本书围绕混凝土材料的数字化应用和智能化发展，探索理论机理与工程实践统一的新途径。以混凝土纳-微-细-宏观多尺度结构为基础，利用理论计算、数值模拟、机器学习等数智化方法，建立了混凝土多尺度结构、性能量化、耐久性寿命预测和智能设计关联方法体系。为了推动混凝土材料数智化发展进程和付诸于工程应用，开发了“混凝土多尺度结构和性能预测软件v1.0”和“混凝土大数据库与智能设计软件v1.0”，最终形成了本书所阐述的混凝土多目标性能预测与智能设计系统。本书研究成果对结构混凝土科学化和数智化研究方向发展

本书针对粗粒土的缩尺效应与临界状态这两个难点问题，开展了系列试验与理论研究，揭示了不同缩尺方法和缩尺比例下粗粒土的级配参数变化特征，系统分析了应力、密度和级配这三个主要状态量对粗粒土力学性质的影响，确定了粗粒土力学特性的尺寸效应，综合评估了不同缩尺方法的适用性，提出了适用于宽级配粗粒的室内试验缩尺方法。在此基础上，进一步讨论了多种典型粗粒土的临界状态，揭示了考虑级配影响的临界状态线漂移规律，建立了扩展的状态相关理论。

本书以水镁石纤维混凝土为研究对象，通过纤维加工试验及混凝土性能测试，确定适合于道路水泥混凝土增强的水镁石纤维质量指标及性能、水镁石纤维混凝土路面材料组成设计方法。通过混凝土拌和物制备工艺试验，提出水镁石纤维在道路水泥混凝土拌和物中的分散技术。结合路面工程铺设试验及路面性能检测，确定水镁石纤维混凝土材料路面施工工艺参数，评价水镁石纤维混凝土路面的应用技术经济效果，最终形成水镁石纤维混凝土路面工程应用技术，为水镁石纤维混凝土路面的推广应用提供技术支持。

预拌混凝土是现代建筑技术发展史上的重大进步，是建筑施工走向现代化的重要标志。预拌混凝土行业经过近30年的蓬勃发展之后，市场竞争日趋激烈，工程应用单位对混凝土的性能和质量稳定性提出了更高的要求，从而对从业人员在原材料与产品质量控制、试验室管理、新材料合理使用、混凝土制备技术、工程质量问题的合理解决等当面提出了更高的要求。为了规范预拌混凝土生产企业的质量管理，保证混凝土质量，提高混凝土行业的整体技术水平，编写此教材。本书共分七章节，第一章基础知识，第二章预拌混凝土企业试验室的基本条件与管理

本书针对泡沫混凝土材料展开相关的材料性能和工程应用研究，探究不同密度下的泡沫混凝土微观结构和水化产物，分析了微观结构理论下的强度、应变率、断裂性能等特征。同时应用有限元工具进行泡沫混凝土轴压和断裂过程模拟，并与试验结果对比，充分证明了有限元能够成为模拟材料受力性能的有力工具。本书对泡沫混凝土应用于高陡路堤、预压换填等工程中的施工工艺和工后沉降变形进行观测和有限元分析，可实现泡沫混凝土应用的精细设计。