現(xiàn)代混凝土科學技術(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
復習題
主要參考文獻
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力學模型
2.8 影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化和強度的主要因素
2.8.1 水泥熟料的礦物組成和礦物外加劑
2.8.2 細度
2.8.3 石膏的摻量
2.8.4 水灰比
2.8.5 養(yǎng)護時間
2.8.6 養(yǎng)護溫度和濕度
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)
復習題
主要參考文獻
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 化學成分和礦物組成的分析實例
3.4 細集料的主要技術(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 機制砂與機制砂混凝土的研究進展
3.6.1 機制砂的基本特性
3.6.2 機制砂的生產(chǎn)現(xiàn)狀
3.6.3 人工砂應(yīng)用水平
3.6.4 石粉對混凝土性能的影響
3.6.5 國內(nèi)外集料標準對石粉含量的限值
3.6.6 存在的問題
復習題
主要參考文獻
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
4.2.2 表面活性劑的作用機理
4.3 化學外加劑
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
復習題
主要參考文獻
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 礦渣的化學組成
5.2.3 礦渣的礦物組成
5.2.4 礦渣的反應(yīng)機理
5.2.5 影響礦渣活性的因素
5.2.6 水泥?礦渣復合體系的水化性能
5.2.7 礦渣對混凝土性能的影響
5.3 硅灰
5.3.1 硅灰的物理特性
5.3.2 硅灰的化學成分和礦物組成
5.3.3 硅灰在混凝土中的作用機理
5.3.4 硅灰對混凝土性能的影響
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
復習題
主要參考文獻
第二部分 科 學 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 光學顯微鏡分析技術(shù)
6.4 微結(jié)構(gòu)模擬研究進展
復習題
主要參考文獻
第七章 混凝土的力學性能
7.1 混凝土的強度性質(zhì)
7.1.1 混凝土強度的種類
7.1.2 強度與孔隙
7.1.3 強度的影響因素
7.1.4 決定混凝土強度的微觀結(jié)構(gòu)因素
7.1.5 混凝土強度的尺寸效應(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 抗拉強度與抗壓強度的關(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 混凝土斷裂試驗方法
7.4.3 斷裂模型理論
復習題
主要參考文獻
第八章 混凝土體積穩(wěn)定性
8.1 變形的類型
8.2 化學收縮
8.2.1 化學收縮的概念和測試方法
8.2.2 化學收縮與水化過程的關(guān)系
8.2.3 化學收縮與電阻率的關(guān)系
8.3 自收縮
8.3.1 自收縮的概念
8.3.2 自收縮的測試方法
8.3.3 起點測定時間對自收縮結(jié)果的影響
8.3.4 自收縮機理
8.3.5 自收縮和化學收縮的內(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 徐變的試驗方法和結(jié)果分析舉例
8.7.6 用于預測混凝土徐變的ACI公式
復習題
主要參考文獻
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
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 混凝土滲透性評價方法
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
9.5.2 堿?集料反應(yīng)的膨脹機理
9.5.3 堿?集料反應(yīng)的影響因素
9.5.4 堿?集料反應(yīng)的預防措施
9.6 混凝土的碳化
9.6.1 碳化機理與特點
9.6.2 碳化效應(yīng)
9.6.3 碳化影響因素
9.6.4 碳化程度檢驗與估計
9.6.5 減少與預防碳化的措施
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原理
9.7.2 混凝土“中性化”對混凝土中鋼筋銹蝕的影響
9.7.3 氯鹽對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措施
9.7.6 混凝土中鋼筋銹蝕的檢測方法
9.8 混凝土耐久性設(shè)計及防護
9.8.1 混凝土耐久性設(shè)計
9.8.2 混凝土耐久性防護
9.8.3 混凝土耐久性評價
9.8.4 混凝土耐久性研究的發(fā)展與展望
復習題
主要參考文獻
第十章 混凝土的性能設(shè)計
10.1 常規(guī)混凝土與高性能混凝土設(shè)計方法
10.1.1 常規(guī)混凝土設(shè)計方法及其特點
10.1.2 高性能混凝土配合比設(shè)計原則
10.1.3 高性能混凝土的設(shè)計方法
10.1.4 現(xiàn)有高性能混凝土設(shè)計方法的不足
10.2 基于性能的高性能混凝土設(shè)計方法
10.2.1 基于性能的混凝土設(shè)計方法簡介
10.2.2 基于性能設(shè)計方法與傳統(tǒng)指令式設(shè)計的區(qū)別
10.2.3 基于性能設(shè)計方法的優(yōu)點
10.2.4 混凝土性能設(shè)計的內(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方法
10.3.3 混凝土抗氯離子滲透性檢測方法
10.4 混凝土性能設(shè)計體系與應(yīng)用現(xiàn)狀
復習題
主要參考文獻
第三部分 技 術(shù) 篇
第十一章 混凝土配合比設(shè)計
11.1 混凝土拌和物配制的目標和影響因素
11.1.1 強度
11.1.2 工作性
11.1.3 耐久性
11.1.4 經(jīng)濟性
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)計的方法
11.3.1 傳統(tǒng)塑性混凝土配合比設(shè)計
11.3.2 Mehta和Aitcin推薦的高強、高性能混凝土配合比確定方法
11.3.3 法國路橋?qū)嶒炛行慕ㄗh的方法
11.3.4 基于最大密實度理論的方法
11.3.5 吳中偉高性能混凝土簡易配合比設(shè)計方法
11.4 高性能混凝土全計算配合比設(shè)計
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)計中的兩個基本關(guān)系式
11.4.3 混凝土全計算配合比設(shè)計步驟
11.4.4 高性能混凝土（HPC）全計算配合比設(shè)計
11.4.5 高性能混凝土（HPC）全計算配合比設(shè)計的實例
11.4.6 總結(jié)
復習題
主要參考文獻
第十二章 早齡期混凝土技術(shù)
12.1 混凝土工作性的評價技術(shù)
12.1.1 工作性的定義和意義
12.1.2 工作性的測定
12.1.3 流動性的分類及選擇
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)特性及其評價
12.2.1 凝結(jié)的定義和重要性
12.2.2 貫入阻力法測量凝結(jié)時間
12.2.3 用電阻率表征凝結(jié)時間
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)
復習題
主要參考文獻
第十三章 混凝土無損檢測技術(shù)
13.1 混凝土無損檢測技術(shù)的定義與分類
13.1.1 混凝土無損檢測技術(shù)的定義
13.1.2 混凝土無損檢測的發(fā)展趨勢
13.1.3 混凝土無損檢測的種類
13.2 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力波檢測法
13.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的超聲波檢測法
13.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)的沖擊回波檢測法
13.2.3 混凝土結(jié)構(gòu)的聲發(fā)射檢測法
13.3 混凝土結(jié)構(gòu)的電學檢測方法
13.3.1 電阻率法檢測鋼筋銹蝕
13.3.2 電位法檢測鋼筋銹蝕
13.3.3 線性極化法檢測鋼筋銹蝕
13.3.4 電阻率法在混凝土水化監(jiān)測過程中的應(yīng)用
13.4 混凝土結(jié)構(gòu)檢測的電磁波法
13.4.1 電磁波在混凝土結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用
13.4.2 探地雷達在混凝土結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用
13.5 混凝土的紅外成像法檢測技術(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 混凝土無損檢測案例
13.7.1 超聲法檢測混凝土裂縫
13.7.2 雷達法檢測樓板鋼筋直徑和分布
13.7.3 電位法檢測混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕
復習題
主要參考文獻
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
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)用實例
14.4.1 工程簡介
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展
14.6.4 拋填集料混凝土的綠色高性能化機理
14.6.5 拋填集料混凝土的應(yīng)用及優(yōu)點
14.6.6 結(jié)語
復習題
主要參考文獻