本書圍繞混凝土材料的數字化應用和智能化發展，探索理論機理與工程實踐統一的新途徑。以混凝土納-微-細-宏觀多尺度結構為基礎，利用理論計算、數值模擬、機器學習等數智化方法，建立了混凝土多尺度結構、性能量化、耐久性壽命預測和智能設計關聯方法體系。為了推動混凝土材料數智化發展進程和付諸于工程應用，開發了“混凝土多尺度結構和性能預測軟件v1.0”和“混凝土大數據庫與智能設計軟件v1.0”，最終形成了本書所闡述的混凝土多目標性能預測與智能設計系統。本書研究成果對結構混凝土科學化和數智化研究方向發展
本書針對粗粒土的縮尺效應與臨界狀態這兩個難點問題，開展了系列試驗與理論研究，揭示了不同縮尺方法和縮尺比例下粗粒土的級配參數變化特征，系統分析了應力、密度和級配這三個主要狀態量對粗粒土力學性質的影響，確定了粗粒土力學特性的尺寸效應，綜合評估了不同縮尺方法的適用性，提出了適用于寬級配粗粒的室內試驗縮尺方法。在此基礎上，進一步討論了多種典型粗粒土的臨界狀態，揭示了考慮級配影響的臨界狀態線漂移規律，建立了擴展的狀態相關理論。
本書以水鎂石纖維混凝土為研究對象，通過纖維加工試驗及混凝土性能測試，確定適合于道路水泥混凝土增強的水鎂石纖維質量指標及性能、水鎂石纖維混凝土路面材料組成設計方法。通過混凝土拌和物制備工藝試驗，提出水鎂石纖維在道路水泥混凝土拌和物中的分散技術。結合路面工程鋪設試驗及路面性能檢測，確定水鎂石纖維混凝土材料路面施工工藝參數，評價水鎂石纖維混凝土路面的應用技術經濟效果，最終形成水鎂石纖維混凝土路面工程應用技術，為水鎂石纖維混凝土路面的推廣應用提供技術支持。
預拌混凝土是現代建筑技術發展史上的重大進步，是建筑施工走向現代化的重要標志。預拌混凝土行業經過近30年的蓬勃發展之后，市場競爭日趨激烈，工程應用單位對混凝土的性能和質量穩定性提出了更高的要求，從而對從業人員在原材料與產品質量控制、試驗室管理、新材料合理使用、混凝土制備技術、工程質量問題的合理解決等當面提出了更高的要求。為了規范預拌混凝土生產企業的質量管理，保證混凝土質量，提高混凝土行業的整體技術水平，編寫此教材。本書共分七章節，第一章基礎知識，第二章預拌混凝土企業試驗室的基本條件與管理
本書針對泡沫混凝土材料展開相關的材料性能和工程應用研究，探究不同密度下的泡沫混凝土微觀結構和水化產物，分析了微觀結構理論下的強度、應變率、斷裂性能等特征。同時應用有限元工具進行泡沫混凝土軸壓和斷裂過程模擬，并與試驗結果對比，充分證明了有限元能夠成為模擬材料受力性能的有力工具。本書對泡沫混凝土應用于高陡路堤、預壓換填等工程中的施工工藝和工后沉降變形進行觀測和有限元分析，可實現泡沫混凝土應用的精細設計。
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