內容簡介
《高技術混凝土材料》是“先進化工材料關鍵技術叢書”的一個分冊。
本書提出高技術混凝土概念,其目的是為了構建更為科學的研究體系和評價方法。高技術混凝土材料的範疇包括:高強混凝土、高性能混凝土、超高強混凝土和超高性能混凝土,以及高性能複合結構混凝土和新型功能混凝土材料。本書以著者團隊30多年來圍繞高技術混凝土材料所開展的研究與開發工作為基礎,系統闡述高技術混凝土用關鍵原材料特性及其作用機理;全面介紹材料結構設計和性能提升的新方法;總結研發創新思路和技術特點,形成從混凝土原材料製備到套用全壽命周期過程的高性能化、多功能化、全生態化和新技術化體系。
《高技術混凝土材料》內容豐富、體系完整,具有系統的理論性,廣泛的實用性,適合從事材料、化工領域,尤其是建築材料領域科研和工程技術人員閱讀,也可供高等學校無機非金屬材料工程專業、功能材料專業及相關專業師生參考。
圖書目錄
第一章 緒論 001
第一節 概述 002
第二節 高技術混凝土發展簡史 003
一、普通混凝土 003
二、高強混凝土 004
三、高性能混凝土 005
四、超高強混凝土 006
五、超高性能混凝土 008
六、高性能複合結構混凝土和新型功能混凝土 008
第三節 混凝土材料面臨的挑戰與機遇 009
第四節 高技術混凝土的技術特點與研究內容 011
參考文獻 012
第二章 高技術混凝土用膠凝材料 017
第一節 高技術混凝土用膠凝材料的特徵 018
第二節 高技術混凝土用膠凝材料的種類 019
一、水泥 019
二、輔助膠凝材料 020
第三節 高技術混凝土用膠凝材料作用機理與性能 025
一、單組分輔助膠凝材料作用機理與性能 026
二、雙組分輔助膠凝材料作用機理與性能 034
三、多組分輔助膠凝材料作用機理與性能 042
第四節 複合膠凝材料設計與開發展望 046
參考文獻 048
第三章 高技術混凝土用功能材料 051
第一節 混凝土外加劑 052
一、混凝土外加劑的種類 052
二、混凝土外加劑的功能原理 053
三、混凝土的主要膨脹類型與作用機理 053
四、高能複合膨脹材料設計與製備 057
第二節 聚合物材料 058
一、聚合物的種類 058
二、聚合物的作用 059
第三節 纖維材料 064
一、纖維的種類與特性 064
二、纖維的作用 065
第四節 超細粉材料 066
一、常用超細粉材料 066
二、超細粉材料的作用 067
第五節 納米晶種 069
一、納米晶種及其作用機理 069
二、C-S-H納米晶種的製備 070
三、C-S-H納米晶種對膠凝材料水化歷程的影響 071
第六節 內養護功能材料 073
一、概述 073
二、有機高吸水樹脂材料 074
三、無機釋水因子材料 080
第七節 功能集料 085
一、功能集料的作用 086
二、功能集料設計與製備 087
三、功能集料的研究開發 089
參考文獻 095
第四章 超高強混凝土 099
第一節 無巨觀缺陷水泥 100
一、配製原理與製備工藝 100
二、性能與開發套用前景 101
第二節 均布超細顆粒緻密體系 102
一、配製原理與製備工藝 102
二、性能與開發套用前景 103
第三節 密實配筋複合材料 105
一、配製原理與製備工藝 105
二、性能與開發套用前景 106
第四節 活性粉末混凝土 107
一、配製原理與製備工藝 107
二、性能與開發套用前景 108
第五節 超高強水泥基複合材料增強機理 110
一、低水膠比超高強水泥基材料組成與結構特徵 111
二、影響低水膠比超高強水泥基材料強度的因素 112
三、超高強水泥基材料增強機理 113
參考文獻 115
第五章 超高性能混凝土 119
第一節 概述 120
第二節 超高性能混凝土的設計 122
一、超高性能混凝土的製備準則 122
二、基於回響面法超高性能混凝土材料體系設計方法 123
第三節 超高性能混凝土的物理力學性能 132
一、工作性能 132
二、水化與微結構演變 135
三、力學性能 140
第四節 超高性能混凝土的體積穩定性 144
一、超高性能混凝土的收縮特性 145
二、超高性能混凝土的收縮機理 146
三、鋼纖維對超高性能混凝土自收縮的影響 148
四、內養護對超高性能混凝土收縮的影響 152
第五節 超高性能混凝土的耐久性能 154
一、抗凍融耐久性 154
二、抗硫酸鹽侵蝕 158
三、抗氯離子滲透 160
第六節 新型超高性能混凝土 161
一、綠色超高性能混凝土 161
二、輕質超高性能混凝土 165
第七節 超高性能混凝土的套用 169
一、生活垃圾預處理工廠用超高性能混凝土 169
二、鋼橋面鋪裝用可泵送輕質超高性能混凝土 171
參考文獻 172
第六章 高性能複合結構混凝土 175
第一節 鋼管混凝土組合材料 176
一、概述 176
二、鋼管混凝土膨脹性能設計與控制 177
三、膠凝材料組成匹配設計 184
四、鋼管混凝土在大跨徑拱橋的工程套用 189
第二節 鋼-混凝土/瀝青複合橋面鋪裝結構材料 196
一、概述 196
二、新型鋼箱梁鋪裝結構設計 198
三、鋪裝材料與結構的設計與性能 206
四、鋼橋面鋪裝施工技術與工程套用 211
第三節 抗侵徹與抗爆炸混凝土 218
一、概述 218
二、抗侵爆混凝土的組成設計與製備技術 219
三、抗侵徹性能 224
四、抗爆炸性能 228
五、抗侵爆混凝土的工程套用與展望 232
第四節 隧道混凝土結構/功能複合材料 234
一、概述 234
二、隧道混凝土管片與襯砌的結構設計 235
三、混凝土管片性能 241
四、功能複合混凝土管片的製備與工程套用 247
第五節 水泥-瀝青複合砂漿材料 254
一、概述 254
二、水泥與乳化瀝青的膠結硬化機理 256
三、水泥瀝青複合砂漿的製備 261
四、水泥瀝青複合砂漿的性能 264
五、水泥瀝青複合砂漿的工程套用 274
第六節 高強輕集料混凝土結構材料 276
一、概述 276
二、高強輕集料混凝土設計與製備關鍵技術 278
三、高強輕集料混凝土性能設計與改性技術 284
四、高強輕集料混凝土結構和構件的設計與製備技術 288
五、高強優質輕集料混凝土施工技術與工程套用 294
第七節 低溫升抗裂大體積混凝土 299
一、概述 299
二、大體積混凝土的開裂敏感性 300
三、大體積混凝土低溫升抗裂技術 302
四、大體積混凝土低溫升抗裂技術工程套用 316
參考文獻 323
第七章 新型功能混凝土 333
第一節 導電混凝土 334
一、概述 334
二、導電功能集料混凝土的設計與製備 334
三、導電混凝土的發展趨勢 338
第二節 水泥基壓電複合材料 338
一、概述 338
二、0-3型水泥基壓電複合材料的製備和性能 339
三、水泥基壓電複合材料的發展趨勢 342
第三節 吸波混凝土 343
一、概述 343
二、電磁波吸收與禁止機理 344
三、吸波功能集料混凝土的製備與性能 344
四、吸波功能集料混凝土的發展趨勢 348
第四節 防輻射混凝土 348
一、概述 348
二、基於功能集料防輻射混凝土 349
三、功能集料防輻射混凝土的發展趨勢 352
第五節 儲熱混凝土 353
一、概述 353
二、儲熱混凝土製備關鍵技術 354
三、儲熱混凝土材料開發 354
四、儲熱混凝土的發展趨勢 358
第六節 高熱阻混凝土 359
一、概述 359
二、高熱阻混凝土設計與製備技術 359
三、高熱阻混凝土的性能 362
四、高熱阻混凝土的發展趨勢 363
第七節 高阻尼混凝土 363
一、概述 363
二、高阻尼混凝土的設計與製備 364
三、高阻尼混凝土的性能 365
四、高阻尼混凝土的發展趨勢 368
第八節 聲障混凝土 368
一、概述 368
二、淤污泥集料的聲屏障材料製備技術 369
三、輕集料聲屏障材料的性能 370
四、輕集料聲屏障材料的發展趨勢 373
第九節 超疏水混凝土 374
一、概述 374
二、超疏水混凝土設計和製備技術 375
三、超疏水混凝土的性能和套用效果 377
四、超疏水混凝土的發展趨勢 379
第十節 空氣淨化混凝土 379
一、概述 379
二、空氣淨化混凝土套用存在的問題 380
三、光催化功能集料空氣淨化混凝土 381
四、空氣淨化混凝土的發展趨勢 382
第十一節 可循環水泥混凝土 383
一、概述 383
二、可循環水泥混凝土設計理念 384
三、可循環水泥混凝土的性能 384
四、可循環水泥混凝土的發展趨勢 387
第十二節 樹脂集料混凝土 388
一、概述 388
二、樹脂集料混凝土的設計思路 388
三、樹脂集料混凝土的性能 390
四、樹脂集料混凝土的發展趨勢 398
第十三節 海島快速搶修混凝土 398
一、概述 398
二、基於功能集料的海島混凝土創新構思 399
三、功能集料海島快速搶修混凝土技術 399
四、海島快速搶修混凝土套用與展望 401
第十四節 基於氣體驅動的3D列印混凝土 403
一、概述 403
二、基於氣體驅動的3D列印混凝土的製備 405
三、基於氣體驅動的3D列印混凝土的性能 405
四、3D列印混凝土的發展趨勢 410
第十五節 轉印混凝土 411
一、概述 411
二、多色調轉印混凝土的製備技術 412
三、多色調轉印混凝土性能研究 412
四、轉印混凝土的發展趨勢 420
參考文獻 420
索 引 425