現(xiàn)代混凝土科學(xué)技術(shù)

第一部分 基 礎(chǔ) 篇
第一章 現(xiàn)代混凝土概述
1.1 混凝土的發(fā)展簡(jiǎn)史
1.2 現(xiàn)代混凝土的組成
1.2.1 膠凝材料
1.2.2 集料
1.2.3 化學(xué)外加劑
1.2.4 礦物摻和料
1.2.5 水
1.3 混凝土的種類
1.3.1 分類方法
1.3.2 典型的混凝土品種
1.4 硬化混凝土的性能
1.4.1 力學(xué)性能
1.4.2 體積穩(wěn)定性
1.4.3 耐久性
1.5 混凝土的多尺度結(jié)構(gòu)
1.6 混凝土的用途
1.7 混凝土的研究方法
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第二章 硅酸鹽水泥
2.1 通用硅酸鹽水泥
2.1.1 硅酸鹽水泥
2.1.2 普通硅酸鹽水泥
2.1.3 礦渣硅酸鹽水泥
2.1.4 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥
2.1.5 粉煤灰硅酸鹽水泥
2.1.6 復(fù)合硅酸鹽水泥
2.2 硅酸鹽水泥的原料和生產(chǎn)
2.3 硅酸鹽水泥的化學(xué)成分和礦物組成
2.4 基于水化熱的硅酸鹽水泥的水化過程
2.5 基于電阻率方法的硅酸鹽水泥水化結(jié)構(gòu)形成過程
2.6 Powers公式及基于水化度的相組成
2.7 硅酸鹽水泥水化速率及水泥水化動(dòng)力學(xué)模型
2.8 影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化和強(qiáng)度的主要因素
2.8.1 水泥熟料的礦物組成和礦物外加劑
2.8.2 細(xì)度
2.8.3 石膏的摻量
2.8.4 水灰比
2.8.5 養(yǎng)護(hù)時(shí)間
2.8.6 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度
2.9 硬化水泥漿體的組成和結(jié)構(gòu)
2.9.1 水化產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)和性能
2.9.2 孔和孔結(jié)構(gòu)特性
2.9.3 水的存在形態(tài)
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第三章 集料
3.1 集料的作用
3.2 集料的分類和命名
3.3 天然礦物集料的礦物特性
3.3.1 主要造巖礦物的組成和特性
3.3.2 巖石的分類
3.3.3 化學(xué)成分和礦物組成的分析實(shí)例
3.4 細(xì)集料的主要技術(shù)性能
3.4.1 砂的分類及表面特性
3.4.2 砂的含水狀態(tài)
3.4.3 砂的技術(shù)要求
3.5 粗集料的主要技術(shù)性能
3.5.1 粗集料的分類
3.5.2 粗集料的技術(shù)要求
3.6 機(jī)制砂與機(jī)制砂混凝土的研究進(jìn)展
3.6.1 機(jī)制砂的基本特性
3.6.2 機(jī)制砂的生產(chǎn)現(xiàn)狀
3.6.3 人工砂應(yīng)用水平
3.6.4 石粉對(duì)混凝土性能的影響
3.6.5 國(guó)內(nèi)外集料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)石粉含量的限值
3.6.6 存在的問題
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第四章 混凝土外加劑
4.1 概況
4.1.1 混凝土外加劑的發(fā)展歷史
4.1.2 混凝土外加劑的定義
4.1.3 混凝土外加劑的分類
4.2 表面活性劑
4.2.1 表面活性劑的種類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.2.2 表面活性劑的作用機(jī)理
4.3 化學(xué)外加劑
4.3.1 減水劑
4.3.2 引氣劑
4.3.3 凝結(jié)調(diào)節(jié)劑——緩凝劑和速凝劑
4.3.4 硬化調(diào)節(jié)劑——早強(qiáng)劑
4.3.5 膨脹劑
4.3.6 保水劑和增稠劑
4.3.7 其他外加劑
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第五章 礦物摻和料
5.1 粉煤灰
5.1.1 粉煤灰的物理特性
5.1.2 粉煤灰的化學(xué)成分和礦物組成
5.1.3 粉煤灰的火山灰反應(yīng)
5.1.4 粉煤灰在混凝土中的作用
5.2 粒化高爐礦渣
5.2.1 礦渣的物理特性
5.2.2 礦渣的化學(xué)組成
5.2.3 礦渣的礦物組成
5.2.4 礦渣的反應(yīng)機(jī)理
5.2.5 影響礦渣活性的因素
5.2.6 水泥?礦渣復(fù)合體系的水化性能
5.2.7 礦渣對(duì)混凝土性能的影響
5.3 硅灰
5.3.1 硅灰的物理特性
5.3.2 硅灰的化學(xué)成分和礦物組成
5.3.3 硅灰在混凝土中的作用機(jī)理
5.3.4 硅灰對(duì)混凝土性能的影響
5.4 其他礦物摻和料
5.4.1 石灰石粉
5.4.2 鋼渣
5.4.3 磷渣
5.4.4 偏高嶺土
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第二部分 科 學(xué) 篇
第六章 混凝土微結(jié)構(gòu)及其表征
6.1 概述
6.2 多尺度的微結(jié)構(gòu)
6.2.1 水泥基復(fù)合材料的多尺度劃分
6.2.2 界面過渡區(qū)微結(jié)構(gòu)
6.3 微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試及表征方法
6.3.1 X射線衍射分析
6.3.2 孔結(jié)構(gòu)分析技術(shù)
6.3.3 壓汞孔結(jié)構(gòu)分析
6.3.4 掃描電鏡分析技術(shù)
6.3.5 低溫量熱技術(shù)
6.3.6 氣體吸附法
6.3.7 核磁共振技術(shù)（?1H NMR技術(shù)）
6.3.8 X射線CT技術(shù)
6.3.9 納米壓痕
6.3.10 光學(xué)顯微鏡分析技術(shù)
6.4 微結(jié)構(gòu)模擬研究進(jìn)展
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第七章 混凝土的力學(xué)性能
7.1 混凝土的強(qiáng)度性質(zhì)
7.1.1 混凝土強(qiáng)度的種類
7.1.2 強(qiáng)度與孔隙
7.1.3 強(qiáng)度的影響因素
7.1.4 決定混凝土強(qiáng)度的微觀結(jié)構(gòu)因素
7.1.5 混凝土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)
7.2 混凝土在不同受力狀態(tài)下的特性
7.2.1 應(yīng)力?應(yīng)變關(guān)系
7.2.2 混凝土的彈性模量
7.2.3 抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系
7.3 混凝土的疲勞特性
7.3.1 混凝土疲勞的有關(guān)概念
7.3.2 混凝土疲勞破壞的過程及特征
7.3.3 混凝土疲勞性能試驗(yàn)和理論
7.3.4 改善混凝土疲勞性能的措施
7.4 混凝土的斷裂特性
7.4.1 混凝土斷裂的基本概念
7.4.2 混凝土斷裂試驗(yàn)方法
7.4.3 斷裂模型理論
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第八章 混凝土體積穩(wěn)定性
8.1 變形的類型
8.2 化學(xué)收縮
8.2.1 化學(xué)收縮的概念和測(cè)試方法
8.2.2 化學(xué)收縮與水化過程的關(guān)系
8.2.3 化學(xué)收縮與電阻率的關(guān)系
8.3 自收縮
8.3.1 自收縮的概念
8.3.2 自收縮的測(cè)試方法
8.3.3 起點(diǎn)測(cè)定時(shí)間對(duì)自收縮結(jié)果的影響
8.3.4 自收縮機(jī)理
8.3.5 自收縮和化學(xué)收縮的內(nèi)在關(guān)系
8.3.6 自收縮的影響因素
8.3.7 粉煤灰對(duì)水泥漿體的電阻率與自收縮的影響
8.4 干燥收縮
8.4.1 干燥收縮的概念和測(cè)試方法
8.4.2 干燥收縮的開裂
8.5 溫度變形
8.6 彈性變形和彈性行為
8.6.1 應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的非線性
8.6.2 混凝土彈性模量的分析
8.7 徐變
8.7.1 荷載作用下材料的黏彈性及模型
8.7.2 徐變度和任意應(yīng)力條件下應(yīng)變響應(yīng)的疊加法
8.7.3 混凝土徐變的特性
8.7.4 影響混凝土徐變的因素
8.7.5 徐變的試驗(yàn)方法和結(jié)果分析舉例
8.7.6 用于預(yù)測(cè)混凝土徐變的ACI公式
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第九章 混凝土耐久性
9.1 概述
9.1.1 混凝土耐久性的概念
9.1.2 混凝土腐蝕類型
9.1.3 混凝土耐久性環(huán)境條件分級(jí)
9.1.4 影響現(xiàn)代混凝土耐久性問題突出的原因
9.1.5 混凝土耐久性劣化的整體模型
9.2 滲透性及其對(duì)混凝土耐久性的影響
9.2.1 混凝土滲透性及其影響因素
9.2.2 毛細(xì)孔滲透壓力與混凝土滲透性
9.2.3 離子在混凝土中的滲透性
9.2.4 混凝土滲透性評(píng)價(jià)方法
9.2.5 滲透性與混凝土耐久性之間的關(guān)系
9.2.6 混凝土的開裂對(duì)耐久性的影響
9.3 抗凍性
9.3.1 混凝土中水的凍結(jié)
9.3.2 混凝土抗凍性經(jīng)典理論
9.3.3 影響混凝土抗凍性的主要因素
9.3.4 混凝土凍融損傷模型
9.3.5 混凝土抗凍性試驗(yàn)方法
9.3.6 混凝土鹽凍
9.3.7 提高混凝土抗凍性的技術(shù)措施
9.4 耐化學(xué)侵蝕性
9.4.1 水泥漿體組分的浸出
9.4.2 酸的侵蝕
9.4.3 硫酸鹽侵蝕
9.4.4 酸雨侵蝕
9.5 堿?集料反應(yīng)
9.5.1 堿?集料反應(yīng)的分類與特點(diǎn)
9.5.2 堿?集料反應(yīng)的膨脹機(jī)理
9.5.3 堿?集料反應(yīng)的影響因素
9.5.4 堿?集料反應(yīng)的預(yù)防措施
9.6 混凝土的碳化
9.6.1 碳化機(jī)理與特點(diǎn)
9.6.2 碳化效應(yīng)
9.6.3 碳化影響因素
9.6.4 碳化程度檢驗(yàn)與估計(jì)
9.6.5 減少與預(yù)防碳化的措施
9.7 混凝土中鋼筋的銹蝕
9.7.1 混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)原理
9.7.2 混凝土“中性化”對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕的影響
9.7.3 氯鹽對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕的影響
9.7.4 混凝土鋼筋銹蝕的其他影響因素
9.7.5 混凝土中鋼筋銹蝕的防護(hù)措施
9.7.6 混凝土中鋼筋銹蝕的檢測(cè)方法
9.8 混凝土耐久性設(shè)計(jì)及防護(hù)
9.8.1 混凝土耐久性設(shè)計(jì)
9.8.2 混凝土耐久性防護(hù)
9.8.3 混凝土耐久性評(píng)價(jià)
9.8.4 混凝土耐久性研究的發(fā)展與展望
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第十章 混凝土的性能設(shè)計(jì)
10.1 常規(guī)混凝土與高性能混凝土設(shè)計(jì)方法
10.1.1 常規(guī)混凝土設(shè)計(jì)方法及其特點(diǎn)
10.1.2 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)原則
10.1.3 高性能混凝土的設(shè)計(jì)方法
10.1.4 現(xiàn)有高性能混凝土設(shè)計(jì)方法的不足
10.2 基于性能的高性能混凝土設(shè)計(jì)方法
10.2.1 基于性能的混凝土設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介
10.2.2 基于性能設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)指令式設(shè)計(jì)的區(qū)別
10.2.3 基于性能設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)
10.2.4 混凝土性能設(shè)計(jì)的內(nèi)容
10.3 基于性能的混凝土質(zhì)量控制體系
10.3.1 質(zhì)量控制體系的構(gòu)成與策略
10.3.2 混凝土抗碳化能力檢測(cè)方法
10.3.3 混凝土抗氯離子滲透性檢測(cè)方法
10.4 混凝土性能設(shè)計(jì)體系與應(yīng)用現(xiàn)狀
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第三部分 技 術(shù) 篇
第十一章 混凝土配合比設(shè)計(jì)
11.1 混凝土拌和物配制的目標(biāo)和影響因素
11.1.1 強(qiáng)度
11.1.2 工作性
11.1.3 耐久性
11.1.4 經(jīng)濟(jì)性
11.2 混凝土拌和物參數(shù)的選擇
11.2.1 水膠比
11.2.2 漿集比
11.2.3 砂石比
11.2.4 外加劑用量
11.3 混凝土拌和物配合比設(shè)計(jì)的方法
11.3.1 傳統(tǒng)塑性混凝土配合比設(shè)計(jì)
11.3.2 Mehta和Aitcin推薦的高強(qiáng)、高性能混凝土配合比確定方法
11.3.3 法國(guó)路橋?qū)嶒?yàn)中心建議的方法
11.3.4 基于最大密實(shí)度理論的方法
11.3.5 吳中偉高性能混凝土簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法
11.4 高性能混凝土全計(jì)算配合比設(shè)計(jì)
11.4.1 普遍適用的混凝土體積模型
11.4.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)中的兩個(gè)基本關(guān)系式
11.4.3 混凝土全計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟
11.4.4 高性能混凝土（HPC）全計(jì)算配合比設(shè)計(jì)
11.4.5 高性能混凝土（HPC）全計(jì)算配合比設(shè)計(jì)的實(shí)例
11.4.6 總結(jié)
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第十二章 早齡期混凝土技術(shù)
12.1 混凝土工作性的評(píng)價(jià)技術(shù)
12.1.1 工作性的定義和意義
12.1.2 工作性的測(cè)定
12.1.3 流動(dòng)性的分類及選擇
12.1.4 影響工作性的主要因素
12.1.5 改善新拌混凝土工作性的措施
12.2 混凝土的凝結(jié)特性及其評(píng)價(jià)
12.2.1 凝結(jié)的定義和重要性
12.2.2 貫入阻力法測(cè)量凝結(jié)時(shí)間
12.2.3 用電阻率表征凝結(jié)時(shí)間
12.2.4 混凝土的非正常凝結(jié)
12.3 混凝土的溫度控制技術(shù)
12.3.1 意義
12.3.2 寒冷氣候中混凝土澆筑技術(shù)
12.3.3 大體積混凝土溫度控制技術(shù)
12.4 混凝土拌和物的其他性能和新拌混凝土的快速分析技術(shù)
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第十三章 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)
13.1 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的定義與分類
13.1.1 混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的定義
13.1.2 混凝土無損檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)
13.1.3 混凝土無損檢測(cè)的種類
13.2 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力波檢測(cè)法
13.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的超聲波檢測(cè)法
13.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)的沖擊回波檢測(cè)法
13.2.3 混凝土結(jié)構(gòu)的聲發(fā)射檢測(cè)法
13.3 混凝土結(jié)構(gòu)的電學(xué)檢測(cè)方法
13.3.1 電阻率法檢測(cè)鋼筋銹蝕
13.3.2 電位法檢測(cè)鋼筋銹蝕
13.3.3 線性極化法檢測(cè)鋼筋銹蝕
13.3.4 電阻率法在混凝土水化監(jiān)測(cè)過程中的應(yīng)用
13.4 混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)的電磁波法
13.4.1 電磁波在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用
13.4.2 探地雷達(dá)在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用
13.5 混凝土的紅外成像法檢測(cè)技術(shù)
13.6 混凝土結(jié)構(gòu)的斷層掃描法
13.6.1 X射線斷層掃描法原理
13.6.2 反向散射微波斷層掃描法的應(yīng)用
13.7 混凝土無損檢測(cè)案例
13.7.1 超聲法檢測(cè)混凝土裂縫
13.7.2 雷達(dá)法檢測(cè)樓板鋼筋直徑和分布
13.7.3 電位法檢測(cè)混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
第十四章 輕集料混凝土及拋填集料混凝土技術(shù)
14.1 輕集料混凝土的概念
14.2 輕集料混凝土的特性
14.2.1 輕質(zhì)高強(qiáng)
14.2.2 保溫隔熱性能
14.2.3 耐火性能
14.2.4 抗震性能
14.2.5 耐久性能
14.3 輕集料混凝土的發(fā)展與研究
14.3.1 輕集料混凝土的發(fā)展
14.3.2 輕集料混凝土的研究
14.4 輕集料混凝土的應(yīng)用實(shí)例
14.4.1 工程簡(jiǎn)介
14.4.2 原材料和配合比
14.4.3 輕集料混凝土施工情況
14.5 輕集料混凝土的應(yīng)用拓展
14.5.1 內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土
14.5.2 次輕混凝土
14.6 拋填集料混凝土
14.6.1 引言
14.6.2 集料嵌鎖型混凝土施工工藝剖析
14.6.3 拋填集料混凝土方法與研究進(jìn)展
14.6.4 拋填集料混凝土的綠色高性能化機(jī)理
14.6.5 拋填集料混凝土的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)
14.6.6 結(jié)語
復(fù)習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)