高技術混凝土材料

《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應用全壽命週期過程的高性能化、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。

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、無機釋水因數材料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
第一節無宏觀缺陷水泥100
一、配製原理與製備工藝100
二、性能與開發應用前景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、性能與開發應用前景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、性能與開發應用前景106
第四節活性粉末混凝土107
一、配製原理與製備工藝107
二、性能與開發應用前景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、基於回應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應用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應用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應用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應用與展望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應用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應用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應用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應用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、電磁波吸收與遮罩機理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應用效果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、空氣淨化混凝土應用存在的問題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
第十一節可迴圈水泥混凝土383
一、概述383
二、可迴圈水泥混凝土設計理念384
三、可迴圈水泥混凝土的性能384
四、可迴圈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應用與展望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