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1 绪论1

1.1 高性能混凝土的发展1

1.1.1 混凝土的发展1

1.1.2 高性能混凝土的发展2

1.2 机制砂工业的发展3

1.2.1 骨料的分类与发展3

1.2.2 机制砂工业的现状6

1.2.3 机制砂工业的展望9

1.3 机制砂高性能混凝土的发展11

参考文献12

2 骨料的岩性及性能14

2.1 岩石的分类14

2.2 不同岩石骨料的性能15

2.3 石灰岩15

2.3.1 石灰岩的分类与特性16

2.3.2 贵州地区石灰岩特性及其分布19

2.3.3 贵州地区石灰岩母岩的物理力学性能21

2.3.4 贵州地区石灰岩岩相与碱活性分析22

2.4 玄武岩26

2.4.1 玄武岩的特性26

2.4.2 玄武岩骨料的物理力学性质27

2.4.3 玄武岩骨料的碱活性27

参考文献28

3 机制砂的生产工艺、技术指标及控制29

3.1 生产工艺及优化29

3.1.1 传统机制砂生产29

3.1.2 机制砂生产工艺改进34

3.1.3 泥浆回收工艺39

3.2 技术指标46

3.2.1 国家标准46

3.2.2 关键技术控制指标48

3.3 品质控制56

3.3.1 母岩质量控制56

3.3.2 给料机对机制砂MB值的影响57

3.3.3 机制砂颗粒级配控制57

3.3.4 干法除粉及其工艺控制57

3.3.5 机制砂防离析措施58

3.3.6 其他58

3.4 机制砂特性58

3.4.1 颗粒形貌58

3.4.2 机制砂和河砂的级配和石粉含量59

3.4.3 机制砂和河砂的泥块含量对比60

3.4.4 机制砂与河砂的表观密度、堆积密度、空隙率对比60

3.4.5 石粉粒度分布61

3.4.6 岩性61

参考文献62

4 机制砂高性能混凝土配合比设计与施工技术64

4.1 原材料64

4.1.1 水泥64

4.1.2 粗骨料66

4.1.3 机制砂69

4.1.4 外加剂69

4.1.5 矿物掺合料71

4.2 设计参数选择74

4.2.1 试配强度74

4.2.2 水泥品种、强度等级及水泥用量74

4.2.3 用水量75

4.2.4 砂率75

4.2.5 机制砂性能要求及用量75

4.2.6 粗骨料用量76

4.2.7 矿物掺合料76

4.2.8 外加剂76

4.3 配合比设计77

4.3.1 普通混凝土配合比设计77

4.3.2 高性能混凝土配合比设计法则83

4.3.3 确定高性能混凝土拌合物配合比的方法84

4.3.4 机制砂高性能混凝土配合比设计86

4.4 施工技术88

4.4.1 机制砂高性能混凝土搅拌工艺88

4.4.2 拌合物的运输89

4.4.3 浇筑工艺90

4.4.4 振捣工艺90

4.4.5 养护工艺91

4.4.6 施工中常见问题的处理92

参考文献93

5 机制砂高性能混凝土的性能95

5.1 工作性96

5.1.1 工作性的含义及其测定方法96

5.1.2 机制砂对混凝土工作性的影响101

5.2 力学性能106

5.2.1 抗压强度106

5.2.2 抗拉强度110

5.2.3 弹性模量111

5.2.4 抗压强度与弹性模量之间的关系114

5.2.5 石粉和机制砂在混凝土中的正负效应117

5.3 耐久性118

5.3.1 概况118

5.3.2 抗裂性119

5.3.3 渗透性122

5.3.4 体积稳定性125

5.3.5 抗冻融性131

5.3.6 碱-骨料反应132

5.3.7 地下腐蚀环境中的混凝土耐久性136

参考文献146

6 机制砂混凝土的微观结构148

6.1 水化特性148

6.1.1 水泥水化硬化机理148

6.1.2 水泥水化过程149

6.1.3 水泥水化动力学模型153

6.1.4 机制砂中石粉对水泥水化的影响154

6.2 孔结构特性156

6.2.1 孔结构种类156

6.2.2 孔结构与宏观性能的关系156

6.2.3 机制砂中石粉对混凝土孔结构的影响159

6.2.4 利用热孔计法表征混凝土的孔结构159

6.3 微观结构特性167

6.3.1 界面过渡区的微观结构167

6.3.2 机制砂中石粉对不同强度等级混凝土微观结构的影响168

6.3.3 石灰岩质骨料混凝土微观结构特性研究169

参考文献172

7 机制砂自密实混凝土及工程应用175

7.1 机制砂自密实混凝土研究应用现状175

7.2 机制砂自密实混凝土原材料的选用177

7.2.1 机制砂自密实混凝土之机制砂的选用177

7.2.2 机制砂自密实混凝土之其他材料的选用178

7.3 机制砂自密实混凝土的配合比设计178

7.3.1 机制砂自密实混凝土配合比设计的原则178

7.3.2 机制砂自密实混凝土配合比设计的方法179

7.3.3 机制砂自密实混凝土配合比参数优化180

7.4 机制砂自密实混凝土的性能187

7.4.1 机制砂自密实混凝土的工作性及其评价187

7.4.2 机制砂自密实混凝土的力学性能189

7.4.3 机制砂自密实混凝土的耐久性189

7.5 机制砂自密实混凝土的工程应用190

7.5.1 机制砂自密实混凝土用于一般工程中190

7.5.2 机制砂自密实混凝土用于特殊工程中197

参考文献200

8 大粒径骨料机制砂自密实混凝土及工程应用202

8.1 大粒径骨料机制砂自密实混凝土概况202

8.2 大粒径骨料机制砂自密实混凝土原材料要求204

8.2.1 水泥204

8.2.2 机制砂204

8.2.3 粗骨料205

8.2.4 矿物掺合料205

8.2.5 外加剂206

8.2.6 拌合水206

8.3 大粒径骨料堆积计算机模拟与分析206

8.3.1 程序整体设计思路207

8.3.2 各个模块的算法描述207

8.3.3 堆积参数对大粒径骨料堆积程度的影响计算分析211

8.4 超流态机制砂自密实混凝土配合比设计与制备213

8.4.1 超流态机制砂自密实混凝土配合比设计原则213

8.4.2 超流态机制砂自密实混凝土性能指标要求213

8.4.3 超流态机制砂自密实混凝土配合比设计路线214

8.4.4 超流态机制砂自密实混凝土配合比设计214

8.4.5 超流态机制砂自密实混凝土的制备215

8.5 大粒径骨料机制砂自密实混凝土性能224

8.5.1 超流态机制砂自密实混凝土工作性能224

8.5.2 大粒径骨料机制砂自密实素混凝土构件性能225

8.5.3 大粒径骨料机制砂自密实钢筋混凝土构件性能227

8.5.4 大粒径骨料机制砂自密实混凝土耐久性能232

8.6 大粒径骨料机制砂自密实混凝土工程应用234

8.6.1 毕节至威宁高速公路工程概况234

8.6.2 大粒径骨料机制砂自密实混凝土的性能要求235

8.6.3 大粒径骨料机制砂自密实混凝土现场原材料性能235

8.6.4 工程现场应用配合比及基本性能测试235

8.6.5 工程现场施工流程及质量控制236

8.6.6 现场混凝土性能评价238

8.6.7 工程应用总结239

参考文献240

9 机制砂抗扰动混凝土及工程应用242

9.1 绪论242

9.1.1 定义242

9.1.2 抗扰动混凝土的研究意义242

9.1.3 车桥耦合振动对混凝土性能影响的研究现状242

9.1.4 贵州地区公路桥梁交通流量特征以及车桥耦合振动效应244

9.1.5 抗扰动混凝土研究现状与存在的问题246

9.2 原材料、试验方法与方案247

9.2.1 原材料247

9.2.2 试验与评价方法247

9.2.3 研究思路与试验方案251

9.3 模拟车桥耦合振动对混凝土性能的影响251

9.3.1 模拟车桥耦合振动对不同性能混凝土的基本力学性能的影响252

9.3.2 不同频率的振动对混凝土性能的影响254

9.3.3 不同振幅的振动对混凝土性能的影响258

9.3.4 不同的振动模式对混凝土基本力学性能的影响261

9.3.5 不同振动作用时间段对混凝土基本力学性能的影响261

9.4 抗扰动外加剂及抗扰动混凝土的研发262

9.4.1 抗扰动混凝土的设计思路及研究方案262

9.4.2 不同砂浆的抗扰动性263

9.4.3 不同种类外加剂对砂浆抗扰动性的影响266

9.4.4 抗扰动外加剂的配制267

9.4.5 抗扰动混凝土的配制及性能研究270

9.5 抗扰动混凝土的作用机理研究272

9.5.1 混凝土的黏度272

9.5.2 混凝土的凝结时间272

9.5.3 混凝土的内部显微结构272

9.5.4 混凝土的微观分析273

9.5.5 水化热分析274

9.5.6 抗扰动混凝土的作用机理275

9.6 抗扰动混凝土长期力学性能和耐久性的研究276

9.6.1 研究方法276

9.6.2 试验研究结果及分析277

9.7 工程应用279

9.7.1 工程概况279

9.7.2 扰动混凝土的性能要求280

9.7.3 原材料280

9.7.4 工程应用配合比及基本性能测试281

9.7.5 工程应用总结281

参考文献282

10 机制砂高强混凝土及其工程应用284

10.1 机制砂高强混凝土概况284

10.2 机制砂高强混凝土的原材料286

10.2.1 水泥286

10.2.2 骨料286

10.2.3 外加剂286

10.2.4 矿物掺合料286

10.3 机制砂高强混凝土配合比设计287

10.3.1 机制砂高强混凝土配合比设计的基本原则287

10.3.2 机制砂高强混凝土配合比设计思路287

10.4 机制砂高强混凝土的性能287

10.4.1 机制砂高强混凝土的工作性能与力学性能287

10.4.2 机制砂高强混凝土耐久性能295

10.4.3 机制砂高强混凝土微观性能测试297

10.5 机制砂高强混凝土工程应用301

10.5.1 六冲河大桥简介及施工方案301

10.5.2 水文地质条件302

10.5.3 原材料加工工艺及性能参数303

10.5.4 现场施工配合比及其工作性能306

参考文献308

11 机制砂水下抗分散混凝土及其工程应用310

11.1 概况310

11.2 原材料311

11.2.1 水泥311

11.2.2 机制砂312

11.2.3 粗骨料312

11.2.4 外加剂312

11.2.5 矿物掺合料313

11.2.6 水313

11.3 配合比设计313

11.3.1 基本原则313

11.3.2 配合比设计方法314

11.4 性能315

11.4.1 拌合物性能315

11.4.2 力学性能317

11.4.3 耐久性能318

11.4.4 水下抗分散混凝土外加剂与其他外加剂相容性与优化技术321

11.5 工程应用325

11.5.1 厦蓉高速水格项目AT22合同段水下灌注桩325

11.5.2 贵黄公路花鱼洞大桥加固工程溶洞处理327

参考文献335

12 机制砂超高泵送混凝土及其工程应用337

12.1 机制砂超高泵送混凝土泵送理论研究337

12.1.1 泵送混凝土流变学模型337

12.1.2 泵送混凝土流变学特征339

12.1.3 泵送混凝土极限剪切应力340

12.1.4 泵送混凝土塑性黏度340

12.1.5 泵送混凝土颗粒集合模型341

12.2 机制砂超高泵送混凝土性能及影响因素343

12.2.1 机制砂超高泵送混凝土泵送性能及评价指标343

12.2.2 机制砂超高泵送混凝土泵送性能影响因素343

12.2.3 机制砂超高泵送混凝土其他性能需求346

12.2.4 机制砂超高泵送混凝土关键问题347

12.3 机制砂超高泵送混凝土原材料要求348

12.3.1 水泥348

12.3.2 矿物掺合料348

12.3.3 粗骨料349

12.3.4 机制砂349

12.3.5 外加剂349

12.4 机制砂超高泵送混凝土配合比设计349

12.5 机制砂超高泵送混凝土工程应用350

12.5.1 赫章大桥工程概况350

12.5.2 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土性能要求350

12.5.3 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土现场原材料351

12.5.4 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土配制技术353

12.5.5 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土泵送压力计算356

12.5.6 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土泵送作业358

12.5.7 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土施工养护360

12.5.8 赫章大桥机制砂超高泵送混凝土全程质量控制361

12.6 本章小结362

参考文献362