[01582665]基于人工智能的混凝土配合比设计及抗裂评价

随着国内经济社会的快速发展，土木工程结构朝着大型化、复杂化发展，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现。复杂的工况对作为工程物质基础的土木建筑材料-混凝土的配合比设计与抗裂性能提出了更大的挑战。为此，项目组以材料创新为核心，以实际工程为依托，开展了基于人工智能和最少浆体理论的混凝土配合比设计及抗裂评价研究。该项目属于土木建筑科学技术的建筑材料学领域，成果主要应用于土木工程领域。该项目组主要技术内容和创新之处如下： 充分利用可获得的混凝土配合比大数据，首次提出了基于人工智能和最少浆体理论的混凝土配合比设计方法。该发明涉及混凝土配合比设计技术领域，提出了一种基于最少浆体理论和人工智能的混凝土配合比设计方法，该方法有利于快速、准确地设计出满足多种性能要求，抗裂性能强且成本较低的混凝土配合比。 提出了一种新的含带隔板开裂环的混凝土抗裂性能测定装置。该项目在环形约束的基础上，创新性地提出了一种新的混凝土材料的快速抗裂性能测试装置。该装置的独特之处：在环形约束的基础上，采用了隔板，减少被测混凝土环开裂截面的面积，诱导混凝土环的裂缝只在隔板处产生，较好解决了以往抗裂测试方法中测试时间过长、裂缝出现带有随机性和偶然性等问题。 提出了相应的混凝土抗裂性能快速评价方法。由于未出现统一的对混凝土抗裂性的评价指标，因此，对混凝土的抗裂性能的客观评价方法是需要的。项目组基于所研发的带隔板的抗裂性能测试装置，提出了一种以能量耗散为指标的方法对混凝土的抗裂性能进行评价，这确保了评价的高效性和可靠性。 该项目的研究成果获得国家发明专利授权3项，发表13篇论文。所提出的基于人工智能和最少浆体理论的混凝土配合比设计方法应用于福清市第二污水处理厂，增收节支1012.7万元。该方法还应用于仙游县城区污水处理厂等工程中。同时，提出的混凝土抗裂性能测定与评价方法应用于融旗华堂项目，增收节支952.8万元。该项目的研究推动了混凝土配合比设计方法和抗裂性能评价的创新发展，为中国土木工程结构安全性与建材行业技术革新做出了贡献。