现代混凝土科学技术

第一部分 基 础 篇
第一章 现代混凝土概述
1.1 混凝土的发展简史
1.2 现代混凝土的组成
1.2.1 胶凝材料
1.2.2 集料
1.2.3 化学外加剂
1.2.4 矿物掺和料
1.2.5 水
1.3 混凝土的种类
1.3.1 分类方法
1.3.2 典型的混凝土品种
1.4 硬化混凝土的性能
1.4.1 力学性能
1.4.2 体积稳定性
1.4.3 耐久性
1.5 混凝土的多尺度结构
1.6 混凝土的用途
1.7 混凝土的研究方法
复习题
主要参考文献
第二章 硅酸盐水泥
2.1 通用硅酸盐水泥
2.1.1 硅酸盐水泥
2.1.2 普通硅酸盐水泥
2.1.3 矿渣硅酸盐水泥
2.1.4 火山灰质硅酸盐水泥
2.1.5 粉煤灰硅酸盐水泥
2.1.6 复合硅酸盐水泥
2.2 硅酸盐水泥的原料和生产
2.3 硅酸盐水泥的化学成分和矿物组成
2.4 基于水化热的硅酸盐水泥的水化过程
2.5 基于电阻率方法的硅酸盐水泥水化结构形成过程
2.6 Powers公式及基于水化度的相组成
2.7 硅酸盐水泥水化速率及水泥水化动力学模型
2.8 影响硅酸盐水泥凝结硬化和强度的主要因素
2.8.1 水泥熟料的矿物组成和矿物外加剂
2.8.2 细度
2.8.3 石膏的掺量
2.8.4 水灰比
2.8.5 养护时间
2.8.6 养护温度和湿度
2.9 硬化水泥浆体的组成和结构
2.9.1 水化产物的组成、结构和性能
2.9.2 孔和孔结构特性
2.9.3 水的存在形态
复习题
主要参考文献
第三章 集料
3.1 集料的作用
3.2 集料的分类和命名
3.3 天然矿物集料的矿物特性
3.3.1 主要造岩矿物的组成和特性
3.3.2 岩石的分类
3.3.3 化学成分和矿物组成的分析实例
3.4 细集料的主要技术性能
3.4.1 砂的分类及表面特性
3.4.2 砂的含水状态
3.4.3 砂的技术要求
3.5 粗集料的主要技术性能
3.5.1 粗集料的分类
3.5.2 粗集料的技术要求
3.6 机制砂与机制砂混凝土的研究进展
3.6.1 机制砂的基本特性
3.6.2 机制砂的生产现状
3.6.3 人工砂应用水平
3.6.4 石粉对混凝土性能的影响
3.6.5 国内外集料标准对石粉含量的限值
3.6.6 存在的问题
复习题
主要参考文献
第四章 混凝土外加剂
4.1 概况
4.1.1 混凝土外加剂的发展历史
4.1.2 混凝土外加剂的定义
4.1.3 混凝土外加剂的分类
4.2 表面活性剂
4.2.1 表面活性剂的种类与结构特点
4.2.2 表面活性剂的作用机理
4.3 化学外加剂
4.3.1 减水剂
4.3.2 引气剂
4.3.3 凝结调节剂——缓凝剂和速凝剂
4.3.4 硬化调节剂——早强剂
4.3.5 膨胀剂
4.3.6 保水剂和增稠剂
4.3.7 其他外加剂
复习题
主要参考文献
第五章 矿物掺和料
5.1 粉煤灰
5.1.1 粉煤灰的物理特性
5.1.2 粉煤灰的化学成分和矿物组成
5.1.3 粉煤灰的火山灰反应
5.1.4 粉煤灰在混凝土中的作用
5.2 粒化高炉矿渣
5.2.1 矿渣的物理特性
5.2.2 矿渣的化学组成
5.2.3 矿渣的矿物组成
5.2.4 矿渣的反应机理
5.2.5 影响矿渣活性的因素
5.2.6 水泥?矿渣复合体系的水化性能
5.2.7 矿渣对混凝土性能的影响
5.3 硅灰
5.3.1 硅灰的物理特性
5.3.2 硅灰的化学成分和矿物组成
5.3.3 硅灰在混凝土中的作用机理
5.3.4 硅灰对混凝土性能的影响
5.4 其他矿物掺和料
5.4.1 石灰石粉
5.4.2 钢渣
5.4.3 磷渣
5.4.4 偏高岭土
复习题
主要参考文献
第二部分 科 学 篇
第六章 混凝土微结构及其表征
6.1 概述
6.2 多尺度的微结构
6.2.1 水泥基复合材料的多尺度划分
6.2.2 界面过渡区微结构
6.3 微观结构测试及表征方法
6.3.1 X射线衍射分析
6.3.2 孔结构分析技术
6.3.3 压汞孔结构分析
6.3.4 扫描电镜分析技术
6.3.5 低温量热技术
6.3.6 气体吸附法
6.3.7 核磁共振技术（?1H NMR技术）
6.3.8 X射线CT技术
6.3.9 纳米压痕
6.3.10 光学显微镜分析技术
6.4 微结构模拟研究进展
复习题
主要参考文献
第七章 混凝土的力学性能
7.1 混凝土的强度性质
7.1.1 混凝土强度的种类
7.1.2 强度与孔隙
7.1.3 强度的影响因素
7.1.4 决定混凝土强度的微观结构因素
7.1.5 混凝土强度的尺寸效应
7.2 混凝土在不同受力状态下的特性
7.2.1 应力?应变关系
7.2.2 混凝土的弹性模量
7.2.3 抗拉强度与抗压强度的关系
7.3 混凝土的疲劳特性
7.3.1 混凝土疲劳的有关概念
7.3.2 混凝土疲劳破坏的过程及特征
7.3.3 混凝土疲劳性能试验和理论
7.3.4 改善混凝土疲劳性能的措施
7.4 混凝土的断裂特性
7.4.1 混凝土断裂的基本概念
7.4.2 混凝土断裂试验方法
7.4.3 断裂模型理论
复习题
主要参考文献
第八章 混凝土体积稳定性
8.1 变形的类型
8.2 化学收缩
8.2.1 化学收缩的概念和测试方法
8.2.2 化学收缩与水化过程的关系
8.2.3 化学收缩与电阻率的关系
8.3 自收缩
8.3.1 自收缩的概念
8.3.2 自收缩的测试方法
8.3.3 起点测定时间对自收缩结果的影响
8.3.4 自收缩机理
8.3.5 自收缩和化学收缩的内在关系
8.3.6 自收缩的影响因素
8.3.7 粉煤灰对水泥浆体的电阻率与自收缩的影响
8.4 干燥收缩
8.4.1 干燥收缩的概念和测试方法
8.4.2 干燥收缩的开裂
8.5 温度变形
8.6 弹性变形和弹性行为
8.6.1 应力和应变关系的非线性
8.6.2 混凝土弹性模量的分析
8.7 徐变
8.7.1 荷载作用下材料的黏弹性及模型
8.7.2 徐变度和任意应力条件下应变响应的叠加法
8.7.3 混凝土徐变的特性
8.7.4 影响混凝土徐变的因素
8.7.5 徐变的试验方法和结果分析举例
8.7.6 用于预测混凝土徐变的ACI公式
复习题
主要参考文献
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 混凝土腐蚀类型
9.1.3 混凝土耐久性环境条件分级
9.1.4 影响现代混凝土耐久性问题突出的原因
9.1.5 混凝土耐久性劣化的整体模型
9.2 渗透性及其对混凝土耐久性的影响
9.2.1 混凝土渗透性及其影响因素
9.2.2 毛细孔渗透压力与混凝土渗透性
9.2.3 离子在混凝土中的渗透性
9.2.4 混凝土渗透性评价方法
9.2.5 渗透性与混凝土耐久性之间的关系
9.2.6 混凝土的开裂对耐久性的影响
9.3 抗冻性
9.3.1 混凝土中水的冻结
9.3.2 混凝土抗冻性经典理论
9.3.3 影响混凝土抗冻性的主要因素
9.3.4 混凝土冻融损伤模型
9.3.5 混凝土抗冻性试验方法
9.3.6 混凝土盐冻
9.3.7 提高混凝土抗冻性的技术措施
9.4 耐化学侵蚀性
9.4.1 水泥浆体组分的浸出
9.4.2 酸的侵蚀
9.4.3 硫酸盐侵蚀
9.4.4 酸雨侵蚀
9.5 碱?集料反应
9.5.1 碱?集料反应的分类与特点
9.5.2 碱?集料反应的膨胀机理
9.5.3 碱?集料反应的影响因素
9.5.4 碱?集料反应的预防措施
9.6 混凝土的碳化
9.6.1 碳化机理与特点
9.6.2 碳化效应
9.6.3 碳化影响因素
9.6.4 碳化程度检验与估计
9.6.5 减少与预防碳化的措施
9.7 混凝土中钢筋的锈蚀
9.7.1 混凝土中钢筋锈蚀的电化学原理
9.7.2 混凝土“中性化”对混凝土中钢筋锈蚀的影响
9.7.3 氯盐对混凝土中钢筋锈蚀的影响
9.7.4 混凝土钢筋锈蚀的其他影响因素
9.7.5 混凝土中钢筋锈蚀的防护措施
9.7.6 混凝土中钢筋锈蚀的检测方法
9.8 混凝土耐久性设计及防护
9.8.1 混凝土耐久性设计
9.8.2 混凝土耐久性防护
9.8.3 混凝土耐久性评价
9.8.4 混凝土耐久性研究的发展与展望
复习题
主要参考文献
第十章 混凝土的性能设计
10.1 常规混凝土与高性能混凝土设计方法
10.1.1 常规混凝土设计方法及其特点
10.1.2 高性能混凝土配合比设计原则
10.1.3 高性能混凝土的设计方法
10.1.4 现有高性能混凝土设计方法的不足
10.2 基于性能的高性能混凝土设计方法
10.2.1 基于性能的混凝土设计方法简介
10.2.2 基于性能设计方法与传统指令式设计的区别
10.2.3 基于性能设计方法的优点
10.2.4 混凝土性能设计的内容
10.3 基于性能的混凝土质量控制体系
10.3.1 质量控制体系的构成与策略
10.3.2 混凝土抗碳化能力检测方法
10.3.3 混凝土抗氯离子渗透性检测方法
10.4 混凝土性能设计体系与应用现状
复习题
主要参考文献
第三部分 技 术 篇
第十一章 混凝土配合比设计
11.1 混凝土拌和物配制的目标和影响因素
11.1.1 强度
11.1.2 工作性
11.1.3 耐久性
11.1.4 经济性
11.2 混凝土拌和物参数的选择
11.2.1 水胶比
11.2.2 浆集比
11.2.3 砂石比
11.2.4 外加剂用量
11.3 混凝土拌和物配合比设计的方法
11.3.1 传统塑性混凝土配合比设计
11.3.2 Mehta和Aitcin推荐的高强、高性能混凝土配合比确定方法
11.3.3 法国路桥实验中心建议的方法
11.3.4 基于最大密实度理论的方法
11.3.5 吴中伟高性能混凝土简易配合比设计方法
11.4 高性能混凝土全计算配合比设计
11.4.1 普遍适用的混凝土体积模型
11.4.2 混凝土配合比设计中的两个基本关系式
11.4.3 混凝土全计算配合比设计步骤
11.4.4 高性能混凝土（HPC）全计算配合比设计
11.4.5 高性能混凝土（HPC）全计算配合比设计的实例
11.4.6 总结
复习题
主要参考文献
第十二章 早龄期混凝土技术
12.1 混凝土工作性的评价技术
12.1.1 工作性的定义和意义
12.1.2 工作性的测定
12.1.3 流动性的分类及选择
12.1.4 影响工作性的主要因素
12.1.5 改善新拌混凝土工作性的措施
12.2 混凝土的凝结特性及其评价
12.2.1 凝结的定义和重要性
12.2.2 贯入阻力法测量凝结时间
12.2.3 用电阻率表征凝结时间
12.2.4 混凝土的非正常凝结
12.3 混凝土的温度控制技术
12.3.1 意义
12.3.2 寒冷气候中混凝土浇筑技术
12.3.3 大体积混凝土温度控制技术
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术
复习题
主要参考文献
第十三章 混凝土无损检测技术
13.1 混凝土无损检测技术的定义与分类
13.1.1 混凝土无损检测技术的定义
13.1.2 混凝土无损检测的发展趋势
13.1.3 混凝土无损检测的种类
13.2 混凝土结构的应力波检测法
13.2.1 混凝土结构的超声波检测法
13.2.2 混凝土结构的冲击回波检测法
13.2.3 混凝土结构的声发射检测法
13.3 混凝土结构的电学检测方法
13.3.1 电阻率法检测钢筋锈蚀
13.3.2 电位法检测钢筋锈蚀
13.3.3 线性极化法检测钢筋锈蚀
13.3.4 电阻率法在混凝土水化监测过程中的应用
13.4 混凝土结构检测的电磁波法
13.4.1 电磁波在混凝土结构检测中的应用
13.4.2 探地雷达在混凝土结构检测中的应用
13.5 混凝土的红外成像法检测技术
13.6 混凝土结构的断层扫描法
13.6.1 X射线断层扫描法原理
13.6.2 反向散射微波断层扫描法的应用
13.7 混凝土无损检测案例
13.7.1 超声法检测混凝土裂缝
13.7.2 雷达法检测楼板钢筋直径和分布
13.7.3 电位法检测混凝土内部钢筋锈蚀
复习题
主要参考文献
第十四章 轻集料混凝土及抛填集料混凝土技术
14.1 轻集料混凝土的概念
14.2 轻集料混凝土的特性
14.2.1 轻质高强
14.2.2 保温隔热性能
14.2.3 耐火性能
14.2.4 抗震性能
14.2.5 耐久性能
14.3 轻集料混凝土的发展与研究
14.3.1 轻集料混凝土的发展
14.3.2 轻集料混凝土的研究
14.4 轻集料混凝土的应用实例
14.4.1 工程简介
14.4.2 原材料和配合比
14.4.3 轻集料混凝土施工情况
14.5 轻集料混凝土的应用拓展
14.5.1 内养护混凝土
14.5.2 次轻混凝土
14.6 抛填集料混凝土
14.6.1 引言
14.6.2 集料嵌锁型混凝土施工工艺剖析
14.6.3 抛填集料混凝土方法与研究进展
14.6.4 抛填集料混凝土的绿色高性能化机理
14.6.5 抛填集料混凝土的应用及优点
14.6.6 结语
复习题
主要参考文献