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第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 机制砂生产工艺及设备概要 3

1.3 石粉及其在混凝土中的作用机理 4

1.3.1 机制砂中石粉的化学组成与形貌特征 4

1.3.2 石粉岩性对混凝土性能的影响 7

1.3.3 机制砂中石粉对混凝土微观结构的影响 7

1.4 粉煤灰及其在混凝土中的作用效应 10

1.4.1 粉煤灰的类别 10

1.4.2 粉煤灰的主要性能 11

1.4.3 粉煤灰质量指标 12

1.4.4 粉煤灰在混凝土中的作用效应 13

1.4.5 石粉与粉煤灰对混凝土性能影响的对比 14

1.5 机制砂混合天然细砂配制混凝土的因果 16

参考文献 17

第2章 机制砂的性能 19

2.1 形貌特征 19

2.2 类别与规格 20

2.3 颗粒级配 21

2.4 密度与空隙率 23

2.5 石粉 24

2.6 吸水率 29

2.7 其他质量指标 30

2.7.1 泥块含量 30

2.7.2 坚固性 30

2.7.3 有害物质 31

2.7.4 碱骨料反应 32

参考文献 32

第3章 混凝土的配合比设计 34

3.1 混凝土的拌合物工作性能及其抗压强度 34

3.1.1 砂细度模数和级配的影响 34

3.1.2 砂率的影响 35

3.1.3 石粉的影响 36

3.1.4 水灰比的影响 42

3.1.5 掺合料的影响 43

3.2 机制砂混凝土配合比设计方法 45

3.2.1 机制砂混凝土的配制强度 45

3.2.2 机制砂混凝土水灰比的计算 45

3.2.3 混凝土的用水量 52

3.2.4 混凝土的砂率 52

3.3 机制砂粉煤灰混凝土配合比设计方法 53

3.3.1 机制砂粉煤灰混凝土水灰比的计算 53

3.3.2 粉煤灰取代水泥率和超量系数的选择 58

参考文献 58

第4章 混凝土的力学性能 61

4.1 机制砂混凝土的基本力学性能 61

4.1.1 试验研究成果 61

4.1.2 统计分析 65

4.2 机制砂粉煤灰混凝土的基本力学性能 67

4.2.1 试验研究成果 67

4.2.2 统计分析 68

4.3 机制砂混凝土的抗压强度时变性能 71

4.3.1 试验研究成果 71

4.3.2 预测方法 75

4.4 机制砂粉煤灰混凝土的抗压强度时变性能 76

4.4.1 试验研究结果 76

4.4.2 预测方法 77

4.5 耐磨性能 82

参考文献 85

第5章 混凝土的收缩徐变性能 88

5.1 概述 88

5.1.1 混凝土收缩的基本概念 88

5.1.2 混凝土徐变的基本概念 90

5.2 混凝土的收缩徐变试验 95

5.2.1 干燥收缩测试方法 95

5.2.2 干燥收缩试验内容 97

5.2.3 自收缩和徐变测试方法 98

5.2.4 自收缩和徐变试验内容 101

5.3 混凝土的收缩性能 101

5.3.1 既有混凝土收缩预测模型简介 101

5.3.2 机制砂混凝土的收缩性能研究及分析 106

5.3.3 机制砂粉煤灰混凝土收缩性能研究及分析 109

5.3.4 混合砂混凝土收缩性能研究及分析 114

5.3.5 机制砂混凝土的收缩计算方法 115

5.4 混凝土的自收缩性能 117

5.4.1 机制砂／粉煤灰混凝土自收缩性能研究及分析 117

5.4.2 自收缩预测计算公式 118

5.5 混凝土的早期徐变性能 119

5.5.1 机制砂混凝土徐变性能研究及分析 119

5.5.2 徐变系数预测计算公式 120

参考文献 122

第6章 混凝土的耐久性 125

6.1 抗渗性 125

6.1.1 机制砂混凝土抗渗性研究及分析 125

6.1.2 机制砂粉煤灰混凝土抗渗性研究及分析 126

6.1.3 混合砂混凝土抗渗性研究及分析 128

6.2 抗氯离子渗透性能 129

6.2.1 机制砂混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析 129

6.2.2 机制砂粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析 137

6.2.3 混合砂混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析 138

6.3 抗冻性 139

6.3.1 机制砂混凝土抗冻性研究及分析 139

6.3.2 机制砂粉煤灰混凝土抗冻性研究及分析 142

6.3.3 混合砂混凝土抗冻性研究及分析 143

6.4 碳化性能 144

6.4.1 机制砂混凝土碳化性能研究及分析 144

6.4.2 机制砂粉煤灰混凝土抗碳化性能研究及分析 148

6.4.3 混合砂混凝土抗碳化性能研究及分析 149

6.5 抗硫酸盐侵蚀性能 149

6.5.1 机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究及分析 149

6.5.2 混合砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究及分析 151

参考文献 152

第7章 钢筋与混凝土的黏结性能 154

7.1 光面钢筋与机制砂混凝土的黏结性能 154

7.1.1 试验概况 154

7.1.2 试件破坏特征 156

7.1.3 黏结—滑移曲线 156

7.1.4 黏结—滑移本构关系 160

7.2 变形钢筋与机制砂混凝土的黏结性能 162

7.2.1 试验概况 162

7.2.2 试件破坏特征 163

7.2.3 黏结—滑移曲线 163

7.2.4 黏结滑移本构关系 165

7.2.5 黏结性能数值模拟 167

7.3 变形钢筋和钢绞线与机制砂粉煤灰混凝土的黏结性能 172

7.3.1 试验概况 172

7.3.2 试件破坏形态 172

7.3.3 黏结性能分析 173

参考文献 175

第8章 预应力机制砂混凝土空心桥面板研究 176

8.1 试验概况 176

8.1.1 试验板的制作 176

8.1.2 测试元件和仪器 177

8.1.3 加载方法和设备 179

8.2 空心板的受力性能 180

8.2.1 施工阶段的受力性能 180

8.2.2 正常使用荷载作用下的受力性能 182

8.2.3 截面抗裂、裂缝分布形态和裂缝宽度 182

8.2.4 跨中弯矩—挠度曲线 184

8.2.5 钢筋和混凝土的受力性能 184

8.2.6 钢绞线受力性能 186

8.2.7 极限承载性能 186

参考文献 186

附录 著作者课题组研究生学位论文和发表论文目录 188

Ⅰ 研究生学位论文 188

Ⅱ 正式发表的学术论文 188