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現代混凝土理論與技術 版權信息
- ISBN：9787030303905
- 條形碼：9787030303905 ; 978-7-03-030390-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
現代混凝土理論與技術 本書特色
適讀人群 ：混凝土及相關專業的技術人員和大學師生混凝土及相關專業的技術人員和大學師生
現代混凝土理論與技術 內容簡介
本書基于國家自然科學基金重點項目“高性能水泥基建筑材料的性能及失效機理研究”的成果，系統介紹了現代混凝土各項關鍵技術性能及在多場因素耦合作用下不同強度等級混凝土損傷劣化時變特征，初步建立了服役壽命預測模型，揭示了混凝土耐久性評價和服役壽命預測的科學性、可靠性與安全性。采用現代測試技術與方法，描述了高性能混凝土與超高性能纖維增強水泥基材料結構形成與損傷劣化過程中微結構演變的時變特征及其與宏觀行為的本構關系。通過理論和試驗研究、制備技術、結構形成與損傷劣化機理分析及工程應用，建立了相應的理論模型和模擬方法，為工程應用提供了新理論、新方法與新技術，便于科學高效應用礦物摻合料和化學外加劑，充分發揮其優勢，促進工業廢渣資源化和節能減排的實施。本書內容豐富，重點問題突出,具有很好的指導應用價值，并體現了材料與結構必須耦合的互動力，可供混凝土及相關專業的技術人員和大學師生參考。
現代混凝土理論與技術 目錄
目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 現代混凝土材料的定義 1
1.2 混凝土材料的發展簡史 1
1.3 現代混凝土材料的高性能化 2
參考文獻 4
第2章 現代混凝土材料的制備 5
2.1 大摻量礦物摻合料現代高性能混凝土材料的制備技術與性能 5
2.1.1 高性能膠凝材料組分的優選與優配 5
2.1.2 高性能混凝土的配制及其性能 14
2.1.3 大摻量復合礦物摻合料水泥基材料硬化漿體顯微結構與增強機理 28
2.1.4 礦物摻合料對水泥基材料微觀力學性能的影響 35
2.2 生態型活性粉末混凝土 58
2.2.1 生態型活性粉末混凝土材料組成的優選與優化 60
2.2.2 生態型活性粉末混凝土的靜載力學行為 63
2.2.3 ECO-RPC的動態力學性能 85
2.2.4 ECO-RPC的耐久性能 100
2.2.5 RPC200與ECO-RPC200性能對比 107
2.3 超高性能纖維增強水泥基復合材料的微結構分析 108
2.3.1 微觀試樣的配合比及制備方法 108
2.3.2 微結構分析及超高性能形成機理 109
參考文獻 127
第3章 高性能現代混凝土材料的防火性能 130
3.1 高性能混凝土高溫后宏觀力學性能的劣化 130
3.1.1 高溫后混凝土的現象觀察 131
3.1.2 高溫后主要力學性能劣化規律 131
3.1.3 高溫下高性能混凝土爆裂機理的研究 133
3.1.4 高溫后高性能混凝土的潛在危險 135
3.2 高性能混凝土高溫后微觀、細觀組成和結構的變化 137
3.2.1 高溫下混凝土基本的物理、化學性能變化 137
3.2.2 高溫下混凝土的熱效應 138
3.2.3 高溫后高性能混凝土內部微、細觀形貌與組成分析 139
3.2.4 高溫后高性能混凝土孔結構的變化 141
3.2.j高性能混凝土微、細觀組成結構的變化與宏觀性能變化 147
3.3 高溫下混凝土內部傳熱、傳質過程及其耦合作用 149
3.3.1 高溫下混凝土的熱爆裂性能 150
3.3.2 高溫下混凝土內的傳質與傳熱 152
參考文獻 155
第4章 高性能現代混凝土材料收縮的變形、徐變 161
4.1 水泥基材料幾種收縮變形的定義及測量方法 161
4.1.1 水泥基材料的收縮變形分類及術語 161
4.1.2 收縮的測量 163
4.2 礦物外摻料對高性能水泥基材料收縮變形行為的影響研究 176
4.2.1 磨細礦渣 176
4.2.2 粉煤灰 177
4.2.3 外加劑對收縮的影響 178
4.2.4 摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以前自收縮的影響 179
4.2.5 摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以后自收縮的影響 180
4.2.6 礦物摻合料種類及摻量對凈漿干燥收縮的影響 181
4.2.7 二次干燥對凈漿干燥收縮的影響 182
4.2.8 混凝土的物理性能 183
4.2.9 1d以前混凝土自收縮發展規律 185
4.2.10 硬化混凝土收縮發展規律 188
4.2.11 硬化混凝土收縮表達式 193
4.3 大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮模型的建立 196
4.3.1 基于水泥水化過程和熱力學摹本理論自收縮模型的建立 196
4.3.2 干燥收縮 206
4.3.3 從水泥石到混凝土收縮模型的建立 220
4.3.4 自干燥收縮和干燥收縮的影響因素及關系——基于模型的討淪 220
4.4 高性能混凝土各種收縮產生的細觀與微觀機理及礦物摻合料類型和摻量對各種收縮的正負效應 222
4.4.1 在密封條件及干燥條件下水泥漿水分的消耗、遷移 222
4.4.2 硬化水泥漿毛細管孔隙結構的演變 229
4.4.3 水化程度與化學減縮 232
4.4.4 摻合料品種及摻量對彈性模量的影響 235
4.5 大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮的抑制 236
4.5.1 膨脹劑與減縮劑對收縮的影響 236
4.5.2 養護對收縮的影響 241
4.6 大摻量活性摻合料高性能混凝土徐變特性及機理 251
4.6.1 磨細礦渣摻量對混凝土徐變的影響規律 253
4.6.2 粉煤灰摻量對高性能混凝土徐變規律的影響 253
4.6.3 磨細礦渣與粉煤灰雙摻對高性能混凝土徐變的影響規律 254
4.6.4 活性摻合料對高性能混凝土徐變的影響機理 255
參考文獻 264
第5章 現代混凝土材料的耐久性與服役壽命 268
5.1 多場因素耦合作用下現代混凝土損傷劣化試驗體系的建立 268
5.1.1 考慮多場因素耦合作用下混凝土損傷失效過程的試驗方案設計 269
5.1.2 混凝土在多重破壞因素作用下損傷失效過程的試驗加載系統 269
5.1.3 混凝土在多重破壞因素作用下損傷失效過程的數據采集系統 271
5.2 高性能水泥基材料在單一破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 272
5.2.1 高性能混凝土在單一凍融因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 272
5.2.2 商性能混凝土在單一硫酸鹽腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 281
5.2.3 高性能混凝土在單-鹽湖鹵水腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 283
5.3 高性能水泥基材料在雙重破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 285
5.3.1 高性能混凝土在凍融循環與應力雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 285
5.3.2 高性能混凝土在凍融循環與除冰鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 295
5.3.3 高性能混凝土在凍融循環與硫酸鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 303
5.4 高性能水泥基材料在多重破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 309
5.4.1 高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰-鹽腐蝕三因素作用下的損傷 310
5.4.2 引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 313
5.4.3 鋼纖維增強高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 315
5.4.4 鋼纖維增強引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 318
5.5 單一、雙重和多重破壞因素作用下混凝土壽命預測 319
5.5.1 基于損傷理論和韋布爾分布的混凝土壽命預測理論和模型 320
5.5.2 考慮多種因素作用下的氯離子擴散理論和壽命預測模型 341
5.5.3 基于損傷演化方程的混凝土壽命預測理論和方法 390
5.5.4 基于水分遷移重分布的混凝土凍融循環劣化理論、凍融壽命定量分析與評估模型 416
參考文獻 441
第6章 高性能水泥基材料結構形成全過程與損傷失效全過程 448
6.1 高性能水泥基材料早期結構形成的特點與機理 448
6.1.1 高性能水泥基材料早期結構形成的連續觀察與分析 448
6.1.2 Ca(OH)2晶體在水泥水化早期形成的影響因素及其對硬化漿體性能的影響 475
6.1.3 粉煤灰對高性能水泥基材料增強效應的機理分析 186
6.1.4 粉煤灰火山灰反應殘渣的形貌和成分特征 495
6.2 水泥基復合村料界面過渡區微結構的數值模擬及其形成機理 504
6.2.1 截面分析法對任意凸形集料粒子周圍界面過渡區厚度放大倍數的通解 505
6.2.2 水泥基復合材料鄰近集料表面近間距分布的通解 509
6.2.3 水化前集料與漿體界面過渡區微觀結構的模擬. 519
6.2.4 硬化混凝土中界面過渡區微觀結構的模擬 521
6.2.5 混凝土中界面過渡區的體積- 537
6.3 活性摻合料對水泥基材料產生高性能的細觀與微觀機理 540
6.3.1 試驗材料及試驗漿體組成 540
6.3.2 礦渣對水泥基材料結構形成的貢獻及影響 541
6.3.3 粉煤灰對水泥基材料結構形成的貢獻及影響 569
6.4 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在鹽湖環境單一、雙重和多重因素作用下的損傷失效機理 579
6.4.1 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在單一凍融因素作用下的凍融破壞機理 579
6.4.2 普通混凝土和引氣混凝土在凍融十鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的凍蝕破壞機理 582
6.4.3 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在干濕循環十鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的腐蝕產物、微觀結構和腐蝕破壞機理 596
6.4.4 普通混凝土在彎曲荷載+凍融+鹽湖鹵水腐蝕三重因素作用下的失效機理 610
6.5 高性能混凝土在鹽湖環境單一、雙重和多重因素耦合作用下損傷劣化機理分析 611
6.5.1 高性能混凝土在新疆鹽湖的單一腐蝕因素作用下的腐蝕破壞機理 611
6.5.2 高性能混凝土在干濕循環+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的抗鹵水腐蝕機理——結構的腐蝕優化機理 613
6.5.3 高強混凝土和高性能混凝土在凍融+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的高抗凍融機理 623
參考文獻 631
第7章 高性能地聚合物材料 635
7.1 高性能地聚合物材料的制備和性能 635
7.1.1 原材料 636
7.1.2 地聚合物配合比設計原則的建市 637
7.1.3 合成工藝與養護 640
7.2 地聚合物混凝土的力學性能 641
7.2.1 抗壓強度 641
7.2.2 劈拉強度 641
7.2.3 雙面直接剪切強度 642
7.2.4 彎曲強度 642
7.3 地聚合物混凝土的耐久性 643
7.3.1 抗氯離子滲透性能 643
7.3.2 抗凍融性能 644
7.3.3 地聚合物的收縮 648
7.3.4 地聚合物漿體的早期開裂 649
7.3.5 抗化學侵蝕 652
7.3.6 抗碳化性能 657
7.3.7 堿集料反應 659
7.4 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應機理及其結構本質 660
7.4.1 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應機理 660
7.4.2 地聚合物材料的分子結構本質 672
7.4.3 地聚合物形成過程原位定量追蹤 694
參考文獻 701
結語 708
前言
第1章 概述 1
1.1 現代混凝土材料的定義 1
1.2 混凝土材料的發展簡史 1
1.3 現代混凝土材料的高性能化 2
參考文獻 4
第2章 現代混凝土材料的制備 5
2.1 大摻量礦物摻合料現代高性能混凝土材料的制備技術與性能 5
2.1.1 高性能膠凝材料組分的優選與優配 5
2.1.2 高性能混凝土的配制及其性能 14
2.1.3 大摻量復合礦物摻合料水泥基材料硬化漿體顯微結構與增強機理 28
2.1.4 礦物摻合料對水泥基材料微觀力學性能的影響 35
2.2 生態型活性粉末混凝土 58
2.2.1 生態型活性粉末混凝土材料組成的優選與優化 60
2.2.2 生態型活性粉末混凝土的靜載力學行為 63
2.2.3 ECO-RPC的動態力學性能 85
2.2.4 ECO-RPC的耐久性能 100
2.2.5 RPC200與ECO-RPC200性能對比 107
2.3 超高性能纖維增強水泥基復合材料的微結構分析 108
2.3.1 微觀試樣的配合比及制備方法 108
2.3.2 微結構分析及超高性能形成機理 109
參考文獻 127
第3章 高性能現代混凝土材料的防火性能 130
3.1 高性能混凝土高溫后宏觀力學性能的劣化 130
3.1.1 高溫后混凝土的現象觀察 131
3.1.2 高溫后主要力學性能劣化規律 131
3.1.3 高溫下高性能混凝土爆裂機理的研究 133
3.1.4 高溫后高性能混凝土的潛在危險 135
3.2 高性能混凝土高溫后微觀、細觀組成和結構的變化 137
3.2.1 高溫下混凝土基本的物理、化學性能變化 137
3.2.2 高溫下混凝土的熱效應 138
3.2.3 高溫后高性能混凝土內部微、細觀形貌與組成分析 139
3.2.4 高溫后高性能混凝土孔結構的變化 141
3.2.j高性能混凝土微、細觀組成結構的變化與宏觀性能變化 147
3.3 高溫下混凝土內部傳熱、傳質過程及其耦合作用 149
3.3.1 高溫下混凝土的熱爆裂性能 150
3.3.2 高溫下混凝土內的傳質與傳熱 152
參考文獻 155
第4章 高性能現代混凝土材料收縮的變形、徐變 161
4.1 水泥基材料幾種收縮變形的定義及測量方法 161
4.1.1 水泥基材料的收縮變形分類及術語 161
4.1.2 收縮的測量 163
4.2 礦物外摻料對高性能水泥基材料收縮變形行為的影響研究 176
4.2.1 磨細礦渣 176
4.2.2 粉煤灰 177
4.2.3 外加劑對收縮的影響 178
4.2.4 摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以前自收縮的影響 179
4.2.5 摻合料品種及摻量對水泥凈漿1d以后自收縮的影響 180
4.2.6 礦物摻合料種類及摻量對凈漿干燥收縮的影響 181
4.2.7 二次干燥對凈漿干燥收縮的影響 182
4.2.8 混凝土的物理性能 183
4.2.9 1d以前混凝土自收縮發展規律 185
4.2.10 硬化混凝土收縮發展規律 188
4.2.11 硬化混凝土收縮表達式 193
4.3 大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮模型的建立 196
4.3.1 基于水泥水化過程和熱力學摹本理論自收縮模型的建立 196
4.3.2 干燥收縮 206
4.3.3 從水泥石到混凝土收縮模型的建立 220
4.3.4 自干燥收縮和干燥收縮的影響因素及關系——基于模型的討淪 220
4.4 高性能混凝土各種收縮產生的細觀與微觀機理及礦物摻合料類型和摻量對各種收縮的正負效應 222
4.4.1 在密封條件及干燥條件下水泥漿水分的消耗、遷移 222
4.4.2 硬化水泥漿毛細管孔隙結構的演變 229
4.4.3 水化程度與化學減縮 232
4.4.4 摻合料品種及摻量對彈性模量的影響 235
4.5 大摻量礦物摻合料高性能水泥基材料收縮的抑制 236
4.5.1 膨脹劑與減縮劑對收縮的影響 236
4.5.2 養護對收縮的影響 241
4.6 大摻量活性摻合料高性能混凝土徐變特性及機理 251
4.6.1 磨細礦渣摻量對混凝土徐變的影響規律 253
4.6.2 粉煤灰摻量對高性能混凝土徐變規律的影響 253
4.6.3 磨細礦渣與粉煤灰雙摻對高性能混凝土徐變的影響規律 254
4.6.4 活性摻合料對高性能混凝土徐變的影響機理 255
參考文獻 264
第5章 現代混凝土材料的耐久性與服役壽命 268
5.1 多場因素耦合作用下現代混凝土損傷劣化試驗體系的建立 268
5.1.1 考慮多場因素耦合作用下混凝土損傷失效過程的試驗方案設計 269
5.1.2 混凝土在多重破壞因素作用下損傷失效過程的試驗加載系統 269
5.1.3 混凝土在多重破壞因素作用下損傷失效過程的數據采集系統 271
5.2 高性能水泥基材料在單一破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 272
5.2.1 高性能混凝土在單一凍融因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 272
5.2.2 商性能混凝土在單一硫酸鹽腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 281
5.2.3 高性能混凝土在單-鹽湖鹵水腐蝕因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 283
5.3 高性能水泥基材料在雙重破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 285
5.3.1 高性能混凝土在凍融循環與應力雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 285
5.3.2 高性能混凝土在凍融循環與除冰鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 295
5.3.3 高性能混凝土在凍融循環與硫酸鹽雙重因素作用下的損傷失效過程、特點與規律 303
5.4 高性能水泥基材料在多重破壞因素作用下損傷失效過程的規律和特點 309
5.4.1 高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰-鹽腐蝕三因素作用下的損傷 310
5.4.2 引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 313
5.4.3 鋼纖維增強高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 315
5.4.4 鋼纖維增強引氣高性能混凝土在彎曲荷載-凍融-除冰鹽腐蝕三因素作用下的損傷 318
5.5 單一、雙重和多重破壞因素作用下混凝土壽命預測 319
5.5.1 基于損傷理論和韋布爾分布的混凝土壽命預測理論和模型 320
5.5.2 考慮多種因素作用下的氯離子擴散理論和壽命預測模型 341
5.5.3 基于損傷演化方程的混凝土壽命預測理論和方法 390
5.5.4 基于水分遷移重分布的混凝土凍融循環劣化理論、凍融壽命定量分析與評估模型 416
參考文獻 441
第6章 高性能水泥基材料結構形成全過程與損傷失效全過程 448
6.1 高性能水泥基材料早期結構形成的特點與機理 448
6.1.1 高性能水泥基材料早期結構形成的連續觀察與分析 448
6.1.2 Ca(OH)2晶體在水泥水化早期形成的影響因素及其對硬化漿體性能的影響 475
6.1.3 粉煤灰對高性能水泥基材料增強效應的機理分析 186
6.1.4 粉煤灰火山灰反應殘渣的形貌和成分特征 495
6.2 水泥基復合村料界面過渡區微結構的數值模擬及其形成機理 504
6.2.1 截面分析法對任意凸形集料粒子周圍界面過渡區厚度放大倍數的通解 505
6.2.2 水泥基復合材料鄰近集料表面近間距分布的通解 509
6.2.3 水化前集料與漿體界面過渡區微觀結構的模擬. 519
6.2.4 硬化混凝土中界面過渡區微觀結構的模擬 521
6.2.5 混凝土中界面過渡區的體積- 537
6.3 活性摻合料對水泥基材料產生高性能的細觀與微觀機理 540
6.3.1 試驗材料及試驗漿體組成 540
6.3.2 礦渣對水泥基材料結構形成的貢獻及影響 541
6.3.3 粉煤灰對水泥基材料結構形成的貢獻及影響 569
6.4 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在鹽湖環境單一、雙重和多重因素作用下的損傷失效機理 579
6.4.1 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在單一凍融因素作用下的凍融破壞機理 579
6.4.2 普通混凝土和引氣混凝土在凍融十鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的凍蝕破壞機理 582
6.4.3 普通混凝土、引氣混凝土和高強混凝土在干濕循環十鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的腐蝕產物、微觀結構和腐蝕破壞機理 596
6.4.4 普通混凝土在彎曲荷載+凍融+鹽湖鹵水腐蝕三重因素作用下的失效機理 610
6.5 高性能混凝土在鹽湖環境單一、雙重和多重因素耦合作用下損傷劣化機理分析 611
6.5.1 高性能混凝土在新疆鹽湖的單一腐蝕因素作用下的腐蝕破壞機理 611
6.5.2 高性能混凝土在干濕循環+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的抗鹵水腐蝕機理——結構的腐蝕優化機理 613
6.5.3 高強混凝土和高性能混凝土在凍融+鹽湖鹵水腐蝕雙重因素作用下的高抗凍融機理 623
參考文獻 631
第7章 高性能地聚合物材料 635
7.1 高性能地聚合物材料的制備和性能 635
7.1.1 原材料 636
7.1.2 地聚合物配合比設計原則的建市 637
7.1.3 合成工藝與養護 640
7.2 地聚合物混凝土的力學性能 641
7.2.1 抗壓強度 641
7.2.2 劈拉強度 641
7.2.3 雙面直接剪切強度 642
7.2.4 彎曲強度 642
7.3 地聚合物混凝土的耐久性 643
7.3.1 抗氯離子滲透性能 643
7.3.2 抗凍融性能 644
7.3.3 地聚合物的收縮 648
7.3.4 地聚合物漿體的早期開裂 649
7.3.5 抗化學侵蝕 652
7.3.6 抗碳化性能 657
7.3.7 堿集料反應 659
7.4 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應機理及其結構本質 660
7.4.1 地聚合物材料形成過程的分子模擬、反應機理 660
7.4.2 地聚合物材料的分子結構本質 672
7.4.3 地聚合物形成過程原位定量追蹤 694
參考文獻 701
結語 708
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