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目录 1

1 混凝土原材料的选择 1

1.1 原材料选择的必要性 1

1.2 水泥的选择 1

1.2.1 硅酸盐水泥 2

1.2.2 普通硅酸盐水泥 2

1.2.3 矿渣硅酸盐水泥 3

1.2.4 火山灰质硅酸盐水泥 4

1.2.5 粉煤灰硅酸盐水泥 4

1.2.6 复合硅酸盐水泥 4

1.2.7 R型水泥 5

1.3 骨料的选择 5

1.3.1 粗骨料的选择 6

1.3.2 细骨料的选择 7

1.4 外加剂的选择 7

1.4.1 减水剂的选择 7

1.4.1.1 减水剂的主要品种和性能 8

1.4.1.2 减水剂与水泥的适应性（协调匹配性） 10

1.4.1.3 提高减水率效果降低混凝土坍落度损失的途径 12

1.4.2 引气剂的选择 13

1.4.2.1 引气剂在混凝土中的主要作用 14

1.4.2.2 使用引气剂的注意事项 14

1.4.2.3 引气剂的推广应用 15

1.4.2.4 关于引气剂能降低混凝土抗压强度的问题 15

1.4.3 膨胀剂的选择 15

1.4.3.1 常用膨胀剂的种类 15

1.4.3.2 膨胀剂对混凝土性能的影响 16

1.4.3.3 掺膨胀剂的注意事项 17

1.4.4 早强剂的选择 17

1.5 矿物掺料的选择 19

1.5.1 矿物掺料的品种 19

1.5.2 矿物掺料在混凝土中的作用 21

1.5.3 矿物掺料的主要性能 22

2 骨料的几何性质 24

2.1 绪言 24

2.2 骨料粒形与粒径的表征 24

2.2.1 圆度、球度与颗粒表面组织 24

2.2.1.1 圆度 24

2.2.1.2 球度 25

2.2.1.3 表面组织 26

2.2.1.4 棱角数 27

2.2.2 使用数字图像处理技术的粒形分析 27

2.2.2.1 二维投影到三维参数的转换 27

2.2.2.2 颗粒宽度到等效筛孔尺寸的转换 28

2.2.2.3 几种粒形参数——有必要增加几个定义 28

2.2.3 粒径的表征 29

2.3 级配的数字表征 32

2.3.1 骨料级配的描述 32

2.3.2 细度模数剖析 33

2.3.3 比表面积介绍 36

2.3.4 蔡茨曼的“粒径标准偏差” 37

2.4 级配曲线 37

2.4.1 理想级配曲线 37

2.4.2 墙壁效应与佛瑞（Faury）曲线 39

2.4.3 不连续级配概述 42

2.5 维茅斯的颗粒干扰学说 45

3 高性能混凝土的基本知识 48

3.1 概述 48

3.2 超塑化剂的作用与选择 49

3.2.1 散凝、分散机制 49

3.2.2 水泥—超塑化剂的“协调匹配”（“适应性”问题） 49

3.2.3 工作性损失 51

3.3 超塑化剂剂量和有关问题 51

3.4 硅粉使用和有关问题 52

3.4.1 附加胶凝材料、水灰比和水料比 52

3.4.3 硅粉混凝土长期强度的外观减退 53

3.4.2 骨料强度的限制作用 53

3.5 显微填充料对增强混凝土强度的作用 54

3.5.1 真正复合体的强度表现 54

3.5.2 掺碳黑混凝土和水泥净浆的增强效应 55

3.5.3 硅粉和碳黑影响的比较 56

4 混凝土配合比 58

4.1 综述 58

4.1.1 一个好的配合比应具备的条件 58

4.1.2 全面了解混凝土各项技术要求 58

4.1.3 抓住主要技术要求，兼顾其他 59

4.2 配合比设计的主要原则 60

4.3 计算—试配法设计配合比 61

4.3.1 确定配制强度 61

4.3.2 确定水灰比 62

4.3.3 确定用水量 63

4.3.4 确定砂率 64

4.3.5 确定骨料用量 64

4.3.6 试拌 65

4.4 推荐图表法 66

4.5 高强及其他有特殊要求混凝土的配合比设计 67

4.5.1 高强混凝土配合比设计 67

4.5.2 有特殊要求混凝土的配合比设计 69

4.6 数据积累 69

4.6.1 数据积累的重要性 69

4.6.2 数据积累方法 69

4.7 配合比设计算图及专用计算尺 70

4.7.1 配合比各种形式相互换算 70

4.7.2 配合比设计算图 71

4.7.3 配合比设计专用计算尺 72

4.8 计算机在混凝土材料学中的应用 74

5 混凝土的工作性 76

5.1 混凝土工作性的概念与定义 76

5.1.1 通常的定义 76

5.1.2 工作性是个综合、相对和复杂的概念 76

5.2 传统的工作性测量方法 77

5.2.1 坍落度述评 77

5.2.2 其他传统的试验方法 80

5.2.3 目测观察综合判断 82

5.3 自充填性评价新试验 82

5.3.1 自充填性评价 82

5.3.2 单点试验的局限性 83

5.4.1 独立假设与K-程序 84

5.4 混凝土拌和物稠度预估 84

5.4.2 基本试验事实备忘 87

6 混凝土强度试验的理论基础 89

6.1 概述 89

6.2 抗压试件内部应力分布 89

6.2.1 应力分布规律 89

6.2.2 试件高宽比对抗压强度的影响 91

6.3 端头约束条件 94

6.3.1 端头摩擦力分析 94

6.3.2 关于加荷垫板与改进 95

6.3.3 衬垫材料选用 96

6.4.1 球座的影响 98

6.4 试验机的影响 98

6.4.2 偏心率的影响 100

6.4.3 试验机刚度的影响 101

6.5 试块的尺寸效应 102

6.5.1 现象与数据 102

6.5.2 理论解释 104

6.5.3 几何异质度的影响 105

6.6 几个影响因素 107

6.6.1 试验速度的影响 107

6.6.2 加荷时环境温度对强度的影响 109

6.7 抗压强度的正确评定 111

6.7.1 强度的离散性 111

6.7.2 抽样检验 113

6.7.3.1 评定标准 114

6.7.3 强度评定 114

6.7.3.2 对不合格强度的分析和处理 115

6.7.3.3 强度评定中存在的问题及对策 116

6.8 混凝土抗压试件破坏形状与分析 119

7 混凝土强度预估 121

7.1 混凝土早期强度估算 121

7.1.1 成熟度概念 121

7.1.2 阿润纽斯物理-化学公式和成熟度的结合 122

7.1.3 成熟度概念探讨 123

7.1.4 成熟度-强度关系 124

7.2 修正成熟度模型估算混凝土后期强度 125

7.2.1 高温养护的不利影响 125

7.2.2 修正成熟度模型 125

7.2.3 小结 128

8 混凝土抗冻性 129

8.1 水泥石冰冻的物理基础 129

8.1.1 可冻水 129

8.1.2 水泥石及混凝土在冻融过程中的胀缩表现 130

8.2 古典的饱和系数及当代的“抗冻度”理论 131

8.2.1 饱和系数概念及评述 131

8.2.2 瑞典法格伦的“抗冻度理论” 132

8.3 鲍尔斯的水压力学说 134

8.3.1 学说实质 134

8.3.2 临界厚度概念 135

8.3.3 间距因数介绍（学说的应用） 137

8.4 显微规模析冰学说（渗透压或结晶压力学说） 138

8.4.1 问题实质 138

8.4.2 析冰和水压力现象异同 139

8.4.3 宏观规模析冰（冻胀现象） 140

8.5 砂石骨料对混凝土抗冻性的重要性 141

8.5.1 骨料颗粒的临界尺寸与临界饱和度 141

8.5.2 骨料达到临界（危险）饱和度需要的时间 141

8.6 冻融循环试验剖析及可能的改进 142

8.6.1 存在问题 142

8.6.2 可能的改进做法 144

8.6.3 有关试验标准 144

9 混凝土的裂缝控制 146

9.1 混凝土裂缝的危害 146

9.2 混凝土裂缝的分类 146

9.3.1 荷载裂缝产生原因 147

9.3.2 变形裂缝产生原因 147

9.3 混凝土裂缝产生的原因 147

9.4 裂缝特征 148

9.4.1 塑性收缩裂缝 148

9.4.2 温度裂缝 149

9.4.3 干燥收缩裂缝 149

9.4.4 荷载裂缝 149

9.5 裂缝控制——综合法 149

9.5.1 综合法的提出 149

9.5.2 综合法控制 149

9.6 有害裂缝的判断 154

9.6.1 裂缝的观测 154

9.6.2 裂缝的检查 154

9.6.3 有害裂缝的定义及判断 156

10.1 预拌混凝土现状及存在的问题 158

10 预拌混凝土 158

10.2 原材料的质量控制 159

10.3 混凝土工作性的质量控制 159

10.3.1 控制工作性 159

10.3.2 控制坍落度损失 160

10.4 混凝土强度的质量控制 161

10.4.1 平均强度和匀质性的控制 161

10.4.2 控制图 162

10.4.3 强度统计 164

10.5 预拌混凝土常见问题及对策 166

10.5.1 混凝土抗压强度不满足强度评定标准的要求 166

10.5.2 抗压强度过高 166

10.5.4 过度缓凝 167

10.5.3 坍落度损失较大 167

10.5.5 混凝土不满足特殊性能要求 168

10.5.6 混凝土出现裂缝 168

10.6 预拌混凝土的耐久性 169

10.6.1 提高混凝土的耐久性是预拌厂义不容辞的责任 169

10.6.2 20世纪60年代以前混凝土耐久性良好给我们的启发 169

10.6.3 影响混凝土耐久性的主要因素 170

10.6.4 提高混凝土耐久性的主要方法——综合法 171

10.6.5 提高混凝土耐久性的综合措施 171

附录 175

附录一：混凝土常用技术标准一览表 175

附录二：计算A、B经验系数的回归方程 177

附录三：津华牌混凝土配合比专用计算尺（2003年更新版甲型）使用说明书 180