智能混凝土精选(九篇)

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第1篇：智能混凝土范文

关键词：智能 混凝土 研究 发展

随着现代材料科学的不断进步，作为最主要的建筑材料之一的混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化发展。用它建造的混凝土结构也趋于大型化和复杂化。然而混凝土结构在使用过程中由于受环境荷载作用。疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故。为了有效地避免突发事故的发生，延长结构的使用寿命，必须对此类结构进行实时的“健康”监测，并及时进行修复。现有的无损检测方法，如声波检测X射线及C扫描等，只能定性检测，而不能定量、数据化处理，更主要的是不能实现实时监测。因而对结构内部状态的监测和损伤估计还比较困难，甚至是不可能的。传统的混凝土结构的维修方式主要是在损伤部位进行外部的加固，而对损伤的原结构进行维修比较困难，尤其是对结构内部的损伤修复更是非常困难。随着现代社会向智能化的发展，这种停留在被动和计划模式的检测与修复方式已不能适应现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求。因此，研究和开发具有主动、自动地对结构进行自诊断、自调节、自修复、恢复的智能混凝土已成为结构一功能（智能）一体化的发展趋势[1]

1智能混凝土的定义和发展历史

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、自我修复和预报寿命等功能。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。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。正如上面所述，智能混凝士是自感知和记忆、自适应。自修复等多种功能的综合，缺一不可，以目前的科技水平制备完善的智能混凝土材料还相当困难。但近年来损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相继出现；为智能混凝土的研究打下了坚实的基础。

1.1损伤自诊断混凝土

自诊断混凝土具有压敏性和温敏性等自感应功能。普通的混凝土材料本身不具有自感应功能，但在混凝土基材中复合部分其它材料组分使混凝土本身具备本征自感应功能。目前常用的材料组分有：聚合类、碳类、金属类和光纤。其中最常用的是碳类、金属类和光纤。下面主要介绍2种当前研究比较热门的损伤自诊断混凝土。

1.1.1碳纤维智能混凝土

碳纤维是一种高强度、高弹性且导电性能良好的材料。在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性，而且其物理性能，尤其是电学性能也有明显的改善，可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和操作程度的功能。通过观测，发现水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。碳纤维水泥基材料在结构构件受力的弹性阶段，其电阻变化率随内部应力线性增加，当接近构件的极限荷载时，电阻逐渐增大，预示构件即将破坏。而基准水泥基材料的导电性几乎无变化，直到临近破坏时，电阻变化率剧烈增大，反映了混凝土内部的应力一应变关系。根据纤维混凝土的这一特性，通过测试碳纤维混凝土所处的工作状态，可以实现对结构工作状态的在线监测[2].在入碳纤维的损伤自诊断混凝土中，碳纤维混凝土本身就是传感器，可对混凝土内部在拉、压、弯静荷载和动荷载等外因作用下的弹性变形和塑性变形以及损伤开裂进行监测。试验发现，在水泥浆中掺加适量的碳纤维作为应变传感器，它的灵敏度远远高于一般的电阻应变片。在疲劳试验中还发现，无论在拉伸或是压缩状态下，碳纤维混凝土材料的体积电导率会随疲劳次数发生不可逆的降低。因此，可以应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。通过标定这种自感应混凝土，研究人员决定阻抗和载重之间的关系，由此可确定以自感应混凝土修筑的公路上的车辆方位、载重和速度等参数，为交通管理的智能化提供材料基础。

碳纤维混凝土除具有压敏性外，还具有温敏性，即温度变化引起电阻变化（温阻性）及碳纤维混凝土内部的温度差会产生电位差的热电性（Seebeck效应）。试验表明，在最高温度为70℃，最大温差为15℃的范围内，温差电动势（E）与温差t之间具有良好稳定的线性关系。当碳纤维掺量达到一临界值时，其温差电动势率有极大值，且敏感性较高，因此可以利用这种材料实现对建筑物内部和周围环境变化的实时监控；也可以实现对大体积混凝土的温度自监控以及用于热敏元件和火警报警器等可望用于有温控和火灾预警要求的智能混凝土结构中。

碳纤维混凝土除自感应功能外，还可应用于工业防静电构造。公路路面、机场跑道等处的化雪除冰。钢筋混凝土结构中的钢筋阴极保护。住宅及养殖场的电热结构等。

1.1.2光纤传感智能混凝土

光纤传感智能混凝土[3]，即在混凝土结构的关键部位埋人入纤维传感器或其阵列，探测混凝土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。光在光纤的传输过程中易受到外界环境因素的影响，如温度、压力、电场、磁场等的变化而引起光波量如光强度、相位、频率、偏振态的变化。因此人们发现，如果能测量出光波量的变化，就可以知道导致光波量变化的温度、压力、磁场等物理量的大小。于是，出现了光纤传感技术。近年来，国内外进行了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测这一领域的研究，开展了混凝土结构应力、应变及裂缝发生与发展等内部状态的光纤传感器技术的研究，这包括在混凝土的硬化过程中进行监测和结构的长期监测。光纤在传感器中的应用，提供了对土建结构智能及内部状态进行实时、在线无损检测手段，有利于结构的安全监测和整体评价和维护。到目前为止，光纤传感器已用于许多工程，典型的工程有加拿大Caleary建设的一座名为Beddington Tail的一双跨公路桥内部应变状态监测；美国Winooski的一座水电大坝的振动监测；国内工程有重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥长期监测与安全评估系统等。

1.2自调节智能混凝土

自调节智能混凝土具有电力效应和电热效应等性能。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，必须复合具有驱动功能的组件材料，如：形状记忆合金（SMA）和电流变体（ER）等。形状记忆合金具有形状记忆效应（SME），若在室温下给以超过弹性范围的拉伸塑性变形，当加热至少许超过相变温度，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不同温度下恢复相应形状的功能，在混凝土结构受到异常荷载于扰时，通过记忆合金形状的变化，使混凝土结构内部应力重分布并产生一定的预应力，从而提高混凝土结构的承载力。

电流变体（ER）是一种可通过外界电场作用来控制其粘性、弹性等流变性能双向变化的悬胶液。在外界电场的作用下，电流变体可于0.1ms级时间内组合成链状或网状结构的固凝胶，其初度随电场增加而变调到完全固化，当外界电场拆除时，仍可恢复其流变状态。在混凝土中复合电流变体，利用电流变体的这种流变作用，当混凝土结构受到台风，地震袭击时调整其内部的流变特性，改变结构的自振频率、阻尼特性以达到减缓结构振动的目的。

有些建筑物对其室内的湿度有严格的要求，如各类展览馆、博物馆及美术馆等，为实现稳定的湿度控制，往往需要许多湿度传感器、控制系统及复杂的布线等，其成本和使用维持的费用都较高。日本学者研制的自动调节环境温度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测，并根据需要对其进行调控。这种混凝土材料带来自动调节环境湿度功能的关键组分是沸石粉。其机理为：沸石中的硅酸钙含有（3－9）X10－10m的孔隙。这些孔隙可以对水分、N0x和S0x气体选择性的吸附。通过对沸石种类进行选择，可以制备符合实际应用需要的自动调节环境湿度的混凝土复合材料。它具有如下特点：优先吸附水分；水蒸气压力低的地方，其吸湿容量大；吸、放湿与温度相关，温度上升时放湿，温度下降时吸湿。

1.3自修复智能混凝土

混凝土结构在使用过程中，大多数结构是带缝工作的。混凝土产生裂缝，不仅强度降低，而且空气中的CO2、酸雨和氯化物等极易通过裂缝侵人混凝土内部，使混凝土发生碳化，并腐蚀混凝土内的钢筋，这对地下结构物或盛有危险品的处理设施尤为不利，一旦混凝土发生裂缝，要想检查和维修都很困难。自修复混凝土就是应这方面的需要而产生的。在人类现实生活中可以见到人的皮肤划破后，经一段时间皮肤会自然长好，而且修补得天衣无缝；骨头折断后，只要接好骨缝，断骨就会自动愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物组织，对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土传统组分中复合特性组分（如含有粘结剂的液芯纤维或胶囊）在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的方法，使材料损伤破坏后，具有自行愈合和再生功能，恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。在日本，以东北大学三桥博三教授为首的日本学者将内含粘结剂的胶囊或空心玻璃纤维掺入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下发生开裂，部分胶囊或空心玻璃纤维破裂，粘结液流出并深人裂缝。粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。美国伊利诺伊斯大学的Carolyn Dry在1994年采用类似的方法，将在空心玻璃纤维中注人缩醛高分子溶液作为粘结剂埋人混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基础上Carolyn Dry还根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试制备仿生混凝土材料，其基本原理是采用磷酸钙水泥（含有单聚物）为基体材料，在其中加人多孔的编织纤维网。在水泥水化和硬化过程中，多孔纤维释放出聚合反应引发剂与单聚物聚合成高聚物，聚合反应留下的水分参与水泥水化。这样便在纤维网的表面形成大量有机与无机物，它们相互穿插粘结，最终形成的复合材料是与动物骨骼结构相似的无机与有机相结合的材料，具有优异的强度及延性等性能。而且在材料使用过程中，如果发生损伤，多孔有机纤维会释放高聚物，愈合损伤。

2智能混凝规究现状和应注意的问题

前面所述的自诊断、自调节和自修复混凝土是智能混凝土研究的初级阶段，它们只具备了智能混凝土的某一基本特征，是一种智能混凝土的简化形式。因此有人也称之为机敏混凝土。然而这种功能单一的混凝土并不能发挥智能混凝土作用，目前人们正致力于将2种以上功能进行组装的所谓智能组装混凝土材料的研究。智能组装混凝土材料是将具有自感应、自凋节和自修复组件材料等与混凝土基材复合并按照结构的需要进行排列，以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。

智能混凝土具有广阔的应用前景，但作为一种新型的功能材料，如果投入实际工程，还有很多问题需要进一步地研究：如碳纤维混凝土的电阻率稳定性、电极布置方式、耐久性等；光纤混凝土的光纤传感阵列的最优排布方式；自愈合混凝土的修复粘结剂的选择。封人的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。解决上述一系列问题将对智能混凝土今后的发展产生深远的影响。为促进智能混凝土研究工作的顺利开展有必要就以下几点形成共识：

（1）开发应有针对性。所谓针对性就是要针对混凝土性能发生恶化和结构发生破坏等现象，考虑不同的智能方法，如针对这些现象，设想开发出一种能应对所有这些情况的手段是很困难的，因此，缩小智能化范围，以某种功能为对象，从而开发出相对最适应的方法是必要的。

（2）实施中应具有可行性。浇注混凝土多在施工现场进行，因而作为智能混凝土的施工方法，对其技术与工艺要求不能过高。应以原有工艺为基础开发相应的较为简单的方法。选用的材料应具有化学稳定性，要有利于安全使用，不挥发任何有刺激的气味和其它有害物质，并能大量应用而且成本较低。

（3）设计应具有综合性。采用智能化，虽然可以提高材料的耐久性，但也会带来负面作用。如由于使用了某种材料虽然能对某种恶化现象进行控制和改善，但是否会对强度等其它性能有所影响，所有这些正反两方面的问题都必须在判断和设计时进行综合考虑和权衡。

3结语

第2篇：智能混凝土范文

【关键词】智能；混凝土；研究；发展

0前言

进入二十一世纪以来，科学发展突飞猛进，现代材料不断进步，日新月异。停留在被动和计划模式的混凝土检测与修复方式的建筑材料之一的混凝土已不能适应现代多功能和智能建筑对其提出的要求，高强、高性能、多功能和智能化已经逐渐成为混凝土发展的趋势。因此，我们必须积极研究和开发具有主动、自动地对结构进行自诊断、自调节、自修复、恢复的智能混凝土，保证建筑物的结构一功能（智能）一体化。

1智能混凝土的定义和发展历史

通常情况下，我们把“能感知环境条件，做出相应行动”的材料称为智能材料。与普通材料不同的是虽然它不具有现实意义上的的生命形式，但是它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、自我修复和预报寿命等功能。换句话来说它能模仿生命系统，具有自感知和记忆，自适应，自修复特性的多功能，它保留了混凝土原有组分同时复合了智能型组分。

智能混凝土优点很多，诸如：有效地预报混凝土材料内部的损伤；自我检测结构的安全性，防止混凝土结构潜在脆性破坏；自动进行修复，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝土集自感知和记忆、自适应、自修复等多种功能于一身，缺一不可。但是以当前科技发展水平，设计完善的智能混凝土材料还相当困难。但近年来损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相继出现，为智能混凝土的研究打下了坚实的基础。

1.1 损伤自诊断混凝土

普通的混凝土材料本身不具有自感应功能，但如果在混凝土基材中加入了其它材料，就使混凝土本身具备了本征自感应功能。目前常用的材料组分有：聚合类、碳类、金属类和光纤。其中碳类、金属类和光纤比较常用。现在社会上主要有2种研究比较热门的损伤自诊断混凝土：碳纤维智能混凝土、光纤传感智能混凝土。损伤自诊断混凝土的自感应功能包括压敏性和温敏性等。

1.2自调节智能混凝土

混凝土常常承受的偶然荷载包括：台风、地震等。人们往往希望混凝土在承受这些荷载时，能够调整承载能力和减缓结构振动。但是混凝土本身是惰性材料，无法实现这一功能。自调节智能混凝土应运而生，它同时具有电力效应和电热效应等性能。所谓的自调节智能混凝土是在它内部复合具有驱动功能的组件材料，如：形状记忆合金（SMA）和电流变体（ER）等。这种材料具有形状记忆效应，举例来说，若在室温下给以超过弹性范围的拉伸塑性变形，当加热至少许超过相变温度，即可使原先出现的残余变形消失，并恢复到原来的尺寸。因此当在混凝土中埋入形状记忆合金时，可以利用形状记忆合金对温度的敏感性和不同温度下恢复相应形状的功能，在混凝土结构受到异常荷载于扰时，通过记忆合金形状的变化，使混凝土结构内部应力重分布并产生一定的预应力，从而提高混凝土结构的承载力。

一些建筑，如各类展览馆、博物馆及美术馆等，通常对其室内的湿度有严格的要求。为达到这一目的，可以布设许多湿度传感器、控制系统及复杂的布线等。然而其成本和使用维持的费用都较高。日本学者研制了一种自动调节环境温度的混凝土材料。这种混凝土材料中的关键组分沸石粉带来自动调节环境湿度功能。自身即可完成对室内环境湿度的探测，并根据需要对其进行调控。其作用机理为：沸石中的硅酸钙含有（3－9）X10－10m的孔隙。这些孔隙可以对水分、N0x和S0x气体选择性的吸附。通过对沸石种类进行选择，可以制备符合实际需要的自动调节环境湿度的混凝土复合材料。它具有如下特点：优先吸附水分；水蒸气压力低的地方，其吸湿容量大；吸、放湿与温度相关，温度上升时放湿，温度下降时吸湿。

1.3自修复智能混凝土

当混凝土承受荷载时，就形甚至出现裂缝。带缝工作的混凝土，强度会降低。如果空气中的CO2、酸雨和氯化物等通过裂缝侵人混凝土内部，将会使混凝土发生碳化，腐蚀混凝土内的钢筋，这对地下结构物或盛有危险品的处理设施尤为不利，同时要想检查和维修混凝土的裂缝是很困难的。像现实生活中可以见到人的皮肤划破后，经一段时间皮肤会自然长好，而且修补得天衣无缝；骨头折断后，只要接好骨缝，断骨就会自动愈合一样，自愈合混凝土就模仿了这一生物组织。当遭受创伤时，可以自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能。能够在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经系统的组分是混凝土组分中的具有复合特性的材料，它促使混凝土模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的，使材料损伤破坏后，具有自行愈合和再生功能，恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。

日本的东北大学三桥博三教授为首的日本学者的研究成果中，把内含粘结剂的胶囊或空心玻璃纤维掺入混凝土材料中，如果在外力作用下，混凝土发生了开裂，粘结液流出并深人裂缝。具有刚强度粘结力的粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。

2智能混凝土研究现状和应注意的问题

不管是自诊断、自调节复混凝土还是自修复混凝土，都处在智能混凝土的初级阶段，还远远没有达到智能混凝土的全部要求。它们只具备了智能混凝土的某一基本特征，是一种智能混凝土的简化形式，可以称之为机敏混凝土。它们的功能单一，并不囊括智能混凝土的各种功能。随着对建筑材料的不断认识，人们正致力于将2种以上功能进行组装的所谓智能组装混凝土材料的研究。这种混凝土将集合自感应、自凋节和自修复组件材料等，并把原始混凝土作为基材，各材料之间依据结构需要排列，以实现混凝土结构的内部损伤自诊断、自修复和抗震减振的智能化。

从长远来看，智能混凝土发展前景良好，但是依旧有很长的路要走。很多细节上的问题亟待解决。例如：如碳纤维混凝土的电阻率稳定性、电极布置方式、耐久性等；封入的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。为促进智能混凝土研究工作的顺利开展有必要就以下几点形成共识：

第3篇：智能混凝土范文

The character of some high-performance fibers including carbon fiber, optical fiber, hollow glass fiber were introduced in this article, as well as their application in smart concrete, such as self-detecting of damage, temperature regulation, transportation navigation, internal fissure examination, self-repairing etc. With the application of these new high performance materials, the development of building materials become more active.

自20世纪80年代中期智能材料的概念提出后，科研人员就将其引入建筑材料的加工中，于是就有了智能混凝土的诞生，其主要是指通过在水泥基中加入不同类型的纤维以使混凝土具有智能化功能。

1 碳纤维智能混凝土

碳纤维具有高强、高弹性模量、质轻、耐高温、耐腐蚀和导电、导热性能好等特点，在水泥基材中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性，而且可以显著改善其物理性能，尤其是电学性能。

1.1 导电性分析

由于碳纤维导电，因而由碳纤维之间未水化的水泥颗粒、水化产物、裂纹等形成势垒，构成了一定的导电网络。掺入的碳纤维在混凝土基质中出现相互关联的带电粒子通道，通过电极施加电场时，电子沿通道运动而具有导电性。因此，可将碳纤维混凝土作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。当在水泥净浆中掺加 0.5% 体积的碳纤维时，其作为应变传感器的灵敏度可达 700 mV/V，远高于一般的电阻应变片。基于这一特性，可开发碳纤维混凝土的智能化功能。

1.2 碳纤维混凝土的智能化

1.2.1 损伤自诊断

在疲劳试验中发现，在拉伸或压缩状态下，碳纤维混凝土材料的体积电导率会随疲劳次数发生不可逆的降低，可应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。在碳纤维混凝土中，碳纤维在混凝土中的分散并不完全相互独立。按渗流理论，分散相在分散体系中的浓度达到临界点时，相互接触的分散相构成了无限渗流集团。即在碳纤维混凝土中，随碳纤维掺量增大，逐渐形成了纤维聚集团簇。团簇内纤维彼此连接，当碳纤维掺量大于临界值时全部团簇形成渗流网络，使导电率急剧上升。根据这一理论，当碳纤维束受力导致纤维丝断裂时其导电性降低，而且其导电性降低的程度与断裂的碳纤维的数量成正比，即与受力大小成正比，因而可以用埋入碳纤维的电阻变化，来监测混凝土及相关结构部件的受力情况和形变情况。在具体应用时，可以将碳纤维增强树脂做成棒材，在加载作用下形变量增加导致材料电阻值增加，当电阻值急剧增加时，说明材料所受的应力已接近其临界状态，进一步加载会导致灾难性破坏，因此这种材料能够预测混凝土结构材料的寿命。

利用碳纤维复合材料做智能结构诊断，可用于：①防盗保护。将树脂、碳纤维与玻璃纤维粘接成棒状，并交叉成网状，外面覆盖混凝土，做成银行的防盗保护墙体。强盗从任何一个地方钻孔打洞，都会引起墙体的电学信号值的急剧变化，从而发出警报。②安全监测。将这种敏感碳纤维复合材料连接到高层建筑物的钢筋混凝土结构上，可以监测高层建筑物的倾斜度、各个部位的形变量以及受力过大的部位。日本建造的 66 层综合写字楼中已使用这种碳纤维敏感材料，可以随时掌握高层大楼内各个部位的受力情况，以提高大楼的使用安全性。

1.2.2 温度监控与调节

碳纤维混凝土具有温敏性，即温度变化会引起电阻变化及碳纤维混凝土内部的温度差会产生电位差的热电效应。研究表明，其在最高温度为 70 ℃、最大温差为 15 ℃的范围内，温差电动势E与温差t之间具有良好稳定的线性关系；当水泥浆中每克水泥掺入 10 mg碳纤维时，其温差电动势极大值为 18 µV/℃，灵敏性较高。利用这一特性，可实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时测量，也可实现对大体积混凝土的温度自监控以及用于热敏元件和火警报警器等，可望用于有温控和火灾预警要求的智能混凝土结构中。

碳纤维在通电时能够发热，在含有碳纤维复合棒材或者短切碳纤维的混凝土中通电后，可使墙体表面的温度提高 5 ～ 20 ℃。因此，可用埋入的碳纤维复合棒材加热墙体以提高室温，将其用于地下防空洞墙体或者图书资料馆的墙体，若所使用电压低于 10 V，对人体不会造成安全危害；还可应用这一技术对混凝土路面、桥面和机场跑道等结构进行融雪化冰等，基于碳纤维混凝土的道路及桥梁路面的自适应融雪和融冰系统的智能混凝土研究已在欧美等国家和地区的寒冷地区展开，尽管将短切碳纤维加到混凝土中的额外费用将提高大约 30%，但与粘贴或埋入传感器的做法相比仍然非常便宜。

1.2.3 利用反射电磁波来导航

使交通系统智能化是交通运输领域的一个发展方向。通过对高速公路上车道两侧的标记进行识别，电脑系统可以确定汽车的行驶线路、速度等参数。如果在混凝土中掺入0.5% 直径为 0.1 µm的碳纤维微丝，则这种混凝土对 1 GHz电磁波的反射强度要比普通混凝土高 10 dB，且其反射强度比透射强度高 29 dB，而普通混凝土反射强度比透射强度低 3 ～ 11 dB。研究表明，碳纤维微丝经臭氧处理后再掺入混凝土中，不但能提高混凝土反射电磁波的能力，而且能提高混凝土的抗拉强度。采用这种混凝土作为车道两侧导航标记，可实现自动化高速公路的导航。由汽车上的电磁波发射器向车道两侧的导航标记发射电磁波，经过反射，由汽车上的电磁波接收器接收，再通过汽车上的电脑系统进行处理，即可判断并控制汽车的行驶线路。采用这种混凝土作导航标记，其成本低，可靠性好，准确度高。另外，利用碳纤维混凝土的压敏特性，还可以将碳纤维混凝土应用在桥梁上，对车辆的载重量实时监测，限制超重车辆的通行；用于高速公路可以实时监测车辆的速度、方向、承载量；与交通信号灯结合，可对车流进行实时智能控制。

1.2.4 自动排除混凝土中的碱性物质

当混凝土使用一段时间后，其中的碱性物质就会逐渐聚集，并向钢筋表面移动，逐渐腐蚀钢筋，导致水泥开裂。在含有碳纤维棒或者丝的混凝土两端，施加高压直流电，混凝土中的碱性物质会被导电碳纤维吸附，并向负极移动，最终移动到混凝土表面而被清洗干净，从而增加混凝土构件的使用寿命。日本已陆续采用这种方法保护和维护一些国宝级文物建筑和海边的建筑物。

1.2.5 监测水泥管道的漏水情况

在钢筋混凝土管道的外壁内，平行于管道轴线，等间距地安置碳纤维敏感棒材，当碳纤维周围水分增高时，其导电性会明显增加，因而可以通过监测其电阻值的变化，来监测管道的漏水情况。

2 光纤智能混凝土

光纤是传播光信息的纤维材料，主要成分以SiO2为主，一般是由折射率高的内芯和折射率较低的包皮涂料拉制而成。光线进入光纤的内芯后，在内芯和涂料界面处发生全反射，光线就在光纤内部传输。在混凝土结构的关键部位埋入光纤传感器或其阵列，可探测混凝土在硬化以及受载过程中内部的应力和应变变化，并对由外力、疲劳等产生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时、在线无损监测，有利于结构的安全监测、维护和整体评价。

2.1 光纤传感技术

光在光纤的传输过程中易受到外界环境因素的影响，如温度、压力、电场、磁场等的变化而引起光波量如光强度、相位、频率、偏振态的变化。若能测量出光波量的变化，就可以知道导致光波量变化的温度、压力、磁场等物理量的大小。将光纤埋入混凝土中时，界面之间应具有良好的结合，两个关键问题在于：光纤埋入混凝土中时，不会因为填充物及机械震动而受到损伤；在高碱度水泥糊剂的环境中，必须具有化学耐久性。为此，可采用以下光纤埋入方法：①由金属保护管围绕纤维，在埋入时，先将管子安放到位再将混凝土浇在上面，等浇灌操作完毕，将金属管子缓慢移动，抽出离开内部的纤维，这样可使水泥形成光滑界面；②有两个金属管在光纤两端，光纤可在这两段金属套管中自由移动，金属封装应该采用与混凝土膨胀系数相匹配的材料制成，以使残余温度应力最小；③利用绝缘垫片将无壳纤维固定在钢筋上，而垫片不影响混凝土与纤维之间的结合。

2.2 光纤混凝土对于内部裂缝的监测

光纤内传输的光存在辐射、吸收和辐射损耗，当光纤的空间状态发生变化时，会引起光纤中的模式耦合，其中有些导波模变为辐射模，从而引起损耗即微弯损耗。在光纤直线段中以小于临界角的角度传播的光线，可因光纤的弯曲而使它们在纤芯与包层界面处的入射角加大，于是有一部分光便传输到包层中，使光纤中传输的光输出强度减小，即产生微弯损耗，该损耗量可通过采用光功率计直接测量光纤光功率输出。

当混凝土受外加荷载或温度影响而产生裂缝时，跨越其间的传感器将局部发生拉伸和剪切变形，从而使光纤在拉伸、剪切、横向挤压和钢丝绳表面凹凸的综合作用下产生微弯，引起该位置OTDR检测信号的衰减，实现传感。通过截面梁三点弯曲试验验证了该种传感器对混凝土裂缝的识别效果。试验结果表明，加载后，随着梁挠度的增加，光强衰减量与梁挠度相关曲线呈较强的上升趋势。说明传感器对拉伸和剪切应变非常敏感。在曲线中有斜率突变处，表明此挠度时混凝土梁产生了微裂纹，且随挠度增加裂纹随之扩展至有新的裂纹生成。此现象说明，该传感器对混凝土结构内部裂缝的产生、扩展识别效果显著。

目前，光纤传感器已用于加拿大Beddington Trail双跨公路桥的内部应变状态监测；美国Winooski水电大坝的振动监测；重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥的长期监测与安全评估等。

3 空心玻璃纤维智能混凝土

高强空心玻璃纤维强度高、刚度高、密度小，比强度、比刚度与实心玻纤相近，可用于建筑混凝土的自我修复。

3.1 自我修复原理

模仿生物组织能自动分泌某种物质使受创伤部位得到愈合的机能，通过在混凝土中复合特殊修补组分（如含粘结剂的空心纤维），形成仿生自愈合神经网络系统，在混凝土遭到外力破坏产生裂纹时复合的特殊修补成分就会自动释放并对混凝土产生修补作用。

3.2 玻璃纤维智能混凝土的自我修复

Carolyn Dry等用空心玻璃纤维存储粘结剂埋入混凝土中，当混凝土结构受外力因素影响时，材料内部因应力改变而产生裂纹，使空心纤维产生破裂，修补液从纤维洞穴流向基质而固化，以修补瞬间产生的微裂纹。但将空心玻璃纤维埋入混凝土基体时，若埋入数量过多将降低混凝土的宏观强度，若数量过少，如何保证空心玻璃纤维恰在混凝土的微裂纹产生处又是一个难题。而且，纤维管与基体的匹配性能、修补剂的粘接质量、裂纹的开裂机制等都会在不同程度上影响修补效果。另外在混凝土浇注过程中，埋入空心玻璃纤维将会增加施工复杂度，影响施工进度。因此，这种修补方式要想取得实际应用仍有许多问题需要解决。与此机理相同的还有空心微胶囊修复技术，但微胶囊混合得较为均匀，使得这种自修补方式具有更高的机敏性和适应能力。微胶囊与基体材料的匹配、微胶囊的掺入比例、修补剂的质量、裂纹的开裂机制等同样会影响到自修复的效果。

4 结束语

智能混凝土的出现是智能化时代的要求，对于土木基础设施应变的实量监测、损伤的无损评估、及时修复以及减轻台风、地震的冲击等诸多方面有着重大的现实意义。作为建筑材料领域的高新技术，通过引入新型高性能纤维材料，智能纤维混凝土为传统建材的发展注入了新的内容和活力，同时也进一步拓展了新型纤维材料的应用领域。

参考文献

[1] 姚忠伟. 智能混凝土的研究及其发展[J]. 新型建筑材料，2005（2）：6－9.

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[4] 王顺强，张红娟. 智能混凝土的研究进展[J]. 中国水泥，2005（11）：70－72.

[5] 李建保，王厚亮，孙格靓，等. 碳纤维复合材料在智能建筑结构中的应用[J]. 碳素技术，2000，109（4）：54－57.

[6] 梁文泉，王信刚，何真，等. 智能混凝土的研究[J]. 中国水泥，2003（6）：33－35.

[7] 沈文忠，张雄. 碳纤维功能混凝土研究现状及应用前景[J]. 新型建筑材料，2004（8）：30－32.

第4篇：智能混凝土范文

关键词：混凝土智能养护 混凝土构件 养护应用

中图分类号： TU37文献标识码： A

1.水泥混凝土现场养护的重要性

水泥混凝土浇筑以后，养护施工对预防表面早期开裂和保证强度十分重要。养护不到位，水泥凝固过程中水化热控制不当、温差应力过大，将导致表面、内部裂缝，同时抗拉、抗压强度的随之降低，最终影响构件的正常使用，缩短结构使用寿命，造成巨大经济损失。

2、水泥的水化过程早期表面裂缝与强度不足的的形成过程

水泥混凝土浇筑以后，其内部水化热温度迅速升高、膨胀，而表面温度升温较小，使得内部膨胀受到表面的约束，表面受拉而内部受压。水化热温度降低以后，其内部温度下降幅度较表面大，内部冷却收缩比表面大的多，内部收缩受到表面的制约，冷却收缩的拉应力超过原有的压应力，使得内部压应力变为拉应力，早期水泥混凝土抗拉强度很低，当拉应力超过其抗拉强度时，就会产生裂缝，早期裂缝出现在表面，后期则出现在内部，裂缝的产生势必导致强度的降低。

混凝土表面蒸发量与温湿度、风速的关系

拆模时间和表面防护对开裂的影响

3.水泥混凝土现场养护的现状

目前施工现场对于混凝土的养护大多均由人工洒水来完成，条件稍好一点的安装了简易的喷淋管路，但还是由人工不定时接电、送水完成养护施工，此类养护方式存在以下几个方面的问题：

（1）人工洒水不规范。为保持混凝土在浇筑以后标准养护周期内保持表面湿润，充分散除水化热，一般前期洒水较频繁，后期洒水频次减少，而现场人工洒水很难做到按时洒水，尤其是在晚上。

（2）对温度、湿度的掌握不准确。按照养护规程要求需要对养护结构物表面环境温度、湿度、内部温度进行定时的监测，以判别其湿润程度与环境温度采取措施进行养护，而现场对温度的监测不规范，对湿度基本没有监测，难以根据温、湿度状况做到适时养护。

（3）养护用水量不足或过多。洒水多少取决于梁体体积与表面积，洒水过少（湿润程度不够或不能渗入内部）则养护效果不佳，洒水过多则水资源浪费，且过多的洒水往往造成混凝土早期表面强度偏低从而产生掉色、水痕等质量缺陷。

（4）养护效率低。人工养护需要专人来完成，一般12个台座以上的梁场就需要1～2名专门的养护工人，生产高峰期需要的养护工人更多，大体积混凝土养护难度大。因而养护成本较高，养护效率低下。

（5）大体积混凝土的养护一般都需要采取监控措施，人工测试温度与湿度，分析判断是否进行内部供水冷却与表面洒水保湿。稍有不当（工人养护不及时）混凝土就会烧坏（内外温度过大导致温度应力裂缝产生）。

传统养护方式进行混凝土养护往往是不可靠的，其效率低下、过程不规范、不精细、不科学。经常由于养护不当导致混凝土强度偏低和产生温度（收缩）裂缝，影响混凝土的正常使用寿命，造成巨大经济损失。

4、JCYH水泥混凝土智能养护系统关键技术原理

JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术，根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有针对性的养护，突破传统养护的困境，可以完全杜绝人工养护不当带来的不利影响，相对于传统养护施工，是一种工艺技术上的飞跃。

JCYH系统结构及工作原理

（1）可扩展多终端装置与大数据量的交互处理

每台养护仪带4个或6个通道，同时养护4片或6片混凝土梁板，每片梁板安装一台无线测试终端，测控系统同时对每片梁板表面及周边温湿度进行监控，多台无线终端实时传回数据由控制处理中心进行判断分析，从繁杂数据中确认逻辑条件后由控制中心驱动水泵进行养护。

（2）多通道单独及交叉控制

每个通道根据该梁板周边温湿度环境单独进行监控，其数据单独分析确认样喷淋成立条件，所有通道公用压力泵及压力变频控制器，各通道根据达到养护条件的先后顺序排队等候养护喷淋系统运行，时间精确到1s。

（3）个性化程序设计

通过研究各个地区的气候条件，编写个性化的控制程序。夏季、冬季分别根据季节气候的不同单独编写程序；南方、北方根据不同的地域气候编写不同的控制程序，确保养护质量的稳定性。

JCYH系统结构及控制原理原理图

根据不同配合比混凝土的水化热量及水化过程中热量的释放率、梁体周边环境温湿度自动判别是否开启恒压喷淋以及和控制喷淋持续时间，以达到智能养护施工的目的，对养护全过程技术信息进行记录与保存，形成养护施工记录表格（喷淋时间、湿度、温度等等）及相关的曲线（温湿度-时间曲线）。

专门针对大体积混凝土的养护施工设计。在梁体内分层预埋温度传感器与冷却循环管路。实时采集混凝土内、外部温度分析温差，根据温差判别是否开启喷淋系统。同时通过外部温湿度的监测和不同混凝土水化热释放规律的分析适时的进行表面喷淋保湿，内外“双控”以达到高效高质养护的目的。

5.JCYH智能养护系统的特点

（1）一键完成养护、提高养护效率

养护管路布置完成以后，一键启动智能养护系统，则自动完成全周期养护施工，养护受人为因素干扰降到最低，提高养护效率，节省人工。

（2）现场可移动标养室

适时对混凝土周边进行整体覆盖，遮阳保湿，全过程监测梁体表面环境温度、湿度并自动作出判断控制养护管路完成养护，以适时的引导水化热释放，防止早期温度裂缝的出现，提高混凝土强度和耐久性。其功能类似于试验室水泥混凝土标准养护室。

（3）无线温湿度测量

通过在混凝土表面附着无线温湿度传感器，其信号定时的通过无线方式发射回控制主机以监测梁体表面真实的温湿度，根据监测数据判断启动喷淋系统，调节梁体表面温湿度值。每片梁板上安装无线测温终端，3-5s测量采集一次数据无线发送至智能养护仪主机进行数据处理与分析，以随时监控到梁体表面温湿度。

（4）大体积混凝土养护内外“双控”

通过了解水化过程温度变化，实测大体积混凝土内部温度与外部温湿度，分析判断温差及表面湿度，适时的进行内部循环冷却与外部喷淋保湿，实现内外部养护同步自动控制。

（5）冬季热水养护

系统配置智能热水锅炉，其自动的温控仪可自动控制水温在设定区间内（如30～50℃，水温超过50℃停止加热，水温低于30℃时自动开始加热），保证养护用水温度适宜，在养护棚内形成水雾。

（6）根据混凝土水化热量及水化过程热量释放率有针对性的养护

不同配合比的混凝土，其集料、水泥品牌、水泥用量等因素的不同对梁体的整体水化热影响很大，同时养护周期内不同时间点的水化热释放量是不同的，智能养护系统对此进行有针对性的养护，以切实保证水化热平稳的释放。

7d水化热释放曲线

（7）基于水头压力损失进行管路适应性设计

基于流体力学水头沿程损失的分析研究，计算每个喷头处的水压值、喷淋半径以适应性调整喷头布置间距与管路直径，保证喷淋面积完全覆盖混凝土表面的同时亦不浪费用水，同时保证每个喷头达到喷雾的效果。可针对不同结构形式设计不同的管理布置，保证雾化效果。

（8）规范养护过程

根据施工技术规范及养护方案要求对水泥混凝土进行规范养护，极大可能的降低人为因素的干扰，保存养护周期内温度、湿度、喷淋启动时刻、喷淋持续时间、喷淋水压等全过程技术参数，便于质量管理与质量追溯。

系统内已经根据养护技术规范、养护施工方案结合各个季节、各个地区的气候条件嵌入控制程序。做到夏季保湿降温、冬季保温保湿。

6、总结

JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术，根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有科学的养护，突破传统养护的困境，相对于传统养护施工，有许多优点，对提升混凝土结构质量有较大作用，产生很大的经济效益，应该在工程领域大范围推广应用。

参考文献

第5篇：智能混凝土范文

关键词：高性能混凝土外观质量

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，广泛使用在高铁施工中。然而大多数人对高性能混凝土了解甚少，就会导至在施工过程中出现一些构造物的外观质量差。下面我以桥梁、涵洞施工实际应用为例就高性能混凝土在施工过程中容易出现的的一些问题及如何防范作简要说明。

一、影响高性能混凝土外观质量原因分析

1、高性能混凝土配合比不佳。高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂，与普通混凝土相比还是有很大的差别。如果不安配合比施工就会影响混凝土的强度。

2、高性能混凝土出盘至入模的时间长。

2.1运输时间长，在运输过程中，需要有合理的时间限制，对于高性能砼运输距离长短必须有针对性的选择运输工具，在高性能砼运达浇筑地点前不宜超过初凝的时间，同时还要避免日光暴晒、淋雨潮湿以及较为寒冷的气候对高性能砼的影响。

2.2混凝土运达浇筑点，错过了最佳的浇筑时间。当现场出现某种原因导致混凝土不能浇筑时，现场技术员与搅拌站沟通不及时，混凝土还是陆续运至现场，导致混凝土在现场等待时间过长。

高性能混凝土出盘至入模的时间长都会造成离析、渗漏、泌水、及塌落度损失过多等现象，这些问题都可能对高性能砼造成质量影响，从而影响到结构物的外观。

3、高性能混凝土按普通混凝土的要求施工。首先作业人员不了解什么是高性能混凝土，其次在施工前没有进行培训，最后还是按照以往的经验施工。通常来讲，作业人员要充分掌握高性能混凝土的施工规范要求，在对混凝土实施搅拌之前，有必要根据现场情况将此前的试验配合比转化为现场配合比，经过一定实践论证，得出符合工程要求的配比方案，并且要保证每一道搅拌工序用料严格循序配比计量进行。但目前许多施工方没有按照规范时间搅拌，采用的是一般性搅拌机，对搅拌时间控制能力低，既没有发挥出高性能混凝土的应有效果，也没有让各种组合材料拌成颜色统一的状态。高性能混凝土在要将坍落度控制在设计范围内，统一水泥标号、粗细骨料以及掺合料的用量，并且保证混凝土性质稳定、稠度相同，这一点与普通混凝土的施工搅拌要求完全不同。

4、模板接缝不平整、不严密，表面粗糙或者粘附着物料残渣，接缝和表面的杂物没有即时被清理，导致拆模时高性能混凝土的表面出现坏裂。模板不够湿润, 表层混凝土水分蒸发, 致使模板下的混凝土干燥，缝不严, 局部漏浆;模板隔离剂涂刷不匀, 或局部漏刷、或失效, 导致混凝土表面与模板粘结造成麻面;由于排气困难且截面上钢筋密集, 振捣棒受限, 振捣困难而造成混凝土振捣不足, 气泡未完全排出, 部分气泡残留在混凝土与模板之间形成麻点。

5、管理人员对外观质量意识差，责任心不强，对高性能混凝土施工工艺不熟悉，从而无法指导作业人员。

二、改进高性能混凝土外观质量的几点措施

针对影响桥、涵砼外观质量的主要原因，制订出详细的应对措施，并明确对策实施时间、责任人、检查人、完成期限、实现目标等，保证对策实施到位。

1、对项目部管理人员进行外观质量思想意识培训教育，通过按时按质量完成进行奖罚来增强管理人员的责任心。

2、对作业人员进行振捣技术和质量意识培训教育，弃用小功率振捣器更换为大功率振捣器。

3、技术交底到作业人员，每人一册，并组织学习，主动与作业人员沟通，让作业人员自觉按标准作业施工。

4、监理与技术员在拌合站与现场对高性能砼的塌落度进行双控。加强现场与搅拌站之间的沟通，保证混凝土质量。

5、在涵洞施工中，使用强度好的木模和光滑高的粗方条立模，有可拆卸拉杆进行加固，做到横平竖直，在基础底预埋钢筋控制墙身斜面浮模，一次成模分次跳打。沉降缝用3cm的浸制松木板隔开。拉杆采用12MM圆钢，塑料管采用16PVC管，钢筋穿进PVC管，确保打完混凝土能把钢筋取出。拉杆间距50*50cm，每块墙板的竖向第一排拉杆距沉降板15cm。横向第一排拉杆距基础混凝土面25cm，在距基础混凝土下10cm穿一排钢筋头，用铁线把第一排钢管与钢筋头绑住，确保斜面不浮模。模板内部要用方条支撑保证墙身的尺寸。拉杆的扣子一定要卡到钢管上，斜边上的钢管不在一个垂直面，为保证拉杆受力平衡，在上面的钢管塞小方条，保证上、下两根钢管在同一垂直面。

6、严格控制原材料，只有加强原材料控制，高性能混凝外观质量才能得到有效保证。材料采购必须安排专人进行事前调查，充分掌握当前材料市场信息，一定要与正规厂家或经销商合作，不能为控制成本而降低材料标准，合作厂家必须出具相关产品经营许可以及材料合格证，采购人员要货比三家，择优而选。项目组要为原材料提供良好的运输和管理，在运输和储存环节严把质量，避免材料到手后出现破损。项目启动后，涉及到混凝土施工的环节，配比一定要符合施工技术设计，遵循正确规格进行配比，相关配套检测工作要落实到位，检查操作人员搅拌是否均匀，因为这些都是影响混凝土施工质量的关键点，如果混凝土配比及其它环节出现疑问，要及时与技术人员沟通，第一时间获得指导意见，操作人员不能盲目行动，尤其不可以胡乱加水。

7、混凝土配比控制。混凝土配比需要严格符合项目实际需求，混凝土在不同施工项目里的配比会有所变化，因为它是由多种原材料按照科学比例形成的混合体，由此可见，配比也会对混凝土质量产生重要影响，主要有三个要素需要加以控制：单位用水量、砂率、水灰比，这三要素运用得当，高效混凝土才会发挥出真正效用，如果控制失调，那么混凝土质量则会大大降低。混凝土配比控制要按照一定规律，在符合混凝土施工需求的基础上，以粗骨料规格来判断混凝土单位水量；在符合混凝土强度和耐久性的情况下，决定混凝土水灰比，利用黄砂填充石子之间的缝隙。

8、建立混凝土养护制度。对于高性能混凝土，各单位都有相关操作标准，本文所分析的这些导致外观不理想的原因，都在于施工过程没有按照标准执行，只要严格遵守各环节技术要求，那么外观质量的确保并非是难题。养护工作要紧随其后，因为许多建筑企业不注重混凝土养护，成型后便放在一旁，等待项目进展到需要混凝土的施工环节，然后一蹴而就，结束后才发现墙体开裂、漏筋，实际上原因在于养护工作不到位，建立合理的高性能混凝土养护，能够避免许多外观质量问题。

9、约束内力与结构刚度的关系外荷载作用下结构的内力只与荷载及结构几何尺寸有关，但在变形作用条件下，结构的约束内力不仅与变形作用及结构几何尺寸有关，尚与结构刚度有关，这是约束内力与荷载内力的重要区别。约束力矩不仅与温差和截面高度有关，而且与梁的抗弯刚度成正比，刚度越大，约束力矩越大，这适宜于裂缝出现及扩展阶段，当然应当考虑高效能混凝土的抗弯刚度是变化的，当温差不断增加，混凝土构件进入极限状态时，外观极易出现改变。

结语：

提高应用水平，强化作业培训，是完善高性能混凝土施工的前提保障。在我国目前的高铁项目施工中，人力混凝土浇筑依然占据相当大的比例，由于操作人员对高性能混凝土认知能力弱，所以引发了许多外观上的缺憾，只有掌握各项控制原则，才能让混凝土作业变得科学合理，在外观上符合要求。

参考文献：

[1] 鲍安松. 浅析混凝土外观质量控制技术[J]. 科技创新导报. 2008(13).

第6篇：智能混凝土范文

【关键词】高性能；混凝土；应用；质量控制；

0.引言

近些年来，混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛，混凝土的强度不断提高，某些工程根据自身特点需要，在提出高强度的同时，也提出耐久性施工和易性的要求，高性能混凝土随之产生，但在施工中高性能混凝土的质量控制也备受关注，根据从事工程施工多年的经验积累，根据高性能混凝土的特点，提出了在施工过程中应重视的若干问题及质量控制方法。

1.高性能混凝土的应用

由于高性能混凝土具有变形小、刚度大、弹性模量高、稳定性好、抗渗性好、耐久性高、工作寿命长、维修和重建费用少等优点，因此在国内外工程中，高性能混凝土得到了广泛的应用。在工程中，高性能混凝土可以解决以下工程难题：

（1）承载力要求较高

近年来，建筑结构的高度不断增加，因此，底层受压构件要承受越来越大的压力.为了提高构件的承载力而不增加构件截面尺寸，应采用高性能混凝土。高性能混凝土不仅能保证构件的承载力，还能有效减小截面的尺寸，从而不会影响底层的空间要求和使用功能。

（2）耐久性要求较高

防波堤、船坞、码头、采油平台等港口和海洋工程，都要求建筑物能够具有较高的耐久性，以抵抗海水的冲刷和腐蚀。高性能混凝土就具有优良的耐久性，可以保证这些建筑物的正常使用。

（3）耐磨性要求较高

等级较高的混凝土结构路面要求具有较高的耐磨性能，因此，为提高混凝土路面的抗磨损性能，应采用高性能混凝土，并通过对配合比的优化设计，提高路面的耐磨性。

（4）泵送高度要求大

混凝土泵送施工是一种常见的施工方式，随着建筑结构层数的增加，泵送高度越来越大。大量试验表明，高性能混凝土工作性能优异，可大大降低施工难度，使混凝土的一次泵送高度达到300m以上。

（5）钢筋密集、混凝土浇筑困难

有些构件受力复杂或承担的内力较大，因此，配筋很密，混凝土浇筑非常困难。高性能棍凝土的流动性好，可以保证这些构件的顺利施工以及工程的质量。

2.高性能混凝土配合比设计原则及性能。

2.1高性能混凝土配合比的设计原则有

（1）熟悉施工图纸，认真领会设计意图，全面了解设计要求的混凝土应承担的功能，并做好相应的技术信息收集和准备工作，同时，在施工中应对现场进行实地的勘察，收集水文、地质、气象等原始资料。

（2）加强原材料管理。混凝土强度会受到混凝土材料变异的影响，配制C50级高强混凝土，不需要用特殊的材料，但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。所使用材料一方面应具有较好的性能指标，另一方面还要有稳定的质量，即性能不能有太大的波动。因此，这就要求工作人员严把质量关，不允许不合格的材料进场，在进场材料与原材料不符时要及时汇报，并采取相应措施。

（3）将混凝土的毛细孔填满，以确保混凝土的强度，并增加混凝土的密实性。在混凝土的配比中，加人微米级径的超细活性颗粒，这些颗粒可以在水泥浆中水化，从而能减少和填充混凝土的毛细孔，提高混凝土的强度和密实性。

2.2高性能混凝土的性能

（1）工作性。高性能混凝土可最大限度的保障混凝土的品质，具有良好的工作性能，且施工方便。

（2）安全性。这是配比设计的最基本准则，在满足设计强度的前提下，合理优化配合比，进一步提高混凝土抗裂性、稳定性、抗渗性、耐久性。

（3）经济性。高性能混凝土能够改善混凝土的工作性、提高混凝土的强度和耐久性，从而提高经济效益。此外，高性能混凝土中粉煤灰、矿粉等掺合料的加入节约水泥的用量的同时，还能有效利用电厂、炼钢厂的衍生物。变废为宝，循环利用。

（4）耐久性。《海港工程防腐蚀技术规范》（JTJ270-2000）中要求以水胶比和胶凝材料用量来规范混凝土强度，较传统的通过水灰比和水泥用量控制混凝土的耐久性，使混凝土的耐久性得到了大大的提高。

（5）环保性。正如上文中提到的，高性能混凝土可以充分利用电厂、炼钢厂的衍生物等材料，从而将这些可能污染环境的物质转变为资源，不仅减少了资源的耗费，还保护了环境。

3.高性能混凝土的质量控制

（1）在实际施工期间，一定要对混凝土的质量严格控制，若是出现下列情况，要立即停止施工，对混凝土进行清理。主要包括：混凝土料放置时间过长导致出现混凝土凝固；不同等级的混凝土混合到一起，导致质量无法达标；混凝土振捣不到位，成品密实度有限；混凝土级配出现错误，导致无法正常施工。

（2）振捣方式的质量控制。振捣方式不对可能会造成混凝土的表面浮浆、分层、离析、麻面等质量问题，所以，施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并及时向所有操作人员做好技术交底，以降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率，保证混凝土的耐久性。

（3）在施工中应确保埋石的垂直和水平距离，并且不能影响振捣，在浇筑埋石混凝土的时候，应该严格控制施工单位的埋石量和埋石大小，并保证埋石的洁净以及埋石与模板的距离，以确保混凝土的质量。

（4）事先确定施工缝的预留位置。施工中不能随意改变施工缝的位置，同时要处理好施工缝的接搓。当混凝土的强度达到1.2Mpa时，立即清除混凝土表面的水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，用水冲洗干净，将积水清理干净后，首先采用高标号的水泥砂浆对施工缝处的旧混凝土进行表面浇抹，保证新旧混凝土直接达成完美的过渡，随后，将新的混凝土细致的捣实，进而有效保证二者直接达成很好的连接，实现一体化。

（5）二次振捣，多次搓压表面。由于高性能混凝土在拌制过程中掺加了多种外加剂及掺和料，在缓凝过程中，由于周围环境及水泥的水化作用，可能会导致混凝土失水较多，产生收缩裂缝。一般来说，在混凝土初凝前进行二次振捣或多次搓压表面，可以有效防止表层裂纹，并能在一定程度上提高混凝土的强度。

4、结束语

使用高性能混凝土可以节约原材料、降低成本、缩小构件体积、克服肥梁胖柱问题、增大有效使用空间、大大增强结构的抗冻性、耐磨性及耐化学腐蚀性。高性能混凝土从根本上降低了混凝土中氯离子的扩散系数，提高了混凝土的护筋性能，使混凝土的质量达到了耐久性设计的要求，它所具有经济性和环保性应在今后的工程中大力推广。此外，随着建筑结构的巨型化、高耸化和大跨化，推广和应用高性能混凝土也是建筑发展的必然趋势。

参考文献：

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第7篇：智能混凝土范文

关键词：铁路；高性能混凝土；质量控制

与早期传统的混凝土材料相比，高性能混凝土有着更加优越的性能，在施工过程中的运用也更加广泛。但随着建筑行业的长期运作，工程检测人员开始发现高性能混凝土在使用过程中面临着不同的质量问题，这些都给铁路的结构性能造成影响。加强高性能混凝土质量的控制，能够显著改善路面的多方面性能，主要包括：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性等。搞好混凝土施工质量的控制，能够显著调整现代工程施工的质量，满足新时期交通事业的发展需要。

1质量控制措施的分析

对于高性能混凝土采取质量控制，需要划分成3个不同的阶段，具体为：配合比控制、生产控制、验收控制。需实施的控制程序为: (1)标准。涉及到的内容有根据铁路专业的相关内容，科学编制高性能混凝土建造大纲。(2)材料。对原材料的选择，要使用性能更加优越的材料，这样才能满足不同设计的需要。 (3)配合。开展配制强度、强度标准差σ值等方面的核算，对原始材料的配合要满足各类需要，这样才能让混凝土的质量达到理想要求。(4)生产。在生产过程中要配合正确的设备操作，原材料检验及施工配合比调整，确保材料在运输过程中的性能满足要求。(5)浇筑。根据设计好的方案严格操作，在浇注时出现了各种问题要及时处理调整。分次或分层厚度、施工、捣固工艺等要科学设计。(7)拆模。这一环节的操作需要把握好时间、步骤、工艺等方面的内容，避免混凝土内部变形而影响到使用性能。(8)修复。对于高性能混凝土存在的缺陷，需要及时采取措施处理优化调整，这样可以维持混凝土的正常性能。

2高性能混凝土常见质量问题及控制

2.1高性能混凝土表面气泡、麻面

混凝土表面出现大小不同的半球状小坑,叫气泡。在混凝土振捣过程中,混凝土中的空气会不断排出,当混凝土与模板之间的空气没有排净时,滞留的空气占有一定的空间,即形成气泡。当气泡较多,比较密集分布时,则形成麻面。

预防措施（1)严格控制聚羧酸高效减水剂的引气量和引气质量,要求引入混凝土中的气泡为均匀稳定的微小气泡,改善混凝土的和易性及流动性。（2)严格控制原材料质量,特别要加强对混凝土用骨料的级配及针状、片状含量、含泥量的检测。做到骨料粒形、级配合理,粗、细骨料用量比例适中,使混凝土易振捣密实,消除气泡产生的物理原因。（3)优化高性能混凝土配合比设计。混凝土的坍落度宜根据施工工艺要求确定,在条件许可的情况下,应尽量选用低坍落度的混凝土施工。严格按照配合比施工,及时进行砂、石料含水量测定,保证施工配合比准确可靠。搅拌站计量误差必须满足规范要求,应严格按照经批准的施工配合比准确称量混凝土原材料。（4)适当减小混凝土浇筑的分层厚度,以减少排气阻力。若采用插入式振捣器时,则分层厚度宜控制在400 mm以内。重视振捣工作,根据不同的工程部位,要选用合理的振捣设备。采用插入式振捣器振捣混凝土时,插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为50～100 mm,与侧模应保持50～100 mm的距离。（5)采用二次振捣周边混凝土的办法来提高排气效果。先把混凝土摊平,再用插入式振捣器对靠近模板处的混凝土进行初振10 s,使之基本密实。然后用小型振捣棒沿模板边插捣混凝土,使模板与混凝土中的粗骨料之间的间隙加大而有足够的砂浆后,再用插入式振捣器沿周边进行第二次振捣。

2.2模板接缝处错台、漏浆、起砂带

拆模后模板接缝处出现一条带状的沟槽,表面为砂子,两侧混凝土面明显不在同一平面上。预防措施：（1)挑选加工合格的模板。（2)尽量采用大块模板或整体式模板,减少拼装数量,结构复杂的部位制作定形模板。（3)模板间的连接采用螺栓连接或间隔螺栓连接,拼装牢固,对防止出现混凝土错台的效果很好。

2.3 混凝土表面裂缝

混凝土表面裂缝是指缝宽在0.1 mm左右,缝深2～10 mm左右,长度从几厘米至几十厘米,方向不规则的裂缝。预防措施：（1)在保证施工工艺要求的工作性能的前提下,尽量减少坍落度、降低混凝土的水胶比。通过试验,尽可能降低胶凝材料中的水泥用量,加大粉煤灰、矿粉等掺和料的用量。（2)确定适宜的混凝土初、终凝时间。混凝土的早期强度越高,混凝土早期开裂的可能性就越大,也不利于混凝土的耐久性能。掺加矿物掺和料,混凝土的早期强度增长速度有所放慢,对保证混凝土的耐久性能十分有利。3)坚持二次收浆。振捣完毕后进行第一次收浆,接近初凝时进行第二次收浆,防止收浆层出现浅裂缝。（3)混凝土养护期间,应重点加强混凝土的湿度和温度控制,尽量减少表面混凝土的暴露时间,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖),防止表面水分蒸发。加强模板外洒水和拆模后对混凝土表面的洒水养护。混凝土养护期间,应对有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数。

3结语

总之，高性能混凝土外观质量通病种类多,造成的原因也不尽相同。因此,在解决这类问题时要根据现场的具体情况做具体分析,进行反复试验,找出其中的主要因素,采取相应的措施,才能收到最佳防治效果。

参考文献

[1]张树青,杨全兵.矿粉混凝土的自收缩性能[J].低温建筑技术,2004,3.

[2]吴学礼,张树青,杨全兵,王彩英.粉煤灰混凝土的自收缩性能[J].粉煤灰,2003,6.

第8篇：智能混凝土范文

关键词：高性能；混凝土；质量；控制

为规范和强化政工程实践与学术研究的发展方向，美国国家标准与技术研究院和美国政协会于1990年召开会议，首次提出了高性能混凝土的概念，并很快被世界各国所接受。现在，美国、加拿大、法国、挪威、日本等发达国家都投入很大力量进行高性能混凝土的研究。我国国家自然科学基金会和建设部、铁道部、建材总局也已决定对高性能政的研究进行联合资助，并正式将高性能混凝土研究列立为国家级重点科研项目。高性能政目前已被认作是将对建筑业的发展产生重大影响的新一代建筑材料。

一、高性能混凝土特点

高性能政是指采用普通原材料、常规施工工艺，通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的政。具体是：

1）拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析，便于浇筑密实；

2）在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定，水化热低，不产生微细裂缝，徐变小；

3）有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能政必须具备的首要条件，即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性；并同时具备低成本的技术经济合理性。目前，高性能政在发达国家的工程实践中已较广泛采用，我国尚处于试验研究、推广试用的起步阶段。

高性能混凝土具有丰富的技术内容，尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释，但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计，保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。从我国目前的及优选并经过现场试拌后，检验砼坍落度的经时损失满足规范设计施工水平出发，强度等级达到或超过C50的混土被定义为要求，满足工程应用的高施工性要求，才能正式确定所选用的高强混凝土。而且随着工程建设的需要，高性能混凝土的使频率越来越高，对其进行严格质量控制的重要性也越来越强。

二、高性能混凝土质量的原材料和设计配合比控制

1、熟悉施工图纸，认真领会设计意图。通过同设计人员交换意见，并经过现场实地勘察，收集水文、地质、气象等原始资料，对施工图设计混凝土应承担功能作全面了解，并做好相应技术信息的收集准备工作。

2、全面收集原材料信息，精选原材料。加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。

（1）指定专人定期检查、测定各种原材料和生产状态，特别是对原材料的进料、储存、计量应全方位监控。

（2）配制C60级高强混凝土，不需要用特殊的材料，但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。除有较好的性能指标外，还必须质量稳定，即在一定时期内（至少在施工期内）主要性能没有太大的波动。

（3）为确保混凝土强度，必须采取措施将毛细孔填满，以增加混凝土的密实性。因而，需要在砼配比中，加入微米级径增密处理的超细活性颗粒。使其在水泥浆微细空隙中水化，减少和填充毛细孔，达到增强和增密作用。

（4）选择合适的需要掺入的高性能的外加剂。目前，砼的外加剂品种较多，但高性能复合型外加剂国内尚不多见，故应作对比试验后确定。

3、设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足确定、耐久性要求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计合理的配比，必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度，砂控制细度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料达到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的进行，达到设计和验收标准。

4、正确按设计配合比施工按施工配合比施工，首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比，最后，要及时检查原材料是否与设计用原材料相符，这要求供方提供两份同样材料，一份提供给实验室，一份给工地，工地收料人员应按样本收料，如来料与样本不符，应马上向上级汇报，及时更改配合比（材料不合格不收料除外）。

进行混凝土强度的测定，我们以28天强度为准，为施工简便和质量保证，我们一般做7天试块等，以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展，以明确确定其质量。

三、高性能混凝土质量的施工中控制

1、在施工方案中事先确定施工缝预留位置，不能随意变更，施工缝的接槎处理一般情况下应在混凝土强度达到1.2Mp8以上时，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮浆和松动石子，将施工缝处混凝土表面凿毛，并用水冲洗干净，不得积水，再用高标号水泥砂浆浇抹表面后用混凝土细致捣实使新IS混凝土结合密实。

2、振捣方式的质量控制。施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案，并且及时向所有操作人员做好技术交底，预防因振捣方式不对而造成混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题，进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率，保证混凝土的耐久性。

3、二次振捣或多次搓压表面。高强、高性能混凝土在拌制过程中，掺加多种外加剂及掺和料，一般情况下缓凝4小时左右，这段时间已浇混凝土表面因环境及水泥水化作用失水较多，容易产生收缩裂缝，经初凝前二次振捣或多次搓压表面，能有效防止表层裂纹，且通过留置的混凝土试块进行强度试验，强度提高5%左右。

4、在施工过程中出现下列情况之一应挖出混凝土。不能保证混凝土振捣密实或对水工建筑带来不利影响的级配错误的混凝土料；长时间凝固、超过规定时间的混凝土料；下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。

5、在浇筑埋石混凝土的时候应该严格控制施工单位的埋石量、埋石大小并保证埋石洁净以及埋石与模板的距离，杜绝施工单位为了单纯提高埋石率而放弃质量。在施工中努力确保埋石垂直和水平距离，以不影响振捣为原则，提高埋石混凝土质量。

6 、浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。

四、加强高性能混凝土的养护

混凝土养护有两个目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件为温度（20± 3）℃，相对湿度保持90％以上，时间28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护从大的范围可分为自然养护与加热养护两类。

参考文献：

第9篇：智能混凝土范文

Abstract： In order to study the change rules of split strength of the manufactured sand concrete at different replacement， concrete sample was prepared at the same cement consumption with the replacement ratios of manufactured sand by mass to the natural sand were respectively 0， 25%， 50%， 75% and 100%. The split strength of manufactured sand concrete was stronger than that of natural sand， and it showed an increasing trend with the increasing of replacement rate and age but the split of replacement rate of 50% was larger than the split of replacement rate of 75% and was slightly smaller than the split of replacement rate of 100%. This showed that the optimum re-placement ratio of the manufactured sand by mass to the natural sand was 50%.

关键词：机制砂；混凝土；劈裂抗拉强度

Key words： manufactured sand；concrete；splitting tensile strength

中图分类号：TU52 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）18-0080-03

0 引言

新建广通至大理铁路复线是泛亚铁路、滇藏铁路组成部分，正线全长175公里，旅客列车设计行车速度为200公里/小时。随着我国多年的大规模基础建设，不少地区河砂资源日趋正趋枯竭，在河砂资源较匮乏的云南、贵州等地更是如此，所以本工程铁路线下工程中桥墩采用机制砂为骨料的混凝土。机制砂混凝土的劈裂抗拉强度是混凝土的一项重要力学性能指标，其对混凝土的耐久性有重要的影响[1-2]，研究机制砂混凝土的劈裂抗拉强度对机制砂在该项目中的应用起着重要的决定作用。

1 试件制作与试验方法

试验的目的是通过对比天然砂、不同石粉含量机制砂与原状机制砂混凝土，研究机制砂与天然砂对混凝土劈裂抗拉强度的影响，找出机制砂混凝土劈裂抗拉强度随龄期和替代率变化的规律。

1.1 试件制作

水泥采用鑫鼎P・O42.5级普通硅酸盐水泥，机制砂采用石灰岩机制砂，具体参数见表1，减水剂采用聚羧酸高效减水剂（减水效果30%）。

本次试验采用边长为150mm的立方体标准试块，各试块的机制砂替代率分别为0，25%，50%，75%，100%，试块龄期分别为28d、60d、90d、120d、180d。

1.2 抗拉强度试验方法

混凝土轴心受拉试验的试件可采用在两端预埋钢筋的混凝土棱柱体。试验时用试验机的夹具夹紧试件两端外伸的钢筋施加拉力，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。但用此种方法测定混凝土的轴心抗拉强度时，保持试件轴心受拉是很重要的，也是不容易完全做到的。因为混凝土内部结构不均匀，钢筋的预埋和试件的安装都难以对中，而偏心又对混凝土抗拉强度测试有很大的干扰，因此，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定混凝土的轴心抗拉强度[3]。

本次劈裂抗拉强度试验按《普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T 50081-2002）》进行，如图1所示。试验时，在劈裂钢垫条和试块之间，应加一层三合板垫层，木垫条宽20mm，长度不小于试件的长度，木垫条不能重复使用。木垫条的作用是减小试件与钢垫条接触处的应力集中，使试验误差减小，减少试验数据的离散性[4]。

2 试验结果与分析

不同龄期和不同替代率的机制砂混凝土裂抗拉强度的试验值见表2。

劈裂抗拉强度强度与龄期和替代率关系曲线如图2、图3。

对表2、图2、图3的分析如下：

①在其他材料用量相同时，劈裂抗拉强度值机制砂混凝土大于天然砂混凝土。由表2中试验数据可以看出机制砂混凝土比天然砂混凝土的劈裂抗拉强度大约大6.90%～49.53%。这一现象的原因主要是由机制砂中石粉的作用以及机制砂的表面结构等因素造成的：其一是机制砂颗粒棱角多、表面粗糙增加了集料之间的互相嵌固，增加了颗粒的比表面积，并且由于砂粒表面新加工而没有风化，提高了表面的结合力；其二是机制砂中的石粉具有填充效应，使得机制砂混凝土的孔隙率变小，进而减少了部分自由水，改善了孔隙的孔径及分布，减少了混凝土的用水量，使得配置的混凝土更加密实。石粉中具有活性的氧化铝和二氧化硅在水泥水化过程中可以加速水化铝酸钙和水化硅酸钙产物的形成，并且与氢氧化钙反应生成硅酸钙水化物及水化钼酸钙凝胶，强化水泥浆体料的结构，对混凝土界面的粘结起道了有利作用。

②机制砂混凝土的劈裂抗拉强度随着混凝土养护时间的增加而增大。由表2中试验数据可以看出60天龄期的劈裂抗拉强度比28天龄期的大约大17.74%～41.54%，90天龄期劈裂抗拉强度比60天龄期的大约大0～5.64%。这种现象与天然砂混凝土是相似的，主要原因是由于早期混凝土水化速度快，强度上升快，而后期水化速度慢，强度上升就慢。龄期越长的混凝土表明水泥水化越充分，形成的水泥石也就越多，混凝土强度也就越高。

③随着机制砂替代率的增大，混凝土的劈裂抗拉强度呈现不断增加的趋势，不过50%替代率的混凝土劈裂抗拉强度值比75%替代率的强度值要大，比100%替代率的强度值略小。经试验发现50%替代率的机制砂混凝土工作性能却优于100%替代率的机制砂混凝土，说明了机制砂对天然砂存在最佳替代率[5-6]。

3 结论与建议

①不同替代率下的机制砂混凝土劈裂抗拉强度值均大于天然砂混凝土。

②机制砂混凝土劈裂抗拉强度有着和天然砂混凝土类似的随龄期增大而增大的趋势。

③机制砂混凝土的劈裂抗拉强度随着替代率的增大呈现上升的趋势，且机制砂存在最佳替代率。

④根据试验结果，建议工程在条件允许的情况下，机制砂和天然砂按1：1混合使用，以提高混凝土的抗裂性能，保证工程结构的可靠性。

参考文献：

[1]徐健，蔡基伟，工程良，等.人工砂与人工砂混凝土的研究现状[J].国外建材科技，2004，25（3）：20-24.

[2]周静海，何海进，孟宪宏，等.再生混凝土基木力学性能试验[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2010，26（3）：464-468.

[3]叶见曙.结构设计原理[M]，北京：人民交通出版社，2014.

[4]张海洋.高性能混凝土力学性能及断裂性能试验研究[D].郑州：郑州大学，2011.