混凝土工程應用新技術叢書混凝土滲裂性能與改善技術目錄

目 錄

序

前言

第一篇 混凝土開裂原理及改善方法

第 1 章 混凝土開裂原理及改善方法概述 3

1.1 研究意義 3

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4

第 2 章 水泥基材料水化硬化過程及微觀結(jié)構(gòu)研究 17

2.1 水泥漿體水化硬化過程的交流阻抗研究 18

2.2 水泥漿體微觀孔結(jié)構(gòu)的研究 21

2.3 X 射線衍射定量物相分析研究 27

第 3 章 水泥基材料抗裂性能研究 28

3.1 試驗材料 28

3.2 水泥砂漿物理力學性能研究 28

3.3 水泥基材料受限漿體開裂敏感性研究 31

3.4 水泥基材料軸向拉伸性能研究 34

3.5 水泥基材料抗拉強度和斷裂面三維總面積關系 38

第 4 章 材料組成對水泥混凝土開裂的影響 44

4.1 材料組成對水泥凈漿受限收縮開裂的影響 44

4.2 材料組成因素對混凝土抗裂性能的影響 52

4.3 常用外加劑對混凝土抗裂性能影響的試驗研究 59

第 5 章 溫度變化導致混凝土開裂的溫度應力理論模擬研究 70

5.1 理論依據(jù) 70

5.2 不同因素對混凝土溫度效應影響的數(shù)值算例 73

5.3 結(jié)果分析 75

第 6 章 濕度變化導致的水泥基材料收縮開裂研究 81

6.1 不同養(yǎng)護條件下水泥基材料收縮性能的試驗研究 81

6.2 不同養(yǎng)護條件下水泥基材料內(nèi)部相對濕度的研究 84

6.3 內(nèi)部環(huán)境濕度變化對水泥基材料微觀收縮及開裂的影響 89

第 7 章 荷載作用下水泥基材料開裂過程的新型檢測方法 95

7.1 水泥基材料的開裂過程的交流阻抗研究 95

7.2 水泥基材料開裂過程的超聲波脈沖法研究 98

第 8 章 荷載作用下二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的開裂研究 101

8.1 二次襯砌模型的制作 101

8.2 二次襯砌結(jié)構(gòu)模型的有限元分析 115

參考文獻 123

第二篇 混凝土滲透原理及改善方法

第 9 章 混凝土滲透原理及改善方法概述 131

9.1 硫酸鹽作用下混凝土的滲透性研究現(xiàn)狀 132

9.2 混凝土中氯離子的傳輸與破壞 134

9.3 氯鹽環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕原理、檢測方法與研究現(xiàn)狀 139

9.4 現(xiàn)狀與不足 146

第 10 章 氯離子在混凝土中的滲透性研究 147

10.1 氯離子滲透性試驗 147

10.2 混凝土滲透性與孔結(jié)構(gòu)關系的研究 152

第 11 章 硫酸鹽在混凝土中的滲透性研究 157

11.1 試驗方案設計 157

11.2 試驗結(jié)果及分析 159

第 12 章 多因素耦合作用下混凝土中鋼筋銹蝕的試驗研究 164

12.1 試驗材料及試驗配合比 164

12.2 試驗方案 165

12.3 氯鹽和荷載耦合作用下混凝土中鋼筋銹蝕研究 168

12.4 硫酸鹽和荷載耦合作用下混凝土中鋼筋銹蝕研究 174

12.5 不同浸泡狀態(tài)下混凝土中鋼筋銹蝕的研究 184

12.6 疲勞荷載作用下混凝土中鋼筋銹蝕的研究 187

12.7 鋼筋銹蝕膨脹時的應力應變 191

第 13 章 銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件承載力評估 199

13.1 銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的破壞模式 199

13.2 銹蝕開裂前鋼筋混凝土構(gòu)件承載力評估 200

13.3 銹蝕開裂后鋼筋混凝土構(gòu)件承載力評估 202

第 14 章 地下工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)壽命預測模型 208

14.1 多因素作用下鋼筋混凝土中氯離子擴散模型的建立 208

14.2 不同裂縫控制等級時構(gòu)件的壽命預測 217

參考文獻 226

第三篇 混凝土防護修補材料與高性能混凝土工程實踐

第 15 章 修補防護材料與方法簡介 231

15.1 混凝土裂縫修補技術 231

15.2 混凝土裂縫修補材料 233

15.3 環(huán)氧樹脂灌漿材料 234

15.4 聚合物改性水泥砂漿 235

第 16 章 環(huán)氧灌漿材料的制備與性能研究 240

16.1 試驗原材料 240

16.2 環(huán)氧灌漿材料的制備 241

16.3 環(huán)氧樹脂灌漿材料性能測試方法 241

16.4 裂縫修補灌漿材料的性能研究 242

第 17 章 裂縫修補材料灌注帶縫混凝土的強度試驗研究 248

17.1 帶縫混凝土試件制備 248

17.2 模擬灌漿 248

17.3 試驗測試方法 250

17.4 結(jié)果分析 250

第 18 章 裂縫修補材料灌注帶縫混凝土的灌注飽和度檢測 254

18.1 灌漿修補效果的滲水試驗檢測 254

18.2 灌漿修補效果的超聲波檢測 255

18.3 滲水試驗結(jié)果及分析 258

第 19 章 聚合物修補砂漿的制備與性能研究 261

19.1 修補砂漿制備 261

19.2 修補砂漿的工作性 267

19.3 修補砂漿的抗壓強度和抗折強度 268

19.4 修補砂漿的劈裂抗拉強度 269

19.5 修補砂漿的軸向拉伸性能 270

19.6 修補砂漿的黏結(jié)性能 271

19.7 修補砂漿的收縮性能 272

第 20 章 修補砂漿在混凝土構(gòu)件中的應用研究 274

20.1 試驗原材料及配比 274

20.2 修補厚度對修補效果的影響 274

20.3 修補界面方位對黏結(jié)強度的影響 280

20.4 錯臺結(jié)構(gòu)修補試驗 282

第 21 章 水泥基滲透結(jié)晶材料的研制 285

21.1 CCCW 防水機理簡介 285

21.2 試驗方法 286

21.3 活性物質(zhì)的優(yōu)化試驗研究 287

21.4 CCCW 配方優(yōu)化試驗 290

21.5 CCCW 性能測試 294

21.6 自修復性能試驗 298

第 22 章 受損鋼筋混凝土的修補及其耐久性 299

22.1 試驗過程 299

22.2 試驗結(jié)果及分析 302

22.3 修補方法的改進建議 306

第 23 章 抗?jié)B裂高性能混凝土工程實踐 307

23.1 混凝土關鍵性能對材料組成的要求 307

23.2 低溫升抗裂大體積混凝土 309

23.3 外包鋼管的 C30 抗裂混凝土 316

23.4 C80 高拋自密實微膨脹鋼管混凝土 320

參考文獻 325

李悅，北京工業(yè)大學，教授，1999年博士畢業(yè)于武漢理工大學材料學院2001年博士后畢業(yè)于同濟大學材料學院2001年至今北京工業(yè)大學建工學院工作

本書總結(jié)了作者近年來對混凝土基體開裂與滲透、鋼筋銹蝕、混凝土防護與修補及高性能混凝土工程實踐等方面的研 究內(nèi)容，共包括三篇：篇介紹了混凝土開裂原理及改善方法；第二篇介紹了混凝土滲透原理及改善方法；第三篇介紹 了混凝土防護修補材料與高性能混凝土工程實踐。

本書可供混凝土結(jié)構(gòu)設計單位、混凝土施工單位、混凝土原材料供應企業(yè)、混凝土攪拌站、監(jiān)理單位、政府建設管理 部門的科研、技術與管理人員，以及高等院校的師生參考使用。

《混凝土工程應用新技術叢書 混凝土礦物摻合料》本書在總結(jié)大量國內(nèi)外科研成果、生產(chǎn)與工程應用經(jīng)驗的基礎上，全面、系統(tǒng)地論述粉煤灰、磨細礦渣粉、硅灰、天然沸石粉、偏高嶺土、石粉及其他品種礦物摻合料的來源、制備、組成（化學組成、礦物組成、顆粒組成）、性能特點、技術標準、在混凝土中的作用功效和作用機理、在不同類型混凝土中的應用技術及工程應用實例等；深入分析它們在混凝土應用中存在的突出問題及其原因，從制備到應用提出相應的預防措施。最后，從組成、結(jié)構(gòu)、作用功效、性能指標、應用范圍等多個層面比較各種礦物摻合料的差異，為合理選用礦物摻合料提供理論依據(jù)。

本書可供混凝土設計單位、混凝土原材料供應企業(yè)、混凝土攪拌站、施工單位、監(jiān)理單位、檢測與建筑質(zhì)量管理機構(gòu)、政府建設管理部門的科研、技術與管理人員，以及高等院校的教師、本科生、研究生參考，也可作為高等院校研究生、本科生課程教材使用。

前言

第1章　概論 1

1.1　混凝土礦物摻合料的定義及分類 2

1.1.1　定義 2

1.1.2　分類 2

1.2　礦物摻合料在混凝土中的作用機理與功效 3

1.2.1　礦物摻合料在混凝土中的作用機理 3

1.2.2　礦物摻合料在混凝土中的功效 5

1.3　礦物摻合料在混凝土中的應用歷史 6

1.4　礦物摻合料在混凝土中的應用現(xiàn)狀 8

1.5　混凝土礦物摻合料應用技術存在的問題與發(fā)展趨勢 8

1.5.1　存在的問題 8

1.5.2　發(fā)展趨勢 11

1.6　混凝土礦物摻合料的相關技術標準和技術規(guī)程 13

參考文獻 14

第2章　粉煤灰 15

2.1　概述 15

2.2　粉煤灰的形成與分類 16

2.2.1　粉煤灰的形成 16

2.2.2　粉煤灰的分類 16

2.3　粉煤灰的組成及其對性質(zhì)的影響 18

2.3.1　粉煤灰的化學組成及其對性質(zhì)的影響 18

2.3.2　粉煤灰的礦物組成及其對性質(zhì)的影響 21

2.3.3　粉煤灰的顆粒組成與顆粒形貌及其對性質(zhì)的影響 24

2.4　粉煤灰的理化性質(zhì) 28

2.4.1　外觀和顏色 28

2.4.2　近似密度與堆積密度 28

2.4.3　細度 28

2.4.4　需水量比 30

2.4.5　燒失量 31

2.4.6　活性指數(shù) 32

2.4.7　體積安定性 33

2.4.8　干縮變形 33

2.4.9　含水率 34

2.4.10　均勻性 34

2.4.11　其他性質(zhì) 34

2.5　用于混凝土的粉煤灰有關技術標準 35

2.6　粉煤灰對混凝土性能的影響 36

2.6.1　顯著改善新拌混凝土的工作性能 36

2.6.2　延緩混凝土的凝結(jié)時間 37

2.6.3　顯著降低混凝土的水化熱 37

2.6.4　有利于后期強度增長 38

2.6.5　對混凝土體積穩(wěn)定性有較好的益化作用 38

2.6.6　對混凝土的耐久性多有正面影響 38

2.7　粉煤灰在混凝土中的作用機理 42

2.7.1　形態(tài)效應 42

2.7.2　活性效應 42

2.7.3　微集料效應 43

2.8　提高粉煤灰品質(zhì)的技術途徑 43

2.9　粉煤灰在混凝土中的應用技術 44

2.9.1　不同等級粉煤灰在混凝土中的應用范圍 44

2.9.2　粉煤灰在混凝土中的摻用方法與摻量 44

2.9.3　粉煤灰混凝土工程應用實例 46

2.9.4　常見問題解析 50

參考文獻 52

第3章　磨細礦渣粉 54

3.1　磨細礦渣粉的來源與加工制備 54

3.1.1　磨細礦渣粉的來源 54

3.1.2　磨細礦渣粉的制備工藝 55

3.1.3　磨細礦渣粉的儲存、包裝和運輸 55

3.2　磨細礦渣粉的組成及其對性質(zhì)的影響 55

3.2.1　磨細礦渣粉的化學組成及其對性質(zhì)的影響 55

3.2.2　磨細礦渣粉的礦物組成及其對性質(zhì)的影響 57

3.2.3　磨細礦渣粉的顆粒組成與顆粒形貌 59

3.3　磨細礦渣粉的理化特性 60

3.3.1　外觀與顏色 60

3.3.2　密度 60

3.3.3　比表面積 60

3.3.4　需水量 61

3.3.5　活性指數(shù) 62

3.3.6　含水量 62

3.3.7　燒失量 62

3.3.8　放射性 62

3.4　磨細礦渣粉在混凝土中的作用機理及其對混凝土性能的影響 63

3.4.1　磨細礦渣粉在混凝土中的作用機理 63

3.4.2　磨細礦渣粉對混凝土性能的影響 64

3.5　混凝土用磨細礦渣粉的質(zhì)量等級與技術要求 68

3.5.1　混凝土用磨細礦渣粉的質(zhì)量等級和有關技術標準 68

3.5.2　提高磨細礦渣粉品質(zhì)的技術途徑 69

3.6　磨細礦渣粉在混凝土中的應用與常見問題解析 72

3.6.1　磨細礦渣粉在混凝土中的應用 72

3.6.2　常見問題解析 72

3.6.3　磨細礦渣粉混凝土的工程應用實例 73

參考文獻 78

第4章　硅灰 80

4.1　硅灰的生成與加工制備 81

4.1.1　硅灰的生成 81

4.1.2　硅灰的加工、儲存與運輸 82

4.2　硅灰的組成及其對性質(zhì)的影響 83

4.2.1　硅灰的化學組成 83

4.2.2　硅灰的礦物組成 84

4.2.3　硅灰的顆粒組成與顆粒形貌 84

4.3　硅灰的理化特性 85

4.4　硅灰在混凝土中的作用機理及其對混凝土性能的影響 89

4.4.1　硅灰在混凝土中的作用機理 89

4.4.2　硅灰對混凝土性能的影響 90

4.5　混凝土用硅灰的技術標準 95

4.6　硅灰在混凝土中的應用與常見問題解析 96

4.6.1　硅灰在混凝土中的應用范圍 96

4.6.2　硅灰在混凝土中的適宜摻量與摻加方法 96

4.6.3　硅灰在混凝土中應用時常見問題解析 97

4.6.4　硅灰混凝土工程應用實例 98

參考文獻 101

第5章　天然沸石粉 103

5.1　天然沸石粉的來源與加工制備 103

5.1.1　天然沸石粉的來源 103

5.1.2　天然沸石粉的加工制備 104

5.1.3　混凝土用天然沸石粉的質(zhì)量等級及其技術要求 104

5.1.4　天然沸石粉的儲存、包裝和運輸 105

5.2　天然沸石粉的組成及其對性質(zhì)的影響 105

5.2.1　天然沸石粉的化學組成及其對性質(zhì)的影響 105

5.2.2　天然沸石粉的礦物組成及其對性質(zhì)的影響 106

5.2.3　天然沸石粉的顆粒組成與顆粒形貌及其對性質(zhì)的影響 107

5.3　天然沸石粉的理化特性 108

5.3.1　外觀與顏色 108

5.3.2　密度和堆積密度 108

5.3.3　細度 109

5.3.4　需水量比 109

5.3.5　活性指數(shù) 109

5.3.6　吸銨值 110

5.4　天然沸石粉在混凝土中的作用機理 110

5.5　天然沸石粉對混凝土性能的影響 111

5.6　天然沸石粉在混凝土中的應用與常見問題解析 115

5.6.1　天然沸石粉在混凝土中的應用范圍與摻量 115

5.6.2　天然沸石粉在混凝土中的摻用方法以及施工技術 116

5.6.3　天然沸石粉的經(jīng)濟效益 117

5.6.4　天然沸石粉混凝土的工程應用實例 117

5.6.5　天然沸石粉應用時常見問題解析 118

參考文獻 119

第6章　偏高嶺土 121

6.1　概述 121

6.2　偏高嶺土的來源與加工制備 122

6.2.1　偏高嶺土的來源 122

6.2.2　偏高嶺土的加工制備 123

6.2.3　偏高嶺土粉的儲存、包裝和運輸 125

6.3　偏高嶺土的組成及其結(jié)構(gòu)特征 125

6.4　偏高嶺土的理化特性 127

6.5　偏高嶺土在混凝土中的作用機理 129

6.6　偏高嶺土對混凝土性能的影響 130

6.7　偏高嶺土在混凝土中的應用與常見問題解析 136

6.7.1　偏高嶺土相較于其他火山灰材料所具備的優(yōu)點 136

6.7.2　偏高嶺土在混凝土中的應用范圍與摻量 136

6.7.3　偏高嶺土粉在混凝土中的摻用方法和施工技術 138

6.7.4　偏高嶺土混凝土的工程應用實例與常見問題解析 138

參考文獻 141

第7章　石粉 143

7.1　石灰石粉 144

7.1.1　石灰石粉的組成及其對性質(zhì)的影響 145

7.1.2　石灰石粉的理化特性 146

7.1.3　石灰石粉在混凝土中的作用機理以及對混凝土性能的影響 147

7.1.4　石灰石粉在混凝土中的應用與常見問題解析 152

7.2　其他石粉 154

7.2.1　大理石粉、花崗石粉的化學組成 155

7.2.2　大理石粉、花崗石粉的礦物組成 155

7.2.3　大理石粉、花崗石粉的物理性質(zhì) 155

7.2.4　大理石粉、花崗石粉對混凝土性能的影響 156

7.2.5　大理石粉、花崗石粉在混凝土中的應用與常見問題解析 160

參考文獻 160

第8章　其他品種礦物摻合料 163

8.1　鋼渣粉 163

8.1.1　鋼渣的來源、類型與加工制備 164

8.1.2　鋼渣粉的組成及其對性質(zhì)的影響 166

8.1.3　鋼渣粉的理化特性 169

8.1.4　鋼渣粉在混凝土中的作用機理以及對混凝土性能的影響 171

8.1.5　鋼渣粉在混凝土中的應用與常見問題解析 174

8.2　磷渣粉 178

8.2.1　磷渣粉的來源與加工制備 180

8.2.2　磷渣粉的組成及其對性質(zhì)的影響 180

8.2.3　磷渣粉的理化特性 182

8.2.4　用于混凝土的磷渣粉的品質(zhì)要求與質(zhì)量等級 183

8.2.5　磷渣粉在混凝土中的作用機理 184

8.2.6　磷渣粉對混凝土性能的影響 185

8.2.7　磷渣粉在混凝土中的應用與常見問題解析 188

參考文獻 189

第9章　不同礦物摻合料的特性與差異 192

9.1　不同礦物摻合料的化學組成比較 192

9.1.1　化學成分對礦物摻合料活性的影響 193

9.1.2　礦物摻合料的來源對其活性的影響 195

9.2　不同礦物摻合料的礦物組成及其結(jié)構(gòu)特征比較 195

9.3　不同礦物摻合料的顆粒組成與顆粒形貌比較 196

9.4　不同礦物摻合料在混凝土中的作用功效比較 198

9.5　不同礦物摻合料在混凝土中的作用機理比較 199

9.6　不同礦物摻合料的性能指標比較 199

9.7　不同礦物摻合料的應用范圍比較 201

參考文獻 2022100433B