10dB，其反射强度比透 射强度低3~11dB。采用该种混凝土作为车道两侧导
航标记可以实现自动化高速公路的导航。
2.2光纤维混凝土
图1智能混凝土的应力和电阻率关系示意图
水泥复合材料的电阻变化与其内部结构变化是 相对应的，如电阻率的可逆变化对应于可逆的弹性 变形，而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和 断裂状态。
据此，可通过电阻率的变化来确定其处于安全、损
伤或破坏的哪一阶段。同时其体积电导率会随疲 劳次数增多而发生不可逆的降低，因此可以据此 进行疲劳损伤监测。
智能混凝土
1.智能混凝土定义
智能混凝土是在混凝土原有组分基础上复合智能 型组分，使混凝土具有自感知和记忆，自适应， 自修复特性的多功能材料。
根据这些特性可以有效地预报混凝土材料内部的 损伤，满足结构自我安全检测需要，防止混凝土 结构潜在脆性破坏，并能根据检测结果自动进行 修复，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。
将形状记忆合金埋入混凝土易产生裂缝的部位或
构件，当该部位或构件由于荷载、温度变化等外部 因素作用而产生较大裂缝时，会引起该处形状记忆 合金产生塑性变形，通过一定装置对形状记忆合金 加热到超过温度t，可使形状记忆合金收缩。此时， 受到限制的合金丝就会对裂缝施加压应力，迫使裂 缝变小或合拢。同时，通过记忆合金形状的变化， 使混凝土内部应力重分布并产生一定得预应力，从 而提高混凝土结构的承载能力。
图2光纤微弯原理示意图
光纤内瑞利散射的后散射光强度的检测予以采 集，或通过光功率计算测量光纤功率输出。基于 以上原理，混凝土裂缝光纤传感器设计的关键是 保证裂缝形式能使该处光纤产生微弯，同时要求 光纤能适应局部大变形而不断裂，另外需在传感 器外加保护层以适应环境，不至于损坏光纤。
混凝土安全ppt课件
安全设施检查
对施工现场的安全设施进行检 查，确保其完好有效。
质量检测
对已浇筑的混凝土进行质量检 测，确保没有安全隐患。
03
混凝土结构安全
结构设计的安全性
结构设计原则
结构优化设计
确保结构在规定的使用年限内能够承 受各种可能的作用力，包括静载、动 载、风载、地震等自然灾害的影响。
通过优化结构设计，降低结构自重， 减少材料用量，提高结构的承载能力 和稳定性。
绿色混凝土的推广与应用
绿色混凝土是一种以环保、可持续发展为目标的新型混凝土材料，其推 广与应用对于降低混凝土工业的环境污染和资源消耗具有重要意义。
绿色混凝土采用废弃物再生骨料、工业废渣等作为原材料，减少了对自 然资源的开采和消耗。同时，绿色混凝土的生产过程也采用了节能减排
技术，降低了对环境的影响。
案例二：混凝土结构倒塌事故
总结词
设计或施工不当引发的事故
详细描述
由于结构设计不合理、施工方法不当或材料质量不合格等原因，导致混凝土结构 在正常使用过程中发生倒塌，造成严重人员伤亡和财产损失。
案例三：混凝土桥梁断裂事故
总结词
超载和疲劳损伤引发的事故
详细描述
由于车辆超载或桥梁长期承受重复荷载，导致混凝土结构疲劳损伤、开裂，最终发生桥梁断裂事故。这类事故通 常发生在交通繁忙的桥梁上，对交通安全造成严重威胁。
混凝土安全 PPT 课件
目
CONTENCT
录
• 混凝土的简介 • 混凝土施工安全 • 混凝土结构安全 • 混凝土安全事故案例分析 • 混凝土安全防范措施 • 未来混凝土安全技术的发展趋势
01
混凝土的简介
混凝土的定义
混凝土是一种建筑材料，由骨料（沙、石）、水泥和水等材料混 合而成，具有较高的抗压强度和良好的耐久性。
智能混凝土.ppt
采用供热系统进行地面 采暖及融雪除冰，设备 多、费用高、施工复杂
电源
路面局部采用碳纤维 混凝土进行融雪除冰, 设备少、施工简单
(三) 需进一步研究的问题
进一步研究各种智能砼的工作机理 开发适合于智能砼的新型智能材料，为研制 新的智能砼提供基础 研发同时具有传感、处理、控制等多种功能 的智能砼，提高其集成化程度 开展智能砼材料—工程结构—智能体系的一 体化研究，推动砼在工程中应用的进度
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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
应用：在砼结构的埋入光纤传感器或其阵列，探测砼在碳化以 及受载过程中内部应力、应变变化，并对由于外力、疲劳等产 生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时监测
初始微裂纹 P
光纤传感器
将光纤传感器埋入钢 筋砼中以测量砼微裂 纹的引伸、发展规律
钢筋
钢筋混凝土简支梁
美国Winooski的一座 水电大坝的振动监测
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
2024年度混凝土施工ppt课件
07
2024/2/3
安全防护措施与环保要求
33
安全防护措施
穿戴防护用品
施工人员必须穿戴安全帽、安 全鞋、防护服等个人防护用品
，确保自身安全。
2024/2/3
安全设施
施工现场应设置安全网、安全 栏杆、安全警示标志等安全设 施，防止高处坠落和物体打击 等事故。
施工机械安全
混凝土施工机械应定期检查、 保养，确保正常运转，避免机 械故障引发安全事故。
THANKS
2024/2/3
37
注意事项
确保优化后的配合比满足工程要求，进行 试验验证。
13
实际案例分析
案例一
某高层建筑采用高性能混凝土， 通过优化配合比，提高了混凝土
强度和耐久性，降低了成本。
2024/2/3
案例二
某桥梁工程采用掺加外加剂的混凝 土，通过优化配合比，改善了混凝 土工作性能，提高了施工效率。
案例三
某隧道工程使用工业废弃物制备的 混凝土，通过优化配合比，实现了 资源循环利用，减少了环境污染。
定义
混凝土是一种由水、骨料（如沙、石）和水泥混合而成的建筑材料，经过搅拌、 浇筑、养护等工艺形成的坚硬体。
分类
根据强度等级，混凝土可分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50 、C55、C60等不同等级；根据用途，可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混 凝土、耐酸混凝土等。
4
施工特点及要求
等要求。
9
外加剂种类及作用
减水剂
减少混凝土拌合用水量，提高混 凝土强度和耐久性。
引气剂
在混凝土中引入微小气泡，改善 混凝土和易性和抗冻性。
缓凝剂
延缓混凝土凝结时间，方便施工 操作。
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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)