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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