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1 混凝土概述1

1.1 混凝土的历史1

1.2 现代混凝土的定义与分类3

1.2.1 现代混凝土的定义3

1.2.2 混凝土的分类4

1.3 混凝土的组成与特性4

1.3.1 混凝土的组成与作用4

1.3.2 混凝土的性能特点与基本要求5

1.4 混凝土技术的发展重点和方向6

思考题6

2 水泥7

2.1 硅酸盐水泥7

2.1.1 硅酸盐水泥的生产8

2.1.2 水泥熟料矿物组成9

2.1.3 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化11

2.1.4 硅酸盐水泥的技术性质15

2.1.5 水泥石的腐蚀与防止19

2.1.6 硅酸盐水泥的特性与应用22

2.1.7 水泥的风化与储存23

2.2 通用水泥24

2.2.1 通用水泥的种类与定义24

2.2.2 水泥混合材料24

2.2.3 普通硅酸盐水泥26

2.2.4 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥27

2.2.5 复合硅酸盐水泥29

2.3 特种水泥31

2.3.1 白色硅酸盐水泥31

2.3.2 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥32

2.3.3 抗硫酸盐硅酸盐水泥33

2.3.4 道路硅酸盐水泥34

2.3.5 砌筑水泥35

2.3.6 铝酸盐水泥35

2.3.7 硫铝酸盐水泥38

2.3.8 膨胀水泥39

2.3.9 油井水泥40

2.4 水泥相关标准及发展趋势41

思考题43

3 矿物掺和料45

3.1 粉煤灰45

3.1.1 粉煤灰的定义与分类46

3.1.2 粉煤灰的成分与颗粒特性46

3.1.3 粉煤灰的技术要求46

3.1.4 粉煤灰的三大效应47

3.1.5 粉煤灰对混凝土水密性和界面的影响48

3.1.6 粉煤灰对混凝土性能的影响48

3.1.7 粉煤灰在混凝土中应用的问题与技术要点51

3.2 磨细矿渣53

3.2.1 磨细矿渣的化学成分和物理性质53

3.2.2 磨细矿渣对混凝土性能的影响54

3.2.3 磨细矿渣在预拌混凝土中的合理应用56

3.3 硅灰56

3.3.1 硅灰的物理性质和化学成分56

3.3.2 硅灰对混凝土性能的影响57

3.4 石灰石粉59

3.5 沸石岩粉61

3.6 偏高岭土超细粉62

思考题63

4 骨料64

4.1 骨料的定义与分类64

4.2 骨料的作用65

4.3 骨料的加工制备65

4.4 级配与粒径66

4.4.1 骨料的级配66

4.4.2 细骨料的粒径69

4.4.3 粗骨料的最大粒径69

4.5 粒形与表面织构71

4.5.1 骨料的粒形71

4.5.2 骨料的表面织构71

4.6 吸水性和表面潮湿状态72

4.7 强度与弹性模量72

4.7.1 强度72

4.7.2 坚固性73

4.7.3 弹性模量74

4.8 有害物质74

4.9 河砂与人工砂76

思考题77

5 化学外加剂78

5.1 外加剂的定义及分类78

5.2 减水剂79

5.2.1 减水剂的分类及发展80

5.2.2 减水剂的作用机理81

5.2.3 减水剂的作用82

5.2.4 减水剂与混凝土原材料之间的相容性问题82

5.3 引气剂83

5.3.1 常用引气剂83

5.3.2 引气剂的作用机理84

5.3.3 引气剂与混凝土含气量的关系84

5.3.4 引气剂对混凝土性能的影响84

5.4 早强剂85

5.4.1 常用早强剂86

5.4.2 早强剂的作用机理86

5.4.3 早强剂应用注意事项86

5.5 缓凝剂87

5.5.1 常用缓凝剂87

5.5.2 缓凝剂的作用机理87

5.5.3 缓凝剂对混凝土性能的影响88

5.6 速凝剂89

5.6.1 速凝剂的分类89

5.6.2 速凝剂的作用机理89

5.7 膨胀剂90

5.7.1 常用膨胀剂90

5.7.2 膨胀剂的作用机理90

5.7.3 膨胀剂的应用91

5.8 防冻剂91

5.8.1 防冻剂的分类91

5.8.2 防冻剂的作用机理91

5.8.3 防冻剂的应用92

5.9 阻锈剂92

5.9.1 阻锈剂的分类92

5.9.2 阻锈剂的作用机理92

5.9.3 阻锈剂在混凝土中的应用92

5.10 泵送剂93

5.11 外加剂与水泥的相容性问题94

思考题94

6 混凝土拌合物的性能95

6.1 和易性的概念95

6.2 和易性测定方法及指标96

6.3 影响和易性的主要因素97

6.4 改善混凝土和易性的措施100

6.5 混凝土的匀质性101

6.5.1 影响混凝土匀质性的主要因素101

6.5.2 提高混凝土匀质性的技术措施102

6.6 混凝土拌合物浇筑后的性能102

6.6.1 坍落度损失103

6.6.2 离析104

6.6.3 泌水104

6.6.4 塑性沉降104

6.6.5 塑性收缩104

6.6.6 含气量105

6.6.7 凝结时间105

6.7 新拌混凝土（砂浆、混凝土）流变学常识106

6.7.1 新拌混凝土的流变模型和流变参数测定106

6.7.2 触变性与剪胀性107

思考题108

7 混凝土力学性能109

7.1 硬化混凝土结构109

7.2 抗压强度110

7.2.1 混凝土受压破坏过程110

7.2.2 混凝土抗压强度112

7.2.3 混凝土强度等级112

7.2.4 影响混凝土抗压强度的因素113

7.2.5 影响混凝土强度试验测试结果的因素115

7.3 抗拉强度与抗折强度116

7.3.1 抗拉强度116

7.3.2 劈裂抗拉试验116

7.3.3 抗折强度117

7.4 混凝土抗压强度与抗拉强度的关系117

7.5 混凝土在非荷载作用下的变形118

7.5.1 化学收缩118

7.5.2 温度变形118

7.5.3 干燥收缩119

7.5.4 塑性收缩120

7.5.5 自生收缩121

7.5.6 碳化收缩121

7.6 混凝土在荷载作用下的变形122

7.6.1 在短期荷载作用下的变形122

7.6.2 徐变123

7.7 混凝土的强度发展与开裂123

7.8 结构混凝土强度与混凝土试块强度的区别124

7.9 关于混凝土强度构成的认识125

思考题125

8 混凝土的耐久性126

8.1 混凝土结构耐久性的定义与认识127

8.2 混凝土的抗渗透性能127

8.2.1 抗渗透性的定义、意义及其渗透原理127

8.2.2 抗渗透性的衡量和表征127

8.2.3 抗渗透性的影响因素和提高措施129

8.3 混凝土的抗冻融性能130

8.3.1 抗冻融性的定义和冻融破坏机理130

8.3.2 抗冻融性的表征130

8.3.3 除冰盐对混凝土的破坏131

8.3.4 提高混凝土抗冻融性的措施131

8.4 混凝土的碳化与钢筋锈蚀132

8.4.1 碳化的定义和影响132

8.4.2 混凝土保护钢筋不生锈的原因132

8.4.3 影响碳化的因素133

8.4.4 氯离子对钢筋锈蚀的影响133

8.4.5 钢筋锈蚀对混凝土的影响133

8.4.6 混凝土钢筋锈蚀的环境条件134

8.5 混凝土的抗化学侵蚀性能134

8.5.1 抗化学侵蚀性的定义134

8.5.2 混凝土硫酸盐侵蚀134

8.5.3 混凝土软水溶蚀135

8.5.4 提高混凝土抗化学侵蚀的主要措施135

8.6 混凝土的抗碱-骨料病害135

8.6.1 碱－骨料反应的定义与危害135

8.6.2 碱－骨料破坏的特征136

8.6.3 碱-骨料病害的预防措施136

8.7 典型环境混凝土结构的耐久性设计137

8.8 混凝土的耐火性能140

思考题143

9 混凝土配合比设计144

9.1 混凝土配合比设计的技术理念与参数144

9.1.1 水胶比145

9.1.2 用水量及外加剂掺量145

9.1.3 胶凝材料、矿物掺和料和水泥用量146

9.1.4 砂率147

9.1.5 浆骨比147

9.1.6 砂石比148

9.2 混凝土配合比设计规范与方法148

9.2.1 基本规定148

9.2.2 混凝土配合比设计步骤150

9.3 据以饱和面干骨料的混凝土配合比设计方法159

9.3.1 确定混凝土配合比的原则159

9.3.2 混凝土配合比四要素的选择160

9.3.3 混凝土配合比计算步骤160

9.4 全计算配合比设计163

9.4.1 普遍适用的混凝土体积模型164

9.4.2 混凝土配合比设计中的两个基本关系式164

9.4.3 混凝土全计算配合比设计步骤165

9.4.4 HPC全计算配合比设计166

9.4.5 以C80HPC为例做配合比设计计算167

思考题170

10 混凝土施工171

10.1 施工技术要点171

10.1.1 混凝土的运输171

10.1.2 混凝土的浇筑173

10.1.3 混凝土的养护178

10.2 施工对结构混凝土的影响179

10.2.1 浇筑与振捣179

10.2.2 养护180

10.3 冬季施工与夏季施工183

10.3.1 冬季施工183

10.3.2 夏季施工186

思考题188

11 混凝土开裂及裂缝控制189

11.1 混凝土开裂问题的历史沿革189

11.2 混凝土开裂的原因190

11.2.1 混凝土拌合物沉降与泌水191

11.2.2 混凝土在非荷载作用下体积变形对结构开裂的影响191

11.2.3 混凝土的抗拉强度、徐变与结构约束193

11.2.4 结构设计存在的问题193

11.2.5 现代混凝土的特点对开裂的影响194

11.3 混凝土裂缝控制的主要技术措施195

11.3.1 大掺量粉煤灰混凝土技术195

11.3.2 混凝土膨胀剂补偿收缩技术196

11.3.3 混凝土减缩剂的应用196

11.3.4 混凝土纤维增强抗裂作用196

11.3.5 大体积、超长混凝土结构无缝跳仓法施工197

11.3.6 混凝土的养护197

11.4 混凝土结构裂缝的修补技术199

11.4.1 开槽法修补裂缝199

11.4.2 低压注浆法修补裂缝199

11.4.3 表面覆盖法修补裂缝199

思考题199

12 混凝土的技术进展201

12.1 轻质混凝土201

12.1.1 轻骨料混凝土201

12.1.2 多孔混凝土204

12.1.3 轻骨料多孔混凝土205

12.1.4 大孔混凝土205

12.2 大体积混凝土206

12.2.1 大体积混凝土的定义206

12.2.2 大体积混凝土的特点206

12.2.3 大体积混凝土开裂的原因及对策207

12.3 高性能混凝土210

12.3.1 高性能混凝土提出的背景210

12.3.2 高性能混凝土的技术基础和理论要点211

12.3.3 高性能混凝土的定义212

12.3.4 高性能混凝土认识中存在的误区213

12.3.5 高性能混凝土的体积稳定性和匀质性215

12.3.6 高性能混凝土的配制215

12.3.7 高性能混凝土的工程应用216

12.3.8 绿色高性能混凝土217

12.4 自密实混凝土218

12.4.1 自密实混凝土的特点218

12.4.2 自密实混凝土的组成特性219

12.4.3 自密实混凝土的工作性能测试方法220

12.5 补偿收缩混凝土222

12.5.1 补偿收缩混凝土的定义和基本原理222

12.5.2 混凝土膨胀剂223

12.5.3 补偿收缩混凝土的基本性能224

12.5.4 补偿收缩混凝土的施工技术要求和工程应用226

12.6 预制混凝土228

12.6.1 预制混凝土的概况228

12.6.2 预制混凝土的种类及制作229

12.6.3 预制混凝土构件成型方法230

12.6.4 预制混凝土构件养护方法230

12.6.5 新型预制混凝土构件232

12.6.6 预制混凝土的未来233

思考题233

13 混凝土的质量控制与验收234

13.1 混凝土拌合物质量控制234

13.1.1 初步控制234

13.1.2 生产控制235

13.2 混凝土强度评定237

13.2.1 混凝土强度的质量控制238

13.2.2 混凝土强度保证率238

13.2.3 混凝土配制强度239

13.2.4 混凝土强度的检验评定240

13.2.5 混凝土结构件的强度检验241

13.3 混凝土耐久性的评定242

思考题242

附录243

附录1 “混凝土学”课程教学实验243

附录2 南京市第二届混凝土材料设计大赛理论试题库（含答案）261

附录3 全国混凝土材料设计大赛获奖方案选编294

参考文献303