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第1章 水泥材料学 1

1.1硅酸盐水泥的生产 1

1.1.1硅酸盐水泥生产工艺简介 2

1.1.2硅酸盐水泥熟料的形成化学 3

1.1.3硅酸盐水泥熟料的组成 11

1.2硅酸盐水泥的水化 14

1.2.1水泥熟料单矿物的水化 14

1.2.2硅酸盐水泥的水化特性 17

1.3硅酸盐水泥的凝结与硬化 17

1.3.1硅酸盐水泥的凝结硬化过程 17

1.3.2硅酸盐水泥凝结硬化的影响因素 18

1.4硬化水泥浆体的组成与结构 20

1.4.1硬化水泥浆体的基本微结构 20

1.4.2硬化水泥浆体中的固相成分及其结构模型 21

1.4.3硬化水泥浆体中的液相 30

1.4.4硬化水泥浆体的孔隙和孔结构 30

1.4.5硬化水泥浆体结构与其性能的关系 31

1.5硬化水泥浆体的表征方法 33

1.5.1硬化水泥浆体的物相表征 33

1.5.2硬化水泥浆体的显微图像分析 38

1.5.3硬化水泥浆体中凝胶相的分析 41

1.5.4硬化水泥浆体孔结构表征方法 43

1.5.5硬化水泥浆体中水的测试方法 46

1.6废弃物在水泥生产中的资源化利用 47

1.6.1用作水泥原料 47

1.6.2用作水泥生产用燃料 50

1.6.3用作水泥混合材 51

1.7思考题 54

第2章 集料 55

2.1集料的分类 55

2.1.1细集料 55

2.1.2粗集料 56

2.2集料性质与混凝土性能 56

2.2.1普通混凝土用集料的基本性质 57

2.2.2集料性质对混凝土性能的影响 64

2.3不同混凝土对集料的要求 66

2.3.1高强混凝土对集料的要求 66

2.3.2自密实混凝土对集料的要求 69

2.3.3补偿收缩混凝土对集料的要求 69

2.3.4大体积混凝土对集料的要求 69

2.3.5道路水泥混凝土对集料的要求 71

2.3.6铁路客运专线高性能混凝土对集料的要求 74

2.4特殊集料 74

2.4.1轻集料 74

2.4.2重集料 76

2.4.3再生集料 76

2.5思考题 81

第3章 混凝土外加剂 82

3.1化学外加剂 82

3.1.1概述 82

3.1.2化学外加剂 93

3.2矿物外加剂 101

3.2.1粉煤灰 101

3.2.2粒化高炉矿渣 104

3.2.3硅灰 105

3.2.4沸石粉 106

3.3思考题 106

第4章 新拌混凝土的性能 107

4.1和易性 107

4.1.1和易性的概念 107

4.1.2和易性的测定及评价指标 108

4.1.3影响和易性的主要因素 110

4.1.4调整和易性的措施 112

4.2黏聚性与保水性 113

4.2.1基本概念与评定方法 113

4.2.2调整黏聚性和保水性的主要措施 114

4.3流变性 116

4.3.1流变学的基本概念与模型 116

4.3.2新拌混凝土的流变性模型 117

4.3.3新拌混凝土流变性的测试方法 117

4.4可泵性 120

4.4.1可泵性的概念 121

4.4.2可泵性的评价方法 122

4.4.3泵送混凝土的设计要点 124

4.5混凝土的塑性收缩和最早期裂纹 127

4.6思考题 129

第5章 硬化混凝土的结构 130

5.1概述 130

5.2混凝土的界面过渡区 131

5.2.1混凝土界面过渡区的研究现状 131

5.2.2界面研究的实验技术 132

5.2.3界面过渡区特征与混凝土性能的关系 133

5.3再生混凝土的界面过渡区 135

5.3.1再生混凝土界面过渡区的研究现状 136

5.3.2界面过渡区是再生混凝土的薄弱环节 137

5.3.3改善再生混凝土界面过渡区的措施 137

5.4著名学者有关硬化混凝土结构的论述 139

5.4.1中心质假说 139

5.4.2硬化混凝土的四个结构层次 144

5.5思考题 146

第6章 混凝土的力学性能 147

6.1抗压强度及其主要影响因素 147

6.1.1混凝土的抗压强度 147

6.1.2混凝土的强度等级 148

6.1.3影响混凝土抗压强度的因素 148

6.1.4提高混凝土抗压强度的措施 152

6.2混凝土的其他强度 152

6.2.1混凝土的劈裂抗拉强度 152

6.2.2混凝土的弯拉强度 153

6.3混凝土的变形 153

6.3.1塑性收缩 154

6.3.2化学收缩 154

6.3.3自收缩 156

6.3.4碳化收缩 157

6.3.5温度变形 157

6.3.6混凝土的干缩湿胀 158

6.3.7荷载作用下的变形 159

6.4思考题 164

第7章 混凝土的耐久性 165

7.1概述 165

7.2破坏类型与破坏机制 165

7.2.1破坏类型 165

7.2.2表面磨损 167

7.2.3冻融破坏 168

7.2.4 环境化学作用 176

7.2.5碱-集料反应（AAR） 179

7.2.6钢筋锈蚀 185

7.2.7碳化 187

7.2.8火灾破坏 191

7.3思考题 195

第8章 水泥基材料科学研究与应用的新进展 196

8.1高强和高性能混凝土 196

8.1.1高强混凝土 196

8.1.2高性能混凝土 199

8.2含聚合物混凝土 200

8.2.1聚合物混凝土 200

8.2.2聚合物改性水泥基复合材料 201

8.2.3聚合物浸渍混凝土 201

8.3膨胀混凝土 202

8.3.1概述 202

8.3.2膨胀水泥 202

8.3.3自应力水泥 205

8.3.4膨胀剂 208

8.4纤维增强混凝土 209

8.4.1概念 209

8.4.2分类 210

8.4.3纤维在混凝土中的作用 211

8.4.4纤维混凝土的发展历程 212

8.5钢管混凝土 212

8.5.1概述 212

8.5.2特点 213

8.5.3工作原理 215

8.5.4组成材料 215

8.6冬季施工混凝土 217

8.6.1概述 217

8.6.2早期冻结对混凝土性能的影响 217

8.6.3防冻剂 219

8.7水下不分散混凝土 220

8.7.1概述 220

8.7.2原料组成 221

8.7.3施工 223

8.8真空脱水混凝土 225

8.8.1概述 225

8.8.2主要特性 225

8.8.3真空脱水原理 225

8.9大掺量矿物外加剂混凝土 227

8.9.1矿物外加剂 227

8.9.2大掺量粉煤灰混凝土 228

8.9.3大掺量磨细矿渣微粉混凝土 228

8.9.4大掺量复合矿物掺和料混凝土 229

8.10导电混凝土 230

8.10.1概述 230

8.10.2原料组成 230

8.10.3导电性能及影响因素 231

8.11土聚水泥 232

8.11.1无机聚合机理 232

8.11.2材料组成与性能 233

8.11.3应用与发展前景 236

8.12低碳水泥 236

8.12.1水泥行业CO2的排放特征 236

8.12.2水泥工业中的低碳技术 238

8.12.3低碳水泥新产品 241

8.13外墙外保温材料 242

8.13.1挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温体系 242

8.13.2胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系 243

8.13.3外墙外保温体系的展望 245

8.14自密实混凝土 246

8.14.1概述 246

8.14.2原材料要求 246

8.14.3性能 248

8.15海工混凝土 252

8.15.1概述 252

8.15.2原料要求 254

8.15.3技术要求 254

8.15.4施工 256

8.16高延展性纤维增强水泥基复合材料（ECC） 256

8.16.1概述 256

8.16.2 ECC的特征性能 257

8.16.3 ECC理论 258

8.17预拌砂浆 262

8.17.1定义与分类 262

8.17.2原材料和技术要求 265

8.17.3技术优势 266

8.18思考题 267

第9章 水泥基材料与生态环境 268

9.1生态环境学基础 268

9.1.1生态系统与生态平衡 268

9.1.2环境学的基本知识 273

9.1.3环境科学 275

9.2材料与环境 276

9.2.1全球环境状况 276

9.2.2水泥基材料与环境 277

9.3生态水泥基材料 278

9.3.1概述 278

9.3.2评价指标体系 279

9.3.3生态水泥和混凝土研究开发现状 279

9.4水泥基材料与循环经济 281

9.4.1循环经济 281

9.4.2水泥基材料与发展循环经济 283

9.5思考题 285

参考文献 286