智能混凝土精選(九篇)

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第1篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：智能 混凝土 研究 發(fā)展

隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的不斷進步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對此類結(jié)構(gòu)進行實時的“健康”監(jiān)測，并及時進行修復(fù)。現(xiàn)有的無損檢測方法，如聲波檢測X射線及C掃描等，只能定性檢測，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實現(xiàn)實時監(jiān)測。因而對結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測和損傷估計還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進行外部的加固，而對損傷的原結(jié)構(gòu)進行維修比較困難，尤其是對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代社會向智能化的發(fā)展，這種停留在被動和計劃模式的檢測與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時。靈敏和恰當?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測結(jié)果自動進行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以目前的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

自診斷混凝土具有壓敏性和溫敏性等自感應(yīng)功能。普通的混凝土材料本身不具有自感應(yīng)功能，但在混凝土基材中復(fù)合部分其它材料組分使混凝土本身具備本征自感應(yīng)功能。目前常用的材料組分有：聚合類、碳類、金屬類和光纖。其中最常用的是碳類、金屬類和光纖。下面主要介紹2種當前研究比較熱門的損傷自診斷混凝土。

1.1.1碳纖維智能混凝土

碳纖維是一種高強度、高彈性且導(dǎo)電性能良好的材料。在水泥基材料中摻入適量碳纖維不僅可以顯著提高強度和韌性，而且其物理性能，尤其是電學(xué)性能也有明顯的改善，可以作為傳感器并以電信號輸出的形式反映自身受力狀況和內(nèi)部的損傷程度。將一定形狀、尺寸和摻量的短切碳纖維摻入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變和操作程度的功能。通過觀測，發(fā)現(xiàn)水泥基復(fù)合材料的電阻變化與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化是相對應(yīng)的。碳纖維水泥基材料在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的彈性階段，其電阻變化率隨內(nèi)部應(yīng)力線性增加，當接近構(gòu)件的極限荷載時，電阻逐漸增大，預(yù)示構(gòu)件即將破壞。而基準水泥基材料的導(dǎo)電性幾乎無變化，直到臨近破壞時，電阻變化率劇烈增大，反映了混凝土內(nèi)部的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)纖維混凝土的這一特性，通過測試碳纖維混凝土所處的工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的在線監(jiān)測[2].在入碳纖維的損傷自診斷混凝土中，碳纖維混凝土本身就是傳感器，可對混凝土內(nèi)部在拉、壓、彎靜荷載和動荷載等外因作用下的彈性變形和塑性變形以及損傷開裂進行監(jiān)測。試驗發(fā)現(xiàn)，在水泥漿中摻加適量的碳纖維作為應(yīng)變傳感器，它的靈敏度遠遠高于一般的電阻應(yīng)變片。在疲勞試驗中還發(fā)現(xiàn)，無論在拉伸或是壓縮狀態(tài)下，碳纖維混凝土材料的體積電導(dǎo)率會隨疲勞次數(shù)發(fā)生不可逆的降低。因此，可以應(yīng)用這一現(xiàn)象對混凝土材料的疲勞損傷進行監(jiān)測。通過標定這種自感應(yīng)混凝土，研究人員決定阻抗和載重之間的關(guān)系，由此可確定以自感應(yīng)混凝土修筑的公路上的車輛方位、載重和速度等參數(shù)，為交通管理的智能化提供材料基礎(chǔ)。

碳纖維混凝土除具有壓敏性外，還具有溫敏性，即溫度變化引起電阻變化（溫阻性）及碳纖維混凝土內(nèi)部的溫度差會產(chǎn)生電位差的熱電性（Seebeck效應(yīng)）。試驗表明，在最高溫度為70℃，最大溫差為15℃的范圍內(nèi)，溫差電動勢（E）與溫差t之間具有良好穩(wěn)定的線性關(guān)系。當碳纖維摻量達到一臨界值時，其溫差電動勢率有極大值，且敏感性較高，因此可以利用這種材料實現(xiàn)對建筑物內(nèi)部和周圍環(huán)境變化的實時監(jiān)控；也可以實現(xiàn)對大體積混凝土的溫度自監(jiān)控以及用于熱敏元件和火警報警器等可望用于有溫控和火災(zāi)預(yù)警要求的智能混凝土結(jié)構(gòu)中。

碳纖維混凝土除自感應(yīng)功能外，還可應(yīng)用于工業(yè)防靜電構(gòu)造。公路路面、機場跑道等處的化雪除冰。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋陰極保護。住宅及養(yǎng)殖場的電熱結(jié)構(gòu)等。

1.1.2光纖傳感智能混凝土

光纖傳感智能混凝土[3]，即在混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位埋人入纖維傳感器或其陣列，探測混凝土在碳化以及受載過程中內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變變化，并對由于外力、疲勞等產(chǎn)生的變形、裂紋及擴展等損傷進行實時監(jiān)測。光在光纖的傳輸過程中易受到外界環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電場、磁場等的變化而引起光波量如光強度、相位、頻率、偏振態(tài)的變化。因此人們發(fā)現(xiàn)，如果能測量出光波量的變化，就可以知道導(dǎo)致光波量變化的溫度、壓力、磁場等物理量的大小。于是，出現(xiàn)了光纖傳感技術(shù)。近年來，國內(nèi)外進行了將光纖傳感器用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和建筑檢測這一領(lǐng)域的研究，開展了混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變及裂縫發(fā)生與發(fā)展等內(nèi)部狀態(tài)的光纖傳感器技術(shù)的研究，這包括在混凝土的硬化過程中進行監(jiān)測和結(jié)構(gòu)的長期監(jiān)測。光纖在傳感器中的應(yīng)用，提供了對土建結(jié)構(gòu)智能及內(nèi)部狀態(tài)進行實時、在線無損檢測手段，有利于結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測和整體評價和維護。到目前為止，光纖傳感器已用于許多工程，典型的工程有加拿大Caleary建設(shè)的一座名為Beddington Tail的一雙跨公路橋內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測；美國Winooski的一座水電大壩的振動監(jiān)測；國內(nèi)工程有重慶渝長高速公路上的紅槽房大橋監(jiān)測和蕪湖長江大橋長期監(jiān)測與安全評估系統(tǒng)等。

1.2自調(diào)節(jié)智能混凝土

自調(diào)節(jié)智能混凝土具有電力效應(yīng)和電熱效應(yīng)等性能。混凝土結(jié)構(gòu)除了正常負荷外，人們還希望它在受臺風(fēng)、地震等自然災(zāi)害期間，能夠調(diào)整承載能力和減緩結(jié)構(gòu)振動，但因混凝土本身是惰性材料，要達到自調(diào)節(jié)的目的，必須復(fù)合具有驅(qū)動功能的組件材料，如：形狀記憶合金（SMA）和電流變體（ER）等。形狀記憶合金具有形狀記憶效應(yīng)（SME），若在室溫下給以超過彈性范圍的拉伸塑性變形，當加熱至少許超過相變溫度，即可使原先出現(xiàn)的殘余變形消失，并恢復(fù)到原來的尺寸。在混凝土中埋入形狀記憶合金，利用形狀記憶合金對溫度的敏感性和不同溫度下恢復(fù)相應(yīng)形狀的功能，在混凝土結(jié)構(gòu)受到異常荷載于擾時，通過記憶合金形狀的變化，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分布并產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。

電流變體（ER）是一種可通過外界電場作用來控制其粘性、彈性等流變性能雙向變化的懸膠液。在外界電場的作用下，電流變體可于0.1ms級時間內(nèi)組合成鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固凝膠，其初度隨電場增加而變調(diào)到完全固化，當外界電場拆除時，仍可恢復(fù)其流變狀態(tài)。在混凝土中復(fù)合電流變體，利用電流變體的這種流變作用，當混凝土結(jié)構(gòu)受到臺風(fēng)，地震襲擊時調(diào)整其內(nèi)部的流變特性，改變結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼特性以達到減緩結(jié)構(gòu)振動的目的。

有些建筑物對其室內(nèi)的濕度有嚴格的要求，如各類展覽館、博物館及美術(shù)館等，為實現(xiàn)穩(wěn)定的濕度控制，往往需要許多濕度傳感器、控制系統(tǒng)及復(fù)雜的布線等，其成本和使用維持的費用都較高。日本學(xué)者研制的自動調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的混凝土材料自身即可完成對室內(nèi)環(huán)境濕度的探測，并根據(jù)需要對其進行調(diào)控。這種混凝土材料帶來自動調(diào)節(jié)環(huán)境濕度功能的關(guān)鍵組分是沸石粉。其機理為：沸石中的硅酸鈣含有（3－9）X10－10m的孔隙。這些孔隙可以對水分、N0x和S0x氣體選擇性的吸附。通過對沸石種類進行選擇，可以制備符合實際應(yīng)用需要的自動調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的混凝土復(fù)合材料。它具有如下特點：優(yōu)先吸附水分；水蒸氣壓力低的地方，其吸濕容量大；吸、放濕與溫度相關(guān)，溫度上升時放濕，溫度下降時吸濕。

1.3自修復(fù)智能混凝土

混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中，大多數(shù)結(jié)構(gòu)是帶縫工作的?；炷廉a(chǎn)生裂縫，不僅強度降低，而且空氣中的CO2、酸雨和氯化物等極易通過裂縫侵人混凝土內(nèi)部，使混凝土發(fā)生碳化，并腐蝕混凝土內(nèi)的鋼筋，這對地下結(jié)構(gòu)物或盛有危險品的處理設(shè)施尤為不利，一旦混凝土發(fā)生裂縫，要想檢查和維修都很困難。自修復(fù)混凝土就是應(yīng)這方面的需要而產(chǎn)生的。在人類現(xiàn)實生活中可以見到人的皮膚劃破后，經(jīng)一段時間皮膚會自然長好，而且修補得天衣無縫；骨頭折斷后，只要接好骨縫，斷骨就會自動愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物組織，對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土傳統(tǒng)組分中復(fù)合特性組分（如含有粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊）在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，模仿動物的這種骨組織結(jié)構(gòu)和受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機理。采用粘結(jié)材料和基材相復(fù)合的方法，使材料損傷破壞后，具有自行愈合和再生功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的新型復(fù)合材料。在日本，以東北大學(xué)三橋博三教授為首的日本學(xué)者將內(nèi)含粘結(jié)劑的膠囊或空心玻璃纖維摻入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下發(fā)生開裂，部分膠囊或空心玻璃纖維破裂，粘結(jié)液流出并深人裂縫。粘結(jié)液可使混凝土裂縫重新愈合。美國伊利諾伊斯大學(xué)的Carolyn Dry在1994年采用類似的方法，將在空心玻璃纖維中注人縮醛高分子溶液作為粘結(jié)劑埋人混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基礎(chǔ)上Carolyn Dry還根據(jù)動物骨骼的結(jié)構(gòu)和形成機理，嘗試制備仿生混凝土材料，其基本原理是采用磷酸鈣水泥（含有單聚物）為基體材料，在其中加人多孔的編織纖維網(wǎng)。在水泥水化和硬化過程中，多孔纖維釋放出聚合反應(yīng)引發(fā)劑與單聚物聚合成高聚物，聚合反應(yīng)留下的水分參與水泥水化。這樣便在纖維網(wǎng)的表面形成大量有機與無機物，它們相互穿插粘結(jié)，最終形成的復(fù)合材料是與動物骨骼結(jié)構(gòu)相似的無機與有機相結(jié)合的材料，具有優(yōu)異的強度及延性等性能。而且在材料使用過程中，如果發(fā)生損傷，多孔有機纖維會釋放高聚物，愈合損傷。

2智能混凝規(guī)究現(xiàn)狀和應(yīng)注意的問題

前面所述的自診斷、自調(diào)節(jié)和自修復(fù)混凝土是智能混凝土研究的初級階段，它們只具備了智能混凝土的某一基本特征，是一種智能混凝土的簡化形式。因此有人也稱之為機敏混凝土。然而這種功能單一的混凝土并不能發(fā)揮智能混凝土作用，目前人們正致力于將2種以上功能進行組裝的所謂智能組裝混凝土材料的研究。智能組裝混凝土材料是將具有自感應(yīng)、自凋節(jié)和自修復(fù)組件材料等與混凝土基材復(fù)合并按照結(jié)構(gòu)的需要進行排列，以實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷自診斷、自修復(fù)和抗震減振的智能化。

智能混凝土具有廣闊的應(yīng)用前景，但作為一種新型的功能材料，如果投入實際工程，還有很多問題需要進一步地研究：如碳纖維混凝土的電阻率穩(wěn)定性、電極布置方式、耐久性等；光纖混凝土的光纖傳感陣列的最優(yōu)排布方式；自愈合混凝土的修復(fù)粘結(jié)劑的選擇。封人的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。解決上述一系列問題將對智能混凝土今后的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。為促進智能混凝土研究工作的順利開展有必要就以下幾點形成共識：

（1）開發(fā)應(yīng)有針對性。所謂針對性就是要針對混凝土性能發(fā)生惡化和結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞等現(xiàn)象，考慮不同的智能方法，如針對這些現(xiàn)象，設(shè)想開發(fā)出一種能應(yīng)對所有這些情況的手段是很困難的，因此，縮小智能化范圍，以某種功能為對象，從而開發(fā)出相對最適應(yīng)的方法是必要的。

（2）實施中應(yīng)具有可行性。澆注混凝土多在施工現(xiàn)場進行，因而作為智能混凝土的施工方法，對其技術(shù)與工藝要求不能過高。應(yīng)以原有工藝為基礎(chǔ)開發(fā)相應(yīng)的較為簡單的方法。選用的材料應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，要有利于安全使用，不揮發(fā)任何有刺激的氣味和其它有害物質(zhì)，并能大量應(yīng)用而且成本較低。

（3）設(shè)計應(yīng)具有綜合性。采用智能化，雖然可以提高材料的耐久性，但也會帶來負面作用。如由于使用了某種材料雖然能對某種惡化現(xiàn)象進行控制和改善，但是否會對強度等其它性能有所影響，所有這些正反兩方面的問題都必須在判斷和設(shè)計時進行綜合考慮和權(quán)衡。

3結(jié)語

第2篇：智能混凝土范文

【關(guān)鍵詞】智能；混凝土；研究；發(fā)展

0前言

進入二十一世紀以來，科學(xué)發(fā)展突飛猛進，現(xiàn)代材料不斷進步，日新月異。停留在被動和計劃模式的混凝土檢測與修復(fù)方式的建筑材料之一的混凝土已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對其提出的要求，高強、高性能、多功能和智能化已經(jīng)逐漸成為混凝土發(fā)展的趨勢。因此，我們必須積極研究和開發(fā)具有主動、自動地對結(jié)構(gòu)進行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土，保證建筑物的結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化。

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

通常情況下，我們把“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動”的材料稱為智能材料。與普通材料不同的是雖然它不具有現(xiàn)實意義上的的生命形式，但是它具有感知和激勵雙重功能，能對外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動作出適時、靈敏和恰當?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報壽命等功能。換句話來說它能模仿生命系統(tǒng)，具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能，它保留了混凝土原有組分同時復(fù)合了智能型組分。

智能混凝土優(yōu)點很多，諸如：有效地預(yù)報混凝土材料內(nèi)部的損傷；自我檢測結(jié)構(gòu)的安全性，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞；自動進行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝土集自感知和記憶、自適應(yīng)、自修復(fù)等多種功能于一身，缺一不可。但是以當前科技發(fā)展水平，設(shè)計完善的智能混凝土材料還相當困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)，為智能混凝土的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。

1.1 損傷自診斷混凝土

普通的混凝土材料本身不具有自感應(yīng)功能，但如果在混凝土基材中加入了其它材料，就使混凝土本身具備了本征自感應(yīng)功能。目前常用的材料組分有：聚合類、碳類、金屬類和光纖。其中碳類、金屬類和光纖比較常用?，F(xiàn)在社會上主要有2種研究比較熱門的損傷自診斷混凝土：碳纖維智能混凝土、光纖傳感智能混凝土。損傷自診斷混凝土的自感應(yīng)功能包括壓敏性和溫敏性等。

1.2自調(diào)節(jié)智能混凝土

混凝土常常承受的偶然荷載包括：臺風(fēng)、地震等。人們往往希望混凝土在承受這些荷載時，能夠調(diào)整承載能力和減緩結(jié)構(gòu)振動。但是混凝土本身是惰性材料，無法實現(xiàn)這一功能。自調(diào)節(jié)智能混凝土應(yīng)運而生，它同時具有電力效應(yīng)和電熱效應(yīng)等性能。所謂的自調(diào)節(jié)智能混凝土是在它內(nèi)部復(fù)合具有驅(qū)動功能的組件材料，如：形狀記憶合金（SMA）和電流變體（ER）等。這種材料具有形狀記憶效應(yīng)，舉例來說，若在室溫下給以超過彈性范圍的拉伸塑性變形，當加熱至少許超過相變溫度，即可使原先出現(xiàn)的殘余變形消失，并恢復(fù)到原來的尺寸。因此當在混凝土中埋入形狀記憶合金時，可以利用形狀記憶合金對溫度的敏感性和不同溫度下恢復(fù)相應(yīng)形狀的功能，在混凝土結(jié)構(gòu)受到異常荷載于擾時，通過記憶合金形狀的變化，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分布并產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。

一些建筑，如各類展覽館、博物館及美術(shù)館等，通常對其室內(nèi)的濕度有嚴格的要求。為達到這一目的，可以布設(shè)許多濕度傳感器、控制系統(tǒng)及復(fù)雜的布線等。然而其成本和使用維持的費用都較高。日本學(xué)者研制了一種自動調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的混凝土材料。這種混凝土材料中的關(guān)鍵組分沸石粉帶來自動調(diào)節(jié)環(huán)境濕度功能。自身即可完成對室內(nèi)環(huán)境濕度的探測，并根據(jù)需要對其進行調(diào)控。其作用機理為：沸石中的硅酸鈣含有（3－9）X10－10m的孔隙。這些孔隙可以對水分、N0x和S0x氣體選擇性的吸附。通過對沸石種類進行選擇，可以制備符合實際需要的自動調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的混凝土復(fù)合材料。它具有如下特點：優(yōu)先吸附水分；水蒸氣壓力低的地方，其吸濕容量大；吸、放濕與溫度相關(guān)，溫度上升時放濕，溫度下降時吸濕。

1.3自修復(fù)智能混凝土

當混凝土承受荷載時，就形甚至出現(xiàn)裂縫。帶縫工作的混凝土，強度會降低。如果空氣中的CO2、酸雨和氯化物等通過裂縫侵人混凝土內(nèi)部，將會使混凝土發(fā)生碳化，腐蝕混凝土內(nèi)的鋼筋，這對地下結(jié)構(gòu)物或盛有危險品的處理設(shè)施尤為不利，同時要想檢查和維修混凝土的裂縫是很困難的。像現(xiàn)實生活中可以見到人的皮膚劃破后，經(jīng)一段時間皮膚會自然長好，而且修補得天衣無縫；骨頭折斷后，只要接好骨縫，斷骨就會自動愈合一樣，自愈合混凝土就模仿了這一生物組織。當遭受創(chuàng)傷時，可以自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能。能夠在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)系統(tǒng)的組分是混凝土組分中的具有復(fù)合特性的材料，它促使混凝土模仿動物的這種骨組織結(jié)構(gòu)和受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機理。采用粘結(jié)材料和基材相復(fù)合的，使材料損傷破壞后，具有自行愈合和再生功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的新型復(fù)合材料。

日本的東北大學(xué)三橋博三教授為首的日本學(xué)者的研究成果中，把內(nèi)含粘結(jié)劑的膠囊或空心玻璃纖維摻入混凝土材料中，如果在外力作用下，混凝土發(fā)生了開裂，粘結(jié)液流出并深人裂縫。具有剛強度粘結(jié)力的粘結(jié)液可使混凝土裂縫重新愈合。

2智能混凝土研究現(xiàn)狀和應(yīng)注意的問題

不管是自診斷、自調(diào)節(jié)復(fù)混凝土還是自修復(fù)混凝土，都處在智能混凝土的初級階段，還遠遠沒有達到智能混凝土的全部要求。它們只具備了智能混凝土的某一基本特征，是一種智能混凝土的簡化形式，可以稱之為機敏混凝土。它們的功能單一，并不囊括智能混凝土的各種功能。隨著對建筑材料的不斷認識，人們正致力于將2種以上功能進行組裝的所謂智能組裝混凝土材料的研究。這種混凝土將集合自感應(yīng)、自凋節(jié)和自修復(fù)組件材料等，并把原始混凝土作為基材，各材料之間依據(jù)結(jié)構(gòu)需要排列，以實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷自診斷、自修復(fù)和抗震減振的智能化。

從長遠來看，智能混凝土發(fā)展前景良好，但是依舊有很長的路要走。很多細節(jié)上的問題亟待解決。例如：如碳纖維混凝土的電阻率穩(wěn)定性、電極布置方式、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。為促進智能混凝土研究工作的順利開展有必要就以下幾點形成共識：

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世紀80年代中期智能材料的概念提出后，科研人員就將其引入建筑材料的加工中，于是就有了智能混凝土的誕生，其主要是指通過在水泥基中加入不同類型的纖維以使混凝土具有智能化功能。

1 碳纖維智能混凝土

碳纖維具有高強、高彈性模量、質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好等特點，在水泥基材中摻入適量碳纖維不僅可以顯著提高強度和韌性，而且可以顯著改善其物理性能，尤其是電學(xué)性能。

1.1 導(dǎo)電性分析

由于碳纖維導(dǎo)電，因而由碳纖維之間未水化的水泥顆粒、水化產(chǎn)物、裂紋等形成勢壘，構(gòu)成了一定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。摻入的碳纖維在混凝土基質(zhì)中出現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)的帶電粒子通道，通過電極施加電場時，電子沿通道運動而具有導(dǎo)電性。因此，可將碳纖維混凝土作為傳感器并以電信號輸出的形式反映自身受力狀況和內(nèi)部的損傷程度。當在水泥凈漿中摻加 0.5% 體積的碳纖維時，其作為應(yīng)變傳感器的靈敏度可達 700 mV/V，遠高于一般的電阻應(yīng)變片。基于這一特性，可開發(fā)碳纖維混凝土的智能化功能。

1.2 碳纖維混凝土的智能化

1.2.1 損傷自診斷

在疲勞試驗中發(fā)現(xiàn)，在拉伸或壓縮狀態(tài)下，碳纖維混凝土材料的體積電導(dǎo)率會隨疲勞次數(shù)發(fā)生不可逆的降低，可應(yīng)用這一現(xiàn)象對混凝土材料的疲勞損傷進行監(jiān)測。在碳纖維混凝土中，碳纖維在混凝土中的分散并不完全相互獨立。按滲流理論，分散相在分散體系中的濃度達到臨界點時，相互接觸的分散相構(gòu)成了無限滲流集團。即在碳纖維混凝土中，隨碳纖維摻量增大，逐漸形成了纖維聚集團簇。團簇內(nèi)纖維彼此連接，當碳纖維摻量大于臨界值時全部團簇形成滲流網(wǎng)絡(luò)，使導(dǎo)電率急劇上升。根據(jù)這一理論，當碳纖維束受力導(dǎo)致纖維絲斷裂時其導(dǎo)電性降低，而且其導(dǎo)電性降低的程度與斷裂的碳纖維的數(shù)量成正比，即與受力大小成正比，因而可以用埋入碳纖維的電阻變化，來監(jiān)測混凝土及相關(guān)結(jié)構(gòu)部件的受力情況和形變情況。在具體應(yīng)用時，可以將碳纖維增強樹脂做成棒材，在加載作用下形變量增加導(dǎo)致材料電阻值增加，當電阻值急劇增加時，說明材料所受的應(yīng)力已接近其臨界狀態(tài)，進一步加載會導(dǎo)致災(zāi)難性破壞，因此這種材料能夠預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)材料的壽命。

利用碳纖維復(fù)合材料做智能結(jié)構(gòu)診斷，可用于：①防盜保護。將樹脂、碳纖維與玻璃纖維粘接成棒狀，并交叉成網(wǎng)狀，外面覆蓋混凝土，做成銀行的防盜保護墻體。強盜從任何一個地方鉆孔打洞，都會引起墻體的電學(xué)信號值的急劇變化，從而發(fā)出警報。②安全監(jiān)測。將這種敏感碳纖維復(fù)合材料連接到高層建筑物的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上，可以監(jiān)測高層建筑物的傾斜度、各個部位的形變量以及受力過大的部位。日本建造的 66 層綜合寫字樓中已使用這種碳纖維敏感材料，可以隨時掌握高層大樓內(nèi)各個部位的受力情況，以提高大樓的使用安全性。

1.2.2 溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)

碳纖維混凝土具有溫敏性，即溫度變化會引起電阻變化及碳纖維混凝土內(nèi)部的溫度差會產(chǎn)生電位差的熱電效應(yīng)。研究表明，其在最高溫度為 70 ℃、最大溫差為 15 ℃的范圍內(nèi)，溫差電動勢E與溫差t之間具有良好穩(wěn)定的線性關(guān)系；當水泥漿中每克水泥摻入 10 mg碳纖維時，其溫差電動勢極大值為 18 µV/℃，靈敏性較高。利用這一特性，可實現(xiàn)對建筑物內(nèi)部和周圍環(huán)境溫度變化的實時測量，也可實現(xiàn)對大體積混凝土的溫度自監(jiān)控以及用于熱敏元件和火警報警器等，可望用于有溫控和火災(zāi)預(yù)警要求的智能混凝土結(jié)構(gòu)中。

碳纖維在通電時能夠發(fā)熱，在含有碳纖維復(fù)合棒材或者短切碳纖維的混凝土中通電后，可使墻體表面的溫度提高 5 ～ 20 ℃。因此，可用埋入的碳纖維復(fù)合棒材加熱墻體以提高室溫，將其用于地下防空洞墻體或者圖書資料館的墻體，若所使用電壓低于 10 V，對人體不會造成安全危害；還可應(yīng)用這一技術(shù)對混凝土路面、橋面和機場跑道等結(jié)構(gòu)進行融雪化冰等，基于碳纖維混凝土的道路及橋梁路面的自適應(yīng)融雪和融冰系統(tǒng)的智能混凝土研究已在歐美等國家和地區(qū)的寒冷地區(qū)展開，盡管將短切碳纖維加到混凝土中的額外費用將提高大約 30%，但與粘貼或埋入傳感器的做法相比仍然非常便宜。

1.2.3 利用反射電磁波來導(dǎo)航

使交通系統(tǒng)智能化是交通運輸領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。通過對高速公路上車道兩側(cè)的標記進行識別，電腦系統(tǒng)可以確定汽車的行駛線路、速度等參數(shù)。如果在混凝土中摻入0.5% 直徑為 0.1 µm的碳纖維微絲，則這種混凝土對 1 GHz電磁波的反射強度要比普通混凝土高 10 dB，且其反射強度比透射強度高 29 dB，而普通混凝土反射強度比透射強度低 3 ～ 11 dB。研究表明，碳纖維微絲經(jīng)臭氧處理后再摻入混凝土中，不但能提高混凝土反射電磁波的能力，而且能提高混凝土的抗拉強度。采用這種混凝土作為車道兩側(cè)導(dǎo)航標記，可實現(xiàn)自動化高速公路的導(dǎo)航。由汽車上的電磁波發(fā)射器向車道兩側(cè)的導(dǎo)航標記發(fā)射電磁波，經(jīng)過反射，由汽車上的電磁波接收器接收，再通過汽車上的電腦系統(tǒng)進行處理，即可判斷并控制汽車的行駛線路。采用這種混凝土作導(dǎo)航標記，其成本低，可靠性好，準確度高。另外，利用碳纖維混凝土的壓敏特性，還可以將碳纖維混凝土應(yīng)用在橋梁上，對車輛的載重量實時監(jiān)測，限制超重車輛的通行；用于高速公路可以實時監(jiān)測車輛的速度、方向、承載量；與交通信號燈結(jié)合，可對車流進行實時智能控制。

1.2.4 自動排除混凝土中的堿性物質(zhì)

當混凝土使用一段時間后，其中的堿性物質(zhì)就會逐漸聚集，并向鋼筋表面移動，逐漸腐蝕鋼筋，導(dǎo)致水泥開裂。在含有碳纖維棒或者絲的混凝土兩端，施加高壓直流電，混凝土中的堿性物質(zhì)會被導(dǎo)電碳纖維吸附，并向負極移動，最終移動到混凝土表面而被清洗干凈，從而增加混凝土構(gòu)件的使用壽命。日本已陸續(xù)采用這種方法保護和維護一些國寶級文物建筑和海邊的建筑物。

1.2.5 監(jiān)測水泥管道的漏水情況

在鋼筋混凝土管道的外壁內(nèi)，平行于管道軸線，等間距地安置碳纖維敏感棒材，當碳纖維周圍水分增高時，其導(dǎo)電性會明顯增加，因而可以通過監(jiān)測其電阻值的變化，來監(jiān)測管道的漏水情況。

2 光纖智能混凝土

光纖是傳播光信息的纖維材料，主要成分以SiO2為主，一般是由折射率高的內(nèi)芯和折射率較低的包皮涂料拉制而成。光線進入光纖的內(nèi)芯后，在內(nèi)芯和涂料界面處發(fā)生全反射，光線就在光纖內(nèi)部傳輸。在混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位埋入光纖傳感器或其陣列，可探測混凝土在硬化以及受載過程中內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變變化，并對由外力、疲勞等產(chǎn)生的變形、裂紋及擴展等損傷進行實時、在線無損監(jiān)測，有利于結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測、維護和整體評價。

2.1 光纖傳感技術(shù)

光在光纖的傳輸過程中易受到外界環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電場、磁場等的變化而引起光波量如光強度、相位、頻率、偏振態(tài)的變化。若能測量出光波量的變化，就可以知道導(dǎo)致光波量變化的溫度、壓力、磁場等物理量的大小。將光纖埋入混凝土中時，界面之間應(yīng)具有良好的結(jié)合，兩個關(guān)鍵問題在于：光纖埋入混凝土中時，不會因為填充物及機械震動而受到損傷；在高堿度水泥糊劑的環(huán)境中，必須具有化學(xué)耐久性。為此，可采用以下光纖埋入方法：①由金屬保護管圍繞纖維，在埋入時，先將管子安放到位再將混凝土澆在上面，等澆灌操作完畢，將金屬管子緩慢移動，抽出離開內(nèi)部的纖維，這樣可使水泥形成光滑界面；②有兩個金屬管在光纖兩端，光纖可在這兩段金屬套管中自由移動，金屬封裝應(yīng)該采用與混凝土膨脹系數(shù)相匹配的材料制成，以使殘余溫度應(yīng)力最??；③利用絕緣墊片將無殼纖維固定在鋼筋上，而墊片不影響混凝土與纖維之間的結(jié)合。

2.2 光纖混凝土對于內(nèi)部裂縫的監(jiān)測

光纖內(nèi)傳輸?shù)墓獯嬖谳椛洹⑽蘸洼椛鋼p耗，當光纖的空間狀態(tài)發(fā)生變化時，會引起光纖中的模式耦合，其中有些導(dǎo)波模變?yōu)檩椛淠?，從而引起損耗即微彎損耗。在光纖直線段中以小于臨界角的角度傳播的光線，可因光纖的彎曲而使它們在纖芯與包層界面處的入射角加大，于是有一部分光便傳輸?shù)桨鼘又?，使光纖中傳輸?shù)墓廨敵鰪姸葴p小，即產(chǎn)生微彎損耗，該損耗量可通過采用光功率計直接測量光纖光功率輸出。

當混凝土受外加荷載或溫度影響而產(chǎn)生裂縫時，跨越其間的傳感器將局部發(fā)生拉伸和剪切變形，從而使光纖在拉伸、剪切、橫向擠壓和鋼絲繩表面凹凸的綜合作用下產(chǎn)生微彎，引起該位置OTDR檢測信號的衰減，實現(xiàn)傳感。通過截面梁三點彎曲試驗驗證了該種傳感器對混凝土裂縫的識別效果。試驗結(jié)果表明，加載后，隨著梁撓度的增加，光強衰減量與梁撓度相關(guān)曲線呈較強的上升趨勢。說明傳感器對拉伸和剪切應(yīng)變非常敏感。在曲線中有斜率突變處，表明此撓度時混凝土梁產(chǎn)生了微裂紋，且隨撓度增加裂紋隨之擴展至有新的裂紋生成。此現(xiàn)象說明，該傳感器對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生、擴展識別效果顯著。

目前，光纖傳感器已用于加拿大Beddington Trail雙跨公路橋的內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測；美國Winooski水電大壩的振動監(jiān)測；重慶渝長高速公路上的紅槽房大橋監(jiān)測和蕪湖長江大橋的長期監(jiān)測與安全評估等。

3 空心玻璃纖維智能混凝土

高強空心玻璃纖維強度高、剛度高、密度小，比強度、比剛度與實心玻纖相近，可用于建筑混凝土的自我修復(fù)。

3.1 自我修復(fù)原理

模仿生物組織能自動分泌某種物質(zhì)使受創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，通過在混凝土中復(fù)合特殊修補組分（如含粘結(jié)劑的空心纖維），形成仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在混凝土遭到外力破壞產(chǎn)生裂紋時復(fù)合的特殊修補成分就會自動釋放并對混凝土產(chǎn)生修補作用。

3.2 玻璃纖維智能混凝土的自我修復(fù)

Carolyn Dry等用空心玻璃纖維存儲粘結(jié)劑埋入混凝土中，當混凝土結(jié)構(gòu)受外力因素影響時，材料內(nèi)部因應(yīng)力改變而產(chǎn)生裂紋，使空心纖維產(chǎn)生破裂，修補液從纖維洞穴流向基質(zhì)而固化，以修補瞬間產(chǎn)生的微裂紋。但將空心玻璃纖維埋入混凝土基體時，若埋入數(shù)量過多將降低混凝土的宏觀強度，若數(shù)量過少，如何保證空心玻璃纖維恰在混凝土的微裂紋產(chǎn)生處又是一個難題。而且，纖維管與基體的匹配性能、修補劑的粘接質(zhì)量、裂紋的開裂機制等都會在不同程度上影響修補效果。另外在混凝土澆注過程中，埋入空心玻璃纖維將會增加施工復(fù)雜度，影響施工進度。因此，這種修補方式要想取得實際應(yīng)用仍有許多問題需要解決。與此機理相同的還有空心微膠囊修復(fù)技術(shù)，但微膠囊混合得較為均勻，使得這種自修補方式具有更高的機敏性和適應(yīng)能力。微膠囊與基體材料的匹配、微膠囊的摻入比例、修補劑的質(zhì)量、裂紋的開裂機制等同樣會影響到自修復(fù)的效果。

4 結(jié)束語

智能混凝土的出現(xiàn)是智能化時代的要求，對于土木基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)變的實量監(jiān)測、損傷的無損評估、及時修復(fù)以及減輕臺風(fēng)、地震的沖擊等諸多方面有著重大的現(xiàn)實意義。作為建筑材料領(lǐng)域的高新技術(shù)，通過引入新型高性能纖維材料，智能纖維混凝土為傳統(tǒng)建材的發(fā)展注入了新的內(nèi)容和活力，同時也進一步拓展了新型纖維材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

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第4篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：混凝土智能養(yǎng)護 混凝土構(gòu)件 養(yǎng)護應(yīng)用

中圖分類號： TU37文獻標識碼： A

1.水泥混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護的重要性

水泥混凝土澆筑以后，養(yǎng)護施工對預(yù)防表面早期開裂和保證強度十分重要。養(yǎng)護不到位，水泥凝固過程中水化熱控制不當、溫差應(yīng)力過大，將導(dǎo)致表面、內(nèi)部裂縫，同時抗拉、抗壓強度的隨之降低，最終影響構(gòu)件的正常使用，縮短結(jié)構(gòu)使用壽命，造成巨大經(jīng)濟損失。

2、水泥的水化過程早期表面裂縫與強度不足的的形成過程

水泥混凝土澆筑以后，其內(nèi)部水化熱溫度迅速升高、膨脹，而表面溫度升溫較小，使得內(nèi)部膨脹受到表面的約束，表面受拉而內(nèi)部受壓。水化熱溫度降低以后，其內(nèi)部溫度下降幅度較表面大，內(nèi)部冷卻收縮比表面大的多，內(nèi)部收縮受到表面的制約，冷卻收縮的拉應(yīng)力超過原有的壓應(yīng)力，使得內(nèi)部壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，早期水泥混凝土抗拉強度很低，當拉應(yīng)力超過其抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫，早期裂縫出現(xiàn)在表面，后期則出現(xiàn)在內(nèi)部，裂縫的產(chǎn)生勢必導(dǎo)致強度的降低。

混凝土表面蒸發(fā)量與溫濕度、風(fēng)速的關(guān)系

拆模時間和表面防護對開裂的影響

3.水泥混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護的現(xiàn)狀

目前施工現(xiàn)場對于混凝土的養(yǎng)護大多均由人工灑水來完成，條件稍好一點的安裝了簡易的噴淋管路，但還是由人工不定時接電、送水完成養(yǎng)護施工，此類養(yǎng)護方式存在以下幾個方面的問題：

（1）人工灑水不規(guī)范。為保持混凝土在澆筑以后標準養(yǎng)護周期內(nèi)保持表面濕潤，充分散除水化熱，一般前期灑水較頻繁，后期灑水頻次減少，而現(xiàn)場人工灑水很難做到按時灑水，尤其是在晚上。

（2）對溫度、濕度的掌握不準確。按照養(yǎng)護規(guī)程要求需要對養(yǎng)護結(jié)構(gòu)物表面環(huán)境溫度、濕度、內(nèi)部溫度進行定時的監(jiān)測，以判別其濕潤程度與環(huán)境溫度采取措施進行養(yǎng)護，而現(xiàn)場對溫度的監(jiān)測不規(guī)范，對濕度基本沒有監(jiān)測，難以根據(jù)溫、濕度狀況做到適時養(yǎng)護。

（3）養(yǎng)護用水量不足或過多。灑水多少取決于梁體體積與表面積，灑水過少（濕潤程度不夠或不能滲入內(nèi)部）則養(yǎng)護效果不佳，灑水過多則水資源浪費，且過多的灑水往往造成混凝土早期表面強度偏低從而產(chǎn)生掉色、水痕等質(zhì)量缺陷。

（4）養(yǎng)護效率低。人工養(yǎng)護需要專人來完成，一般12個臺座以上的梁場就需要1～2名專門的養(yǎng)護工人，生產(chǎn)高峰期需要的養(yǎng)護工人更多，大體積混凝土養(yǎng)護難度大。因而養(yǎng)護成本較高，養(yǎng)護效率低下。

（5）大體積混凝土的養(yǎng)護一般都需要采取監(jiān)控措施，人工測試溫度與濕度，分析判斷是否進行內(nèi)部供水冷卻與表面灑水保濕。稍有不當（工人養(yǎng)護不及時）混凝土就會燒壞（內(nèi)外溫度過大導(dǎo)致溫度應(yīng)力裂縫產(chǎn)生）。

傳統(tǒng)養(yǎng)護方式進行混凝土養(yǎng)護往往是不可靠的，其效率低下、過程不規(guī)范、不精細、不科學(xué)。經(jīng)常由于養(yǎng)護不當導(dǎo)致混凝土強度偏低和產(chǎn)生溫度（收縮）裂縫，影響混凝土的正常使用壽命，造成巨大經(jīng)濟損失。

4、JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)原理

JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)依靠先進的自動化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實測數(shù)據(jù)進行有針對性的養(yǎng)護，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護的困境，可以完全杜絕人工養(yǎng)護不當帶來的不利影響，相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護施工，是一種工藝技術(shù)上的飛躍。

JCYH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）可擴展多終端裝置與大數(shù)據(jù)量的交互處理

每臺養(yǎng)護儀帶4個或6個通道，同時養(yǎng)護4片或6片混凝土梁板，每片梁板安裝一臺無線測試終端，測控系統(tǒng)同時對每片梁板表面及周邊溫濕度進行監(jiān)控，多臺無線終端實時傳回數(shù)據(jù)由控制處理中心進行判斷分析，從繁雜數(shù)據(jù)中確認邏輯條件后由控制中心驅(qū)動水泵進行養(yǎng)護。

（2）多通道單獨及交叉控制

每個通道根據(jù)該梁板周邊溫濕度環(huán)境單獨進行監(jiān)控，其數(shù)據(jù)單獨分析確認樣噴淋成立條件，所有通道公用壓力泵及壓力變頻控制器，各通道根據(jù)達到養(yǎng)護條件的先后順序排隊等候養(yǎng)護噴淋系統(tǒng)運行，時間精確到1s。

（3）個性化程序設(shè)計

通過研究各個地區(qū)的氣候條件，編寫個性化的控制程序。夏季、冬季分別根據(jù)季節(jié)氣候的不同單獨編寫程序；南方、北方根據(jù)不同的地域氣候編寫不同的控制程序，確保養(yǎng)護質(zhì)量的穩(wěn)定性。

JCYH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制原理原理圖

根據(jù)不同配合比混凝土的水化熱量及水化過程中熱量的釋放率、梁體周邊環(huán)境溫濕度自動判別是否開啟恒壓噴淋以及和控制噴淋持續(xù)時間，以達到智能養(yǎng)護施工的目的，對養(yǎng)護全過程技術(shù)信息進行記錄與保存，形成養(yǎng)護施工記錄表格（噴淋時間、濕度、溫度等等）及相關(guān)的曲線（溫濕度-時間曲線）。

專門針對大體積混凝土的養(yǎng)護施工設(shè)計。在梁體內(nèi)分層預(yù)埋溫度傳感器與冷卻循環(huán)管路。實時采集混凝土內(nèi)、外部溫度分析溫差，根據(jù)溫差判別是否開啟噴淋系統(tǒng)。同時通過外部溫濕度的監(jiān)測和不同混凝土水化熱釋放規(guī)律的分析適時的進行表面噴淋保濕，內(nèi)外“雙控”以達到高效高質(zhì)養(yǎng)護的目的。

5.JCYH智能養(yǎng)護系統(tǒng)的特點

（1）一鍵完成養(yǎng)護、提高養(yǎng)護效率

養(yǎng)護管路布置完成以后，一鍵啟動智能養(yǎng)護系統(tǒng)，則自動完成全周期養(yǎng)護施工，養(yǎng)護受人為因素干擾降到最低，提高養(yǎng)護效率，節(jié)省人工。

（2）現(xiàn)場可移動標養(yǎng)室

適時對混凝土周邊進行整體覆蓋，遮陽保濕，全過程監(jiān)測梁體表面環(huán)境溫度、濕度并自動作出判斷控制養(yǎng)護管路完成養(yǎng)護，以適時的引導(dǎo)水化熱釋放，防止早期溫度裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土強度和耐久性。其功能類似于試驗室水泥混凝土標準養(yǎng)護室。

（3）無線溫濕度測量

通過在混凝土表面附著無線溫濕度傳感器，其信號定時的通過無線方式發(fā)射回控制主機以監(jiān)測梁體表面真實的溫濕度，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷啟動噴淋系統(tǒng)，調(diào)節(jié)梁體表面溫濕度值。每片梁板上安裝無線測溫終端，3-5s測量采集一次數(shù)據(jù)無線發(fā)送至智能養(yǎng)護儀主機進行數(shù)據(jù)處理與分析，以隨時監(jiān)控到梁體表面溫濕度。

（4）大體積混凝土養(yǎng)護內(nèi)外“雙控”

通過了解水化過程溫度變化，實測大體積混凝土內(nèi)部溫度與外部溫濕度，分析判斷溫差及表面濕度，適時的進行內(nèi)部循環(huán)冷卻與外部噴淋保濕，實現(xiàn)內(nèi)外部養(yǎng)護同步自動控制。

（5）冬季熱水養(yǎng)護

系統(tǒng)配置智能熱水鍋爐，其自動的溫控儀可自動控制水溫在設(shè)定區(qū)間內(nèi)（如30～50℃，水溫超過50℃停止加熱，水溫低于30℃時自動開始加熱），保證養(yǎng)護用水溫度適宜，在養(yǎng)護棚內(nèi)形成水霧。

（6）根據(jù)混凝土水化熱量及水化過程熱量釋放率有針對性的養(yǎng)護

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對梁體的整體水化熱影響很大，同時養(yǎng)護周期內(nèi)不同時間點的水化熱釋放量是不同的，智能養(yǎng)護系統(tǒng)對此進行有針對性的養(yǎng)護，以切實保證水化熱平穩(wěn)的釋放。

7d水化熱釋放曲線

（7）基于水頭壓力損失進行管路適應(yīng)性設(shè)計

基于流體力學(xué)水頭沿程損失的分析研究，計算每個噴頭處的水壓值、噴淋半徑以適應(yīng)性調(diào)整噴頭布置間距與管路直徑，保證噴淋面積完全覆蓋混凝土表面的同時亦不浪費用水，同時保證每個噴頭達到噴霧的效果。可針對不同結(jié)構(gòu)形式設(shè)計不同的管理布置，保證霧化效果。

（8）規(guī)范養(yǎng)護過程

根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范及養(yǎng)護方案要求對水泥混凝土進行規(guī)范養(yǎng)護，極大可能的降低人為因素的干擾，保存養(yǎng)護周期內(nèi)溫度、濕度、噴淋啟動時刻、噴淋持續(xù)時間、噴淋水壓等全過程技術(shù)參數(shù)，便于質(zhì)量管理與質(zhì)量追溯。

系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)根據(jù)養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范、養(yǎng)護施工方案結(jié)合各個季節(jié)、各個地區(qū)的氣候條件嵌入控制程序。做到夏季保濕降溫、冬季保溫保濕。

6、總結(jié)

JCYH水泥混凝土智能養(yǎng)護系統(tǒng)依靠先進的自動化控制技術(shù)，根據(jù)水化熱釋放速率、溫濕度的實測數(shù)據(jù)進行有科學(xué)的養(yǎng)護，突破傳統(tǒng)養(yǎng)護的困境，相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護施工，有許多優(yōu)點，對提升混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量有較大作用，產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益，應(yīng)該在工程領(lǐng)域大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻

第5篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：高性能；混凝土；質(zhì)量；控制

為規(guī)范和強化政工程實踐與學(xué)術(shù)研究的發(fā)展方向，美國國家標準與技術(shù)研究院和美國政協(xié)會于1990年召開會議，首次提出了高性能混凝土的概念，并很快被世界各國所接受?，F(xiàn)在，美國、加拿大、法國、挪威、日本等發(fā)達國家都投入很大力量進行高性能混凝土的研究。我國國家自然科學(xué)基金會和建設(shè)部、鐵道部、建材總局也已決定對高性能政的研究進行聯(lián)合資助，并正式將高性能混凝土研究列立為國家級重點科研項目。高性能政目前已被認作是將對建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響的新一代建筑材料。

一、高性能混凝土特點

高性能政是指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的政。具體是：

1）拌合料呈高塑或流態(tài)、可泵送、不離析，便于澆筑密實；

2）在凝結(jié)硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定，水化熱低，不產(chǎn)生微細裂縫，徐變??；

3）有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能政必須具備的首要條件，即高流動性、高抗分離性、高間隙通過性、高填充性、高密實性、高穩(wěn)定性；并同時具備低成本的技術(shù)經(jīng)濟合理性。目前，高性能政在發(fā)達國家的工程實踐中已較廣泛采用，我國尚處于試驗研究、推廣試用的起步階段。

高性能混凝土具有豐富的技術(shù)內(nèi)容，盡管同業(yè)對高性能混凝土有不同的定義和解釋，但彼此均認為高性能混凝土的基本特征是按耐久性進行設(shè)計，保證拌和物易于澆筑和密實成型，不發(fā)生或盡量少發(fā)生由溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫，硬化后有足夠的強度，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)合理而有低滲透性和高抗化學(xué)侵蝕。從我國目前的及優(yōu)選并經(jīng)過現(xiàn)場試拌后,檢驗砼坍落度的經(jīng)時損失滿足規(guī)范設(shè)計施工水平出發(fā),強度等級達到或超過C50的混土被定義為要求,滿足工程應(yīng)用的高施工性要求,才能正式確定所選用的高強混凝土。而且隨著工程建設(shè)的需要,高性能混凝土的使頻率越來越高,對其進行嚴格質(zhì)量控制的重要性也越來越強。

二、高性能混凝土質(zhì)量的原材料和設(shè)計配合比控制

1、熟悉施工圖紙,認真領(lǐng)會設(shè)計意圖。通過同設(shè)計人員交換意見,并經(jīng)過現(xiàn)場實地勘察,收集水文、地質(zhì)、氣象等原始資料,對施工圖設(shè)計混凝土應(yīng)承擔功能作全面了解,并做好相應(yīng)技術(shù)信息的收集準備工作。

2、全面收集原材料信息,精選原材料。加強原材料管理，混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應(yīng)嚴把質(zhì)量關(guān)，不允許不合格品進場，另外與原材料不符及時匯報，采取相應(yīng)措施，以保證混凝土質(zhì)量。

（1）指定專人定期檢查、測定各種原材料和生產(chǎn)狀態(tài)，特別是對原材料的進料、儲存、計量應(yīng)全方位監(jiān)控。

（2）配制C60級高強混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對本地區(qū)所能得到的所有原材料進行優(yōu)選。除有較好的性能指標外，還必須質(zhì)量穩(wěn)定，即在一定時期內(nèi)（至少在施工期內(nèi)）主要性能沒有太大的波動。

（3）為確?；炷翉姸龋仨毑扇〈胧⒚毧滋顫M，以增加混凝土的密實性。因而，需要在砼配比中，加入微米級徑增密處理的超細活性顆粒。使其在水泥漿微細空隙中水化，減少和填充毛細孔，達到增強和增密作用。

（4）選擇合適的需要摻入的高性能的外加劑。目前，砼的外加劑品種較多，但高性能復(fù)合型外加劑國內(nèi)尚不多見，故應(yīng)作對比試驗后確定。

3、設(shè)計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設(shè)計合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度，砂控制細度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求，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進行，達到設(shè)計和驗收標準。　4、正確按設(shè)計配合比施工按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設(shè)計配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后，要及時檢查原材料是否與設(shè)計用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員應(yīng)按樣本收料，如來料與樣本不符，應(yīng)馬上向上級匯報，及時更改配合比（材料不合格不收料除外）。

進行混凝土強度的測定，我們以28天強度為準，為施工簡便和質(zhì)量保證，我們一般做7天試塊等，以對混凝土強度盡量根據(jù)其齡期測定其發(fā)展，以明確確定其質(zhì)量。

三、高性能混凝土質(zhì)量的施工中控制

1、在施工方案中事先確定施工縫預(yù)留位置,不能隨意變更,施工縫的接槎處理一般情況下應(yīng)在混凝土強度達到1.2Mp8以上時,在已硬化的混凝土表面清除水泥浮漿和松動石子,將施工縫處混凝土表面鑿毛,并用水沖洗干凈,不得積水,再用高標號水泥砂漿澆抹表面后用混凝土細致?lián)v實使新IS混凝土結(jié)合密實。

2、振搗方式的質(zhì)量控制。施工方要根據(jù)設(shè)計圖紙及其施工規(guī)范等做好施工方案,并且及時向所有操作人員做好技術(shù)交底,預(yù)防因振搗方式不對而造成混凝土分層、離析、表面浮漿、麻面等質(zhì)量問題,進而盡可能降低混凝土成型硬化后出現(xiàn)裂縫的概率,保證混凝土的耐久性。

3、二次振搗或多次搓壓表面。高強、高性能混凝土在拌制過程中,摻加多種外加劑及摻和料,一般情況下緩凝4小時左右,這段時間已澆混凝土表面因環(huán)境及水泥水化作用失水較多,容易產(chǎn)生收縮裂縫,經(jīng)初凝前二次振搗或多次搓壓表面,能有效防止表層裂紋,且通過留置的混凝土試塊進行強度試驗,強度提高5%左右。

4、在施工過程中出現(xiàn)下列情況之一應(yīng)挖出混凝土。不能保證混凝土振搗密實或?qū)λそㄖ聿焕绊懙募壟溴e誤的混凝土料；長時間凝固、超過規(guī)定時間的混凝土料；下到高等級混凝土澆筑部位的低等級混凝土料。

5、在澆筑埋石混凝土的時候應(yīng)該嚴格控制施工單位的埋石量、埋石大小并保證埋石潔凈以及埋石與模板的距離，杜絕施工單位為了單純提高埋石率而放棄質(zhì)量。在施工中努力確保埋石垂直和水平距離，以不影響振搗為原則，提高埋石混凝土質(zhì)量。

6 、澆筑完的混凝土必須遮蓋來保溫或者防雨。

四、加強高性能混凝土的養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護有兩個目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象?；炷恋臉藴署B(yǎng)護條件為溫度（20± 3）℃，相對濕度保持90％以上，時間28d。在實際工程中一般無法保證標準養(yǎng)護條件，而只能采取措施在經(jīng)濟實用條件下取得盡可能好的養(yǎng)護效果。混凝土養(yǎng)護從大的范圍可分為自然養(yǎng)護與加熱養(yǎng)護兩類。

參考文獻：

第6篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;質(zhì)量控制

Abstract: the high performance concrete, as a kind of new building materials, and of common concrete used before than the working performance itself has prominent advantages, resistance, resistance to chloride permeability performance, the reinforcement relative performance, durability has had significant improvement, but it requires strict environment to use, the material quality, materials temperature, concrete, concrete transportation, white concrete pouring more stringent requirements of vibrating, and each link on each other, in full accord. In this paper the high performance concrete all aspects of control put forward some opinions and Suggestions.

Keywords: high performance concrete; Quality control

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A 文章編號：

一、原材料的質(zhì)量控制

高性能混凝土所使用的原材料標準高，而原材料的質(zhì)量將直接影響到高性能混凝土的質(zhì)量，因此，施工時必須嚴把原材料的進場檢驗關(guān)。各種材料進場后，必須按規(guī)定的要求進行檢驗，檢驗合格后才能用于高性能混凝土的拌制。

1.水泥

水泥宜采用品質(zhì)穩(wěn)定、強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，其品質(zhì)應(yīng)符合GB175―1999的有關(guān)規(guī)定。水泥的比表面積不宜超過350m2/kg，堿含量不應(yīng)超過0.60%，游離氧化鈣含量不應(yīng)超過0.8%，水泥熟料中C3A的含量不宜超過8%。

2.礦物摻合料

礦特摻合料應(yīng)選用品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，礦物摻合料的品種宜為粉煤灰、磨細粉煤灰、礦渣粉或硅灰。

3.細骨料

細骨料應(yīng)選擇級配合理、質(zhì)地均勻堅固的天然中粗河砂，細度模數(shù)宜為2.6～3.2。不宜使用機制砂和山砂，嚴禁使用海砂。

4. 粗骨料

粗骨料應(yīng)采用級配合理、質(zhì)地均勻堅固、線脹系數(shù)小的潔凈碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂巖碎石。

5.外加劑

外加劑應(yīng)采用減水率高、坍落度損失小、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。外加劑與水泥之間應(yīng)有良好的相容性。外加劑必須經(jīng)鐵道部鑒定可評審，并經(jīng)鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗合格。外加劑的勻質(zhì)性應(yīng)滿足國家標準《混凝土外加劑 》GB8076的規(guī)定。

二、嚴格混凝土攪拌制度

合理的混凝土攪拌制度是保證混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，施工中應(yīng)嚴格遵循以下各項制度。

1．采用電子計量系統(tǒng)計量原材料?；炷猎牧蠎?yīng)嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量，稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定（按重量計）：膠凝材料（水泥、礦物摻和料等）±1%；外加劑±1%；粗、細骨料±2%；拌合用水±1%。

在正常情況下，混凝土配料的計量設(shè)備應(yīng)每月采用砝碼校正一次；在特殊情況下，若發(fā)現(xiàn)用水量、陷度、混凝土顏色變化及產(chǎn)生離析等現(xiàn)象時要及時檢修，每次檢修后都必須經(jīng)過校正合格后才允許使用。

2．攪拌混凝土前，應(yīng)嚴格測定粗細骨料的含水率，準確測定因天氣變化而引起的粗細骨料含水量變化，以便及時調(diào)整施工配合比。一般情況下，含水量每班抽測2次，雨天應(yīng)隨時抽測，并按測定結(jié)果及時調(diào)整混凝土施工配合比。

3．采用強制式攪拌機攪拌混凝土。攪拌時，采用二次投料法，即先向攪拌機投入細骨料、水泥、礦物摻和料和外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分攪拌后再投入粗骨料，并繼續(xù)攪拌至均勻為止。上述每一階段的攪拌時間不少于30s，總攪拌時間不宜少于2min，也不宜超過3min。

三、強化混凝土的運輸控制

1．混凝土運輸應(yīng)選用能確保澆筑工作連續(xù)進行、運輸能力與混凝土攪拌機的攪拌能力相匹配的運輸設(shè)備，如混凝土攪拌運輸車，不得采用機動翻斗車、手推車等工具長距離運輸混凝土。

2．運輸混凝土過程中，應(yīng)保持運輸混凝土的道路平坦暢通，保證混凝土在運輸過程中保持均勻性，運到澆筑地點時不分層、不離析、不漏漿，并具有要求的坍落度和含氣量等工作性能。

3．運輸混凝土過程中，應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高（夏季）或受凍（冬季）。應(yīng)采取適當措施防止水份進入運輸容器或蒸發(fā)，嚴禁在運輸混凝土過程中向混凝土內(nèi)加水。

4．應(yīng)盡量減少混凝土的轉(zhuǎn)載次數(shù)和運輸時間。從攪拌機卸出混凝土到混凝土澆筑完畢的延續(xù)時間以不影響混凝土的各項性能為限。

5．采用攪拌罐車運輸混凝土，當罐車到達澆筑現(xiàn)場時，應(yīng)使罐車高速旋轉(zhuǎn)20～30s，再將混凝土拌和物喂入泵車受料斗或混凝土料斗。

6．采用混凝土泵輸送混凝土?xí)r，除應(yīng)按JGJ/T10―95的規(guī)定進行施工外，還應(yīng)特別注意如下事項：①在滿足泵送工藝要求的前提下，泵送混凝土的坍落度應(yīng)盡量小，以免混凝土在振搗過程中產(chǎn)生離析和泌水。當澆筑層的高度較大時，尤應(yīng)控制拌和物的坍落度，并且使用串筒澆筑；一般情況下，泵送下料口應(yīng)能移動；當泵送下料口固定時，固定的間距不宜過大，一般不大于3m。 ②泵送混凝土?xí)r，輸送管路起始水平管段長度不應(yīng)小于15m。除出口處可采用軟管外，輸送管路的其它部位均不得采用軟管。輸送管路應(yīng)用支架、吊具等加以固定，不應(yīng)與模板和鋼筋接觸。高溫或低溫環(huán)境下，輸送管路應(yīng)分別用濕簾和保溫材料覆蓋。③向下泵送混凝土?xí)r，管路與垂線的夾角不宜小于12°，以防止混入空氣引起管路阻塞。④混凝土一般宜在攪拌后60min內(nèi)泵送完畢，且在1/2初凝時間前入泵，并在初凝前澆筑完畢。在交通擁堵和氣候炎熱等情況下，應(yīng)采取特殊措施防止混凝土坍落度損失過大。⑤因各種原因?qū)е峦１脮r間超過15min，應(yīng)每隔4～5min開泵一次，使泵機進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個方向的運動，同時開動料斗攪拌器，防止斗中混凝土離析。如停泵時間超過45min，應(yīng)將管中混凝土清除，并用壓力水或其它方法沖洗管內(nèi)殘留的混凝土。

四、加強混凝土澆注的過程控制

1.澆注混凝土前，應(yīng)針對工程特點、施工環(huán)境條件與施工條件設(shè)計澆注方案，包括澆注起點、澆注進展方向和澆注厚度等；混凝土澆注過程中，不得無故更改事先確定的澆注方案。

2.鋼筋保護層的厚度是質(zhì)量控制的重點。在施工中，必需使用專用混凝土墊塊（其性能與結(jié)構(gòu)主體混凝土一致），并檢查數(shù)量是否符合4塊/m2的要求，特別對以前容易忽視的鋼筋綁扎絲侵入保護層內(nèi)的問題重點檢查，確?；炷恋哪途眯浴?/p>

3.對進場的混凝土入模溫度、含氣量、坍落度等進行檢測，重點檢測混凝土入模溫度和坍落度值，確?；炷恋男阅芊弦?。混凝土入模溫度必須符合驗標的要求（5～30℃），尤其在夏季和冬季嚴格控制混凝土入模的最高和最低溫度；坍落度值過大和過小都使得混凝土的和易性較差，影響混凝土質(zhì)量，造成混凝土離析或澆注過程中堵管及蜂窩麻面等質(zhì)量問題。施工中采用紅外線溫度檢測儀及坍落度檢測儀對入模溫度及坍落度進行檢測，對檢驗指標不符合標準的混凝土堅決退回。

4.混凝土連續(xù)澆注是質(zhì)量控制的重點環(huán)節(jié)?；炷恋臐沧?yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進行，間隙時間不得超過90min，不得隨意留置施工縫?；炷恋淖杂蓛A落高度不得大于2m；當大于2m，應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土，保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。對于預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁應(yīng)采用快速、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠的澆筑方式一次澆筑成型。每片梁澆澆時間不宜超過6小時，最長不超過混凝土的初凝時間。

5.混凝土澆注過程中要加強振搗工作，安排有經(jīng)驗的振搗工負責振搗?？刹捎貌迦胧秸駝影?、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土，振搗時按事先規(guī)定的工藝路線和方式振搗混凝土，應(yīng)在混凝土澆筑過程中及時將入模的混凝土均勻振搗密實，不得隨意加密振點或漏振，每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準，一般不宜超過30s，避免過振，同時應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。

在振搗過程中，應(yīng)加強檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，以防漏漿?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)仔細將混凝土暴露面壓實抹平，抹面時嚴禁灑水。

五、抓好工地試驗工作

混凝土質(zhì)量控制的好壞與試驗室的工作是分不開的。首先使用的原材料要符合要求，特別是砂、石材料變異性較大，試驗室人員必需按照技術(shù)規(guī)范的要求，經(jīng)常取樣進行檢驗，不符合要求的材料杜絕使用。試驗室必需根據(jù)工程結(jié)構(gòu)各部位對混凝土性能的要求進行各項試驗，提出性能好，成本低的混凝土配合比。水灰比是影響混凝土強度的一個主要因素，所以，每天工地進行混凝土攪拌前，試驗室必需檢驗砂、石料的含水量，調(diào)整混凝土的用水量，以控制混凝土的水灰比,施工中當混凝土坍落度大于規(guī)定的范圍時，不準入倉澆筑。因為若配制混凝土的原材料質(zhì)量得到控制，稱量準確，則坍落度變化大的原因必然是混凝土中水量的增多，這樣則水灰比變化大，必然導(dǎo)致混凝土強度的降低。所以在混凝土澆筑過程中工地試驗室人員一定要經(jīng)常進行混凝土坍落度的檢驗，坍落度符合要求才能入倉。

六、注重混凝土的養(yǎng)護工作，確保混凝土的后期質(zhì)量

養(yǎng)護質(zhì)量是高性能混凝土施工質(zhì)量控制的一個重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的實體質(zhì)量。其中，混凝土芯部與混凝土表面溫度差，以及混凝土表面與環(huán)境溫度差是控制的重點。施工過程中必須認真做好混凝土的養(yǎng)護工作，對于梁場等條件較好的地點，可以采用自動控制的灑水系統(tǒng)進行定期覆蓋灑水養(yǎng)生，而對于現(xiàn)橋梁現(xiàn)場，可以采用簡易灑水系統(tǒng)或安排專人灑水養(yǎng)生，無論采用哪種方法進行混凝土的養(yǎng)護，都必須保護混凝土始終處于潮濕狀態(tài)，嚴禁混凝土忽干忽濕，形成干濕循環(huán)。

第7篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；耐久性；體積穩(wěn)定性

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

1 高性能混凝土概述

隨著現(xiàn)代建筑功能的不斷擴大，多種新型膠凝材料、礦物摻合料、新型高效減水劑及其它外加劑的開發(fā)和應(yīng)用，使得制作既有良好工作性能，又有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能的優(yōu)質(zhì)混凝土成為現(xiàn)實。根據(jù)混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展和結(jié)構(gòu)對混凝土性能的需求，現(xiàn)代高性能混凝土的定義可概括為：HPC是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)的原材料，在嚴格的質(zhì)量管理條件下制成的高質(zhì)量混凝土。它除了必須滿足普通混凝土的一些常規(guī)性能外，還必須達到高強度、高流動性、高體積穩(wěn)定性、高環(huán)保性和優(yōu)異的耐久性。由于在國際上廣泛認識到用其替代傳統(tǒng)的混凝土具有顯著的經(jīng)濟效益和技術(shù)先進性，世界一些先進國家已將高性能混凝土作為重要的新材料在一些重要工程中使用。高性能混凝土適應(yīng)了當今科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展的要求，在提高混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的前提下，利用工業(yè)廢渣，減少資源耗費和環(huán)境污染，是今后混凝土應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展方向。

2 高性能混凝土的特點

高性能混凝土與普通混凝土相比，具有以下幾個的優(yōu)良特性：

(1)良好的耐久性。高效減水劑和礦物質(zhì)超細粉的配合使用，能夠有效的減少用水量，減少混凝土內(nèi)部的空隙，能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50～100年以上。

(2)良好的和易性。坍落度是評價混凝土工作性的主要指標，在振搗的過程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振動時間內(nèi)，下沉距離短，穩(wěn)定性和均勻性好，很少產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。同時，由于高性能混凝土的水灰比低，基本上無泌水。

(3)良好的力學(xué)性能。水灰比是是影響混凝土強度的主要因素，高性能混凝土相比普通混凝土來說，其中加入的的高效減水劑對水泥的分散能力強、減水率高，可大幅度降低混凝土單方用水量。在高性能混凝土中摻入礦物超細粉可以填充水泥顆粒之間的空隙，提高混凝土的密實度和強度。

(4)良好的經(jīng)濟性。高性能混凝土良好的耐久性可以減少結(jié)構(gòu)的維修費用，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，收到良好的經(jīng)濟效益；高性能混凝土的高強度可以減少構(gòu)件尺寸和自重，增加使用空間；HPC良好的工作性可以加快施工速度，減少成本。

3 高性能混凝土質(zhì)量與施工控制

3.1 高性能混凝土原材料選用控制

(1)細集料：宜選用級配良好，質(zhì)地堅硬潔凈的天然中、粗河砂。一般情況下砂子越粗混凝土的強度越高。配制C50～C80的混凝土用砂宜選用細度模數(shù)大于2.3的中砂,對于C80～C100的混凝土用砂宜選用細度模數(shù)大于2.6的中砂或粗砂。

(2)粗集料：宜選用強度高、吸水率低、表面粗糙、針片狀含量低、級配良好的硬質(zhì)巖石碎石。由于高性能混凝土自身強度要求較高,必須使粗集料具有足夠高的強度,一般粗集料強度應(yīng)為混凝土強度的120倍～200倍，最大粒徑應(yīng)不超過20mm。粗集料的線膨脹系數(shù)要盡可能小,這樣能大大減小溫度應(yīng)力,從而提高混凝土的體積穩(wěn)定性。

(3)細摻合料：其主要作用是改善水泥漿的流動性,填充混凝土拌合物的空隙，提高硬化后的水泥石的強度。并且，活性細摻合料能改善水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu),使混凝土的強度、抗?jié)B性與耐久性均得到提高?；钚约殦胶狭鲜桥浜细咝阅芑炷恋谋匾牧稀３Ｓ玫幕钚约殦胶狭嫌泄璺?、磨細礦渣粉、粉煤灰、天然沸石粉等。粉煤灰是燃燒煤粉的煙氣中收集到的細微粉末，摻用粉煤灰的混凝土其長期性能可以大幅得到改善，并延長構(gòu)筑物的使用壽命。硅粉，是生產(chǎn)合金所產(chǎn)生的煙氣中采集的細顆粒粉塵，在混凝土中摻加少量硅粉結(jié)合應(yīng)用減水劑,可使混凝土各方面的物理力學(xué)性能都得到顯著提高。

(4)外加劑：由于高性能混凝土具有較高的強度,想要在低水灰比的情況下使混凝土獲得較大的坍落度,就必須使用高效減水劑,且其減水率宜在20﹪以上。有時為減少坍落度的損失,還宜摻入緩凝劑。

3.2 高性能混凝土配合比設(shè)計控制

在進行配合比參數(shù)設(shè)計時，為保證混凝土的耐久性，混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個適宜范圍內(nèi)，不僅有最低限要求，同時，對于C30及以下混凝土，膠凝材料總量不宜高于400kg/m3，C35～C40不宜高于450kg/m3。使用粉煤灰等礦物摻和料，首先是為了提高混凝土耐久性。其次可改善混凝土抵抗化學(xué)侵蝕的能力。普通混凝土的配合比設(shè)計，是按混凝土的強度等級要求計算水灰比，而高性能混凝土則是按耐久性的要求，依據(jù)環(huán)境作用等級確定電通量指標來選擇水灰比、水泥最小用量和外摻料的比例。

3.3 高性能混凝土的施工控制

(1)高性能混凝土盡可能的采用大型攪拌站集中拌制，由電子計量系統(tǒng)對各種原材料進行計量，受人為影響小，混凝土的耐久性相對較好。原材料每盤稱量偏差如下：水泥、礦物摻和料±1%，粗細骨料±2%，外加劑、拌和用水±1%。攪拌時間不宜少于2min,也不宜超過3min。炎熱季節(jié)或寒冷季節(jié)攪拌混凝土?xí)r, 必須采取有效措施控制原材料溫度。

(2)在運輸過程中，應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升

高(夏季)或受凍(冬季)。應(yīng)采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發(fā)。

(3)澆筑時，混凝土入模前,應(yīng)采用專用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑?；炷翝仓r的自由傾落高度不得大于2m，當大于2m時,混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進行,間隙時間不得超過90min,不得隨意留置施工縫。

(4)振搗時，可采用插入式振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。振搗時應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。采用插入式振搗器振搗混凝土?xí)r,宜采用垂直點振方式振搗。每點的振搗時間以表面泛漿或不冒大氣泡為準,一般不宜超過30s,避免過振。

(5)養(yǎng)護時間，高性能混凝土早期強度增長較快,一般3天達到設(shè)計強度的60%,7天達到設(shè)計強度的80%,因而,混凝土早期養(yǎng)護特別重要。通常在混凝土澆注完畢后采取以帶模養(yǎng)護為主,澆水養(yǎng)護為輔,使混凝土表面保持濕潤。養(yǎng)護時間不少于14天。

4 結(jié) 論

本文主要從原材料的選擇、質(zhì)量控制等方面對高性能混凝土進行了分析。通過摻入礦物微細粉和高性能化學(xué)外加劑的技術(shù)途徑來配制高性能混凝土，既可改善混凝土的性能，又能降低生產(chǎn)成本，有利于高性能混凝土的推廣應(yīng)用。通過對高性能混凝土試驗研究可得出以下結(jié)論,高性能混凝土的含氣量宜為2%～4%。高性能混凝土的外加劑的摻量以在0.95%～1.00%之間為最佳?，F(xiàn)今HPC發(fā)展形勢良好，但是要使HPC在建筑工程中推廣使用還需一個認識和實踐的過程。隨著我國建筑基礎(chǔ)建設(shè)的不斷增強，HPC必將成為新世紀的重要建筑工程材料。

參考文獻

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第8篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：高性能；混凝土；質(zhì)量；控制

為規(guī)范和強化政工程實踐與學(xué)術(shù)研究的發(fā)展方向，美國國家標準與技術(shù)研究院和美國政協(xié)會于1990年召開會議，首次提出了高性能混凝土的概念，并很快被世界各國所接受?，F(xiàn)在，美國、加拿大、法國、挪威、日本等發(fā)達國家都投入很大力量進行高性能混凝土的研究。我國國家自然科學(xué)基金會和建設(shè)部、鐵道部、建材總局也已決定對高性能政的研究進行聯(lián)合資助，并正式將高性能混凝土研究列立為國家級重點科研項目。高性能政目前已被認作是將對建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響的新一代建筑材料。

一、高性能混凝土特點

高性能政是指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的政。具體是：

1）拌合料呈高塑或流態(tài)、可泵送、不離析，便于澆筑密實；

2）在凝結(jié)硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定，水化熱低，不產(chǎn)生微細裂縫，徐變小；

3）有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能政必須具備的首要條件，即高流動性、高抗分離性、高間隙通過性、高填充性、高密實性、高穩(wěn)定性；并同時具備低成本的技術(shù)經(jīng)濟合理性。目前，高性能政在發(fā)達國家的工程實踐中已較廣泛采用，我國尚處于試驗研究、推廣試用的起步階段。

高性能混凝土具有豐富的技術(shù)內(nèi)容，盡管同業(yè)對高性能混凝土有不同的定義和解釋，但彼此均認為高性能混凝土的基本特征是按耐久性進行設(shè)計，保證拌和物易于澆筑和密實成型，不發(fā)生或盡量少發(fā)生由溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫，硬化后有足夠的強度，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)合理而有低滲透性和高抗化學(xué)侵蝕。從我國目前的及優(yōu)選并經(jīng)過現(xiàn)場試拌后，檢驗砼坍落度的經(jīng)時損失滿足規(guī)范設(shè)計施工水平出發(fā)，強度等級達到或超過C50的混土被定義為要求，滿足工程應(yīng)用的高施工性要求，才能正式確定所選用的高強混凝土。而且隨著工程建設(shè)的需要，高性能混凝土的使頻率越來越高，對其進行嚴格質(zhì)量控制的重要性也越來越強。

二、高性能混凝土質(zhì)量的原材料和設(shè)計配合比控制

1、熟悉施工圖紙，認真領(lǐng)會設(shè)計意圖。通過同設(shè)計人員交換意見，并經(jīng)過現(xiàn)場實地勘察，收集水文、地質(zhì)、氣象等原始資料，對施工圖設(shè)計混凝土應(yīng)承擔功能作全面了解，并做好相應(yīng)技術(shù)信息的收集準備工作。

2、全面收集原材料信息，精選原材料。加強原材料管理，混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應(yīng)嚴把質(zhì)量關(guān)，不允許不合格品進場，另外與原材料不符及時匯報，采取相應(yīng)措施，以保證混凝土質(zhì)量。

（1）指定專人定期檢查、測定各種原材料和生產(chǎn)狀態(tài)，特別是對原材料的進料、儲存、計量應(yīng)全方位監(jiān)控。

（2）配制C60級高強混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對本地區(qū)所能得到的所有原材料進行優(yōu)選。除有較好的性能指標外，還必須質(zhì)量穩(wěn)定，即在一定時期內(nèi)（至少在施工期內(nèi)）主要性能沒有太大的波動。

（3）為確?；炷翉姸龋仨毑扇〈胧⒚毧滋顫M，以增加混凝土的密實性。因而，需要在砼配比中，加入微米級徑增密處理的超細活性顆粒。使其在水泥漿微細空隙中水化，減少和填充毛細孔，達到增強和增密作用。

（4）選擇合適的需要摻入的高性能的外加劑。目前，砼的外加劑品種較多，但高性能復(fù)合型外加劑國內(nèi)尚不多見，故應(yīng)作對比試驗后確定。

3、設(shè)計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設(shè)計合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度，砂控制細度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求，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進行，達到設(shè)計和驗收標準。

4、正確按設(shè)計配合比施工按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設(shè)計配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后，要及時檢查原材料是否與設(shè)計用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員應(yīng)按樣本收料，如來料與樣本不符，應(yīng)馬上向上級匯報，及時更改配合比（材料不合格不收料除外）。

進行混凝土強度的測定，我們以28天強度為準，為施工簡便和質(zhì)量保證，我們一般做7天試塊等，以對混凝土強度盡量根據(jù)其齡期測定其發(fā)展，以明確確定其質(zhì)量。

三、高性能混凝土質(zhì)量的施工中控制

1、在施工方案中事先確定施工縫預(yù)留位置，不能隨意變更，施工縫的接槎處理一般情況下應(yīng)在混凝土強度達到1.2Mp8以上時，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮漿和松動石子，將施工縫處混凝土表面鑿毛，并用水沖洗干凈，不得積水，再用高標號水泥砂漿澆抹表面后用混凝土細致?lián)v實使新IS混凝土結(jié)合密實。

2、振搗方式的質(zhì)量控制。施工方要根據(jù)設(shè)計圖紙及其施工規(guī)范等做好施工方案，并且及時向所有操作人員做好技術(shù)交底，預(yù)防因振搗方式不對而造成混凝土分層、離析、表面浮漿、麻面等質(zhì)量問題，進而盡可能降低混凝土成型硬化后出現(xiàn)裂縫的概率，保證混凝土的耐久性。

3、二次振搗或多次搓壓表面。高強、高性能混凝土在拌制過程中，摻加多種外加劑及摻和料，一般情況下緩凝4小時左右，這段時間已澆混凝土表面因環(huán)境及水泥水化作用失水較多，容易產(chǎn)生收縮裂縫，經(jīng)初凝前二次振搗或多次搓壓表面，能有效防止表層裂紋，且通過留置的混凝土試塊進行強度試驗，強度提高5%左右。

4、在施工過程中出現(xiàn)下列情況之一應(yīng)挖出混凝土。不能保證混凝土振搗密實或?qū)λそㄖ聿焕绊懙募壟溴e誤的混凝土料；長時間凝固、超過規(guī)定時間的混凝土料；下到高等級混凝土澆筑部位的低等級混凝土料。

5、在澆筑埋石混凝土的時候應(yīng)該嚴格控制施工單位的埋石量、埋石大小并保證埋石潔凈以及埋石與模板的距離，杜絕施工單位為了單純提高埋石率而放棄質(zhì)量。在施工中努力確保埋石垂直和水平距離，以不影響振搗為原則，提高埋石混凝土質(zhì)量。

6 、澆筑完的混凝土必須遮蓋來保溫或者防雨。

四、加強高性能混凝土的養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護有兩個目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象。混凝土的標準養(yǎng)護條件為溫度（20± 3）℃，相對濕度保持90％以上，時間28d。在實際工程中一般無法保證標準養(yǎng)護條件，而只能采取措施在經(jīng)濟實用條件下取得盡可能好的養(yǎng)護效果?；炷琉B(yǎng)護從大的范圍可分為自然養(yǎng)護與加熱養(yǎng)護兩類。

參考文獻：

第9篇：智能混凝土范文

關(guān)鍵詞：混凝土；早齡期性能；裂縫控制

一、混凝土早齡期性能

1、混凝土初期水化及電特性

攪拌混凝土后，混凝土微觀結(jié)構(gòu)就開始受重力作用、外界環(huán)境等因素的影響。水膠比、骨料體積是決定新拌混凝土初期性能的主要因素，新拌混凝土可認為是懸浮于水中不同粒降男浮液，也可當做是水在粒子附近填充形成的多孔介質(zhì)材料。水泥的水化過程能夠讓混凝土由粘塑性液態(tài)材料逐步向剛性可承受荷載作用的固體材料轉(zhuǎn)化。

混凝土水化程度監(jiān)測目前常用的方式就是電阻率測試法。利用分析研究各類水灰比、不同摻合料混凝土電參數(shù)及相關(guān)曲線變化規(guī)律，可以看出伴隨時間的增加，早齡期混凝土電阻率、強度曲線的相似性及相關(guān)性也會越來越強，如圖1所示。通過混凝土早齡期電阻率變化速率曲線分析，混凝土水化進程可進行5階段劃分，即水泥水解―誘導(dǎo)―凝結(jié)―硬化―硬化后期。通過觀察電阻率速率曲線各個關(guān)鍵點，如峰值點、拐點等，可全面展現(xiàn)水泥水化的整個過程，能夠極為準確地做到混凝土凝結(jié)時間的確定。通過混凝土早期電阻率的變化情況，可以把混凝土早期內(nèi)部變化充分反映出來，如生成水化產(chǎn)物等。

2、混凝土早齡期收縮與徐變

干燥收縮、塑性收縮及自收縮等都是混凝土收縮的主要類型。但各個齡期混凝土結(jié)構(gòu)中往往同時存在多種收縮，且相互作用、相互影響。因混凝土早期收縮是各類收縮綜合作用的結(jié)果，因此詳細劃分難度較大。為此，本文利用自制混凝土收縮測量裝置對3類混凝土早期收縮、后期干燥等進行了分析。通過觀測得出，密封養(yǎng)護原理下，混凝土3天變形現(xiàn)象為“膨脹―收縮”。筆者認為，混凝土產(chǎn)生微膨脹的原因可分為2點：第一，混凝土早期水化放熱出現(xiàn)體積膨脹；第二，澆注混凝土一定時間后，將會產(chǎn)生泌水問題。密封條件下，伴隨水泥水化情況此類表面泌水將會被混凝土吸收，進而產(chǎn)生體積膨脹現(xiàn)象。室內(nèi)干燥條件下，混凝土后期收縮分析得出，聚丙烯腈纖維混凝土適量添加，可達到早期收縮降低的目的，如水泥強度等級較高，則可實現(xiàn)混凝土后期收縮增加的目的。但在養(yǎng)護條件一致的情況下，各類型混凝土最終收縮值差距較小。為此，筆者認為混凝土收縮變形可選取公式（1）表示。

其中，齡期t時混凝土早期收縮應(yīng)變可由 表示；

混凝土最終收縮應(yīng)變可由 表示；

齡期可由t表示；

試驗常數(shù)為a1、b1、a2、b2表示。

計算流動變形速率時，可對一個齡期調(diào)整擴大系數(shù)k進行定義，以此對老混凝土流動變形估算缺陷加以彌補，并對新徐變分析方法進行定義，也就是我們所說的齡期調(diào)整流動率法?；诖?，混凝土流動變形值可利用齡期調(diào)整流動率進行計算，如公式（2）所示。

（2）

其中，t齡期應(yīng)力可由 表示；

T齡期彈性模量可由E（t）表示；

初始加載時刻可由 表示；

任意加載時刻可由 表示；

初始加載后的流動變形度可由Cf 表示；

滯后彈性變形度可由 表示。

由此得出，齡期調(diào)整擴大系數(shù)，其計算公式（3）如下：

其中，0以上的待定參數(shù)為A、P；

齡期調(diào)整最終擴大因子由A表示；

齡期調(diào)整影響指數(shù)可由p表示。

二、混凝土早齡期裂縫控制

1、混凝土早齡期溫度裂縫控制及數(shù)值模擬

一般都會選取有限元計算法進行傳統(tǒng)早齡期混凝土溫度應(yīng)力分析，但該方法存有一定缺陷，為此，筆者將等效齡期方法引入對其進行改進，且分析評估了早齡期混凝土的溫度應(yīng)力、開裂風(fēng)險等。假設(shè)分析混凝土溫度應(yīng)力有限元內(nèi)，溫度荷載可通過節(jié)點溫度增量進行表示，并進行加載作業(yè)，所有節(jié)點最大溫度應(yīng)力此時可根據(jù)“增量法”獲取，公式（4）如下：

（4）

其中，t時刻節(jié)點的溫度應(yīng)力可由 表示；

混凝土熱膨脹系數(shù)可由k表示；

ti時刻通過等效齡期計算的節(jié)點彈性模量可由E（ti）表示；

第i時段內(nèi)的節(jié)點溫度增量則可由 表示；

應(yīng)力松弛系數(shù)可由 表示；

計算時段則由i表示。

某時刻混凝土的開裂風(fēng)險=此時刻混凝土最大溫度應(yīng)力/抗拉強度，計算公式（5）如下：

（5）

其中，節(jié)點開裂風(fēng)險可由Pc表示；

節(jié)點最大溫度應(yīng)力值可由 表示；

所有節(jié)點等效齡期計算的抗拉強度值可由ft表示。

2、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分析

非貫穿表面裂縫作為混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫的主要裂縫之一，其所占比例高達70%左右。產(chǎn)生此類裂縫的主要原因為溫度變形、收縮變形受到約束出現(xiàn)應(yīng)力。如500mm以上為梁或墻體類結(jié)構(gòu)壁厚時，因溫度分布不均或收縮等問題，產(chǎn)生較為嚴重的約束應(yīng)力，進而引起混凝土表面裂縫產(chǎn)生。因此類混凝土裂縫極為復(fù)雜，為有效控制裂縫，必須對一系列影響因素進行分析，如溫度、徐變等，對其開裂風(fēng)險進行準確評估?；炷两Y(jié)構(gòu)在約束條件下，拉應(yīng)力增量可通過公式（6）表示，

其中，混凝土泊松比可由V表示；

第i時段增量 混凝土溫度應(yīng)變及收縮應(yīng)變增量的和可由 表示。

通過對混凝土所有早期性能的充分考慮，可對C35復(fù)摻礦物合料混凝土的強度進行計算，通過圖2可反映出180d極限拉應(yīng)變和理論拉應(yīng)變的關(guān)系。

由圖2所示，理論拉應(yīng)變曲線的過程為“下―上―下”?；炷猎缙跍囟容^高時，將大大減少理論拉應(yīng)變。3到30天干燥收縮作用為主，此時將提升理論拉應(yīng)變；30天之后，因應(yīng)力松弛現(xiàn)象產(chǎn)生，將同時降低理論拉應(yīng)力、理論拉應(yīng)變。除此之外，理論計算獲取的拉應(yīng)變從始至終都控制在C35極限拉應(yīng)變以下，由此可見，C35混凝土抗裂性能良好。

3、混凝土早期裂縫控制措施

第一，澆筑混凝土后及時做好養(yǎng)護工作，如將麻布、塑料布等覆蓋到混凝土表面，避免水分流失過快；

第二，將化學(xué)物質(zhì)噴灑到混凝土表面，避免水分過度流失；

第三，完成拆模作業(yè)后，應(yīng)再次做好養(yǎng)護工作；

第四，應(yīng)始終確保施工作業(yè)在高濕度狀態(tài)完成；

第五，混凝土表面風(fēng)速有效減?。?/p>

第六，混凝土養(yǎng)護溫度提升，加快凝結(jié)速度；

第七，超塑性減水劑使用需適量；

第八，水泥材料應(yīng)具有較大粒徑，以此對化學(xué)收縮問題進行有效控制。

三、結(jié)束語

綜上所述，伴隨國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，混凝土作為一項重要施工材料，在我國工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但在其應(yīng)用范圍逐步擴大的今天，早齡期裂縫問題也愈加嚴重，為更好地控制裂縫，本文在充分了解混凝土早齡期各項性能的基礎(chǔ)上，探討了其裂縫產(chǎn)生原因，并提出了相應(yīng)的控制措施，以期全面提升混凝土工程質(zhì)量。

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