混凝土材料学

绪论

1混凝土原材料

11水泥

111水泥的定义与分类

112通用硅酸盐水泥的组分

113通用硅酸盐水泥的强度等级

114通用硅酸盐水泥的技术要求

115水泥的主要矿物组成

12集料

121集料的作用和类别

122集料的主要技术性质

123细集料及其技术要求

124粗集料及其技术要求

125集料性质对混凝土性能的影响

13水

131混凝土用水的定义

132混凝土用水技术要求

14矿物掺和料

141矿物掺和料的分类

142常用矿物掺和料

思考题

参考文献

2混凝土和砂浆外加剂

21化学外加剂的发展概况

211外加剂的发展历史

212混凝土外加剂的定义

213外加剂的分类

214外加剂的作用

22混凝土外加剂的基本原理

221表面现象的概念

222表面活性剂的种类和结构特点

223表面活性剂的作用机理

224表面分散剂对水泥分散体系性质的

影响

23化学外加剂

231减水剂

232凝结与硬化调节剂

233膨胀剂

234引气剂

235聚合物改性剂

236保水剂和增稠剂

237其他外加剂

思考题

参考文献

3新拌混凝土的性能

31新拌混凝土流变学

311流变学基本模型

312新拌混凝土流变方程

32新拌混凝土工作性

321新拌混凝土工作性的概念

322流动性测试方法评述

323影响流动性的因素

324新拌混凝土的坍落度损失

33水泥与外加剂之间的适应性

331适应性的概念与评价

332适应性的检测方法

333适应性的影响因素

334适应性的改善措施

34影响混凝土工作性的主要因素

341混凝土单位用水量对流动性的影响

342砂率的影响

343材料组成的影响

35离析和泌水

351离析与泌水产生的原因

352离析和泌水对硬化混凝土性能的

危害

353离析和泌水的评价方法

354防止离析和泌水的措施

思考题

参考文献

4硬化混凝土的结构

41硬化水泥浆体的组成和结构

411水泥水化物的组成和结构

412硬化水泥浆体的孔结构和水的

形态

42硬化混凝土的界面

421界面过渡区

422界面过渡区形成机理

423界面过渡区的改善措施

43国内学者有关硬化混凝土结构的

论述

431中心质假说

432黄蕴元的硬化混凝土的4个结构

层次

思考题

参考文献

5混凝土的物理力学性能

51混凝土的物理性能

511混凝土的密实度

512混凝土的渗透性

513混凝土的干缩与湿胀

514混凝土的热性能

52混凝土的强度

521混凝土强度的基本理论

522混凝土受力后的破坏过程

523影响混凝土强度的因素

53混凝土的变形性能

531混凝土的弹性变形

532混凝土的徐变

533混凝土收缩

思考题

参考文献

6混凝土的耐久性

61混凝土的抗冻性

611冻融交替对混凝土破坏的动力

612影响混凝土抗冻性的因素

613抗冻性试验

62环境化学侵蚀对混凝土的破坏

621水泥浆体组分的浸出及其原因

622酸的侵蚀

623硫酸盐侵蚀

63碱集料反应

631产生碱集料反应破坏的条件

632碱集料反应的膨胀机制

633碱集料反应的破坏特征

634碱集料反应的预防措施

64混凝土中钢筋的锈蚀

641钢筋锈蚀的电化学原理

642混凝土的碳化

643氯离子引起的锈蚀

644钢筋锈蚀的防护措施

65多因素协同作用下混凝土的破坏规律

651冻融和盐综合作用对混凝土的破坏

652冻融与荷载双重因素作用下的混凝土损伤

思考题

参考文献

7混凝土配合比设计

71普通混凝土配合比设计

711设计要领

712设计流程

713设计参数及运算

714综合例题

715试配、调整及确定

72高性能混凝土配合比设计

721混凝土配制强度

722参数的选择

723高性能混凝土配合比确定

724综合例题

73轻集料混凝土配合比设计

731混凝土配制强度

732参数的选择

733试配、调整及确定配合比

734综合例题

思考题

参考文献

8建筑砂浆

81概述

811定义

812砂浆的主要技术性质

82砂浆的组成材料

821胶凝材料

822细集料

823水

824掺和料

825外加剂

83砂浆配合比设计

831水泥混合砂浆配合比设计

832水泥砂浆配合比选用

833配合比试配调整和确定

84干粉砂浆

841干粉砂浆技术优势

842干粉砂浆发展前景

思考题

参考文献 2100433B

介绍了混凝土材料学的相关知识，具体内容包括：混凝土原材料，混凝土和砂浆外加剂，新拌混凝土的性能，硬化混凝土的结构，混凝土的物理力学性能，混凝土的耐久性，混凝土配合比设计，建筑砂浆。力求理论联系实际，内容丰富翔实，对相关学科师生和相关行业从业人员有较好的指导和参考价值，可供材料专业、土木工程专业的本科生、研究生作为教材使用，并可供从事相关研究的专业人员参考阅读。管学茂和杨雪主编的《混凝土材料学》介绍了混凝土材料学的相关知识，具体内容包括：混凝土原材料，混凝土和砂浆外加剂，新拌混凝土的性能，硬化混凝土的结构，混凝土的物理力学性能，混凝土的耐久性，混凝土配合比设计，建筑砂浆。《混凝土材料学》力求理论联系实际，内容丰富翔实，对相关学科师生和相关行业从业人员有较好的指导和参考价值，可供材料专业、土木工程专业的本科生、研究生作为教材使用，并可供从事相关研究的专业人员参考阅读。

渗透性能对于混凝土的寿命预测、耐久性设计与施工具有重要的意义，但对于内含氯离子混凝土试件，RCM的试验方法不再适用。为克服试验过程中试件内含氯离子对测试结果的影响，客观评价已受氯盐作用混凝土的耐久性能，本项目采用碘离子代替氯离子作为试验的渗透离子，运用混凝土材料学、物理化学等基本原理，通过宏观试验和微观测试分析，重点研究了碘离子在混凝土中的迁移过程和结合机理，并与氯离子在混凝土中的传输过程进行对比分析，在此基础上提出基于碘离子传输特征的混凝土渗透性快速评价试验方法。 取得的主要研究成果如下： (1)系统分析了碘离子和氯离子作用对混凝土微观孔结构、表层渗水性能及水化浆体的影响，发现碘离子和氯离子对混凝土材料的作用有相似的效果，而且混凝土工程的服役环境及自身的材料组成都不含碘离子的特征，确定了碘离子代替氯离子作为试验渗透离子的有效性。 (2)研究了淀粉-碘酸钾显色法对测量碘离子渗透深度的有效性，以及水灰比和粉煤灰掺量对显色边界浓度的影响，对比分析了碘离子和氯离子显色边界浓度的相关性规律。 (3)引入浸泡溶蚀系数和离子渗透系数2个参数，建立了综合考虑离子结合能力、扩散系数的时间依赖性、服役环境和离子特性的混凝土离子扩散新方程，解决了不同离子在混凝土中扩散的问题，根据碘离子和氯离子实际扩散过程的试验结果验证了新方程的有效性。 (4)对比研究了自然浸泡下，碘离子和氯离子在混凝土中的沉积量和渗透深度的变化规律，渗透深度相同时，碘离子的累计沉积量大于氯离子，水灰比越大，沉积量的差值也越大，随着渗透深度的增加，碘离子和氯离子的累计沉积量逐步接近；发现渗透深度与水灰比的关系密切，可以使用含有水灰比的幂函数来反映渗透深度的变化规律。 (5)基于碘离子在混凝土中的传输特性和RCM的试验原理，进一步完善了了采用碘离子评价混凝土渗透性的快速试验方法；引入显色深度修正系数，能将RIM试验结果转换为RCM结果；试验证明，RIM的试验方法可以测量内含氯离子混凝土试件的离子快速渗透系数。 2100433B

研究和利用生态混凝土材料技术处理生活污水，达到减轻天然水域富营养化的目的。在实验室进行生态混凝土材料学研究和净水效果检测的基础上，深入探讨净水机理和有效使用寿命，以及缓释性净水材料在生态混凝土中的作用，并拟建造污水处理模型装置，实施专利技术，研究有关工艺参数，为推广应用生态混凝土污水处理技术提供理论依据和设计参数。 2100433B

二氧化碳养护混凝土技术将二氧化碳回收、利用和固定这个全球性的课题和混凝土材料学结合，对混凝土行业的可持续发展和缓解温室气体排放的全球气候变化具有重要的意义。 本项目围绕着二氧化碳养护混凝土技术的工艺参数指标及养护过程中的基本原理展开，系统的研究了二氧化碳养护工艺方法、养护后试件的力学性能、养护过程中反应动力学和养护前后微观结构变化,为二氧化碳养护混凝土技术的工程应用提供了依据。 2100433B