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目录1

1　概论1

1.1　混凝土外加剂概述1

1.1.1　混凝土外加剂发展简史1

1.1.2　混凝土外加剂分类2

1.1.3　混凝土外加剂定义2

1.1.4　混凝土外加剂在水泥混凝土中的作用3

1.2　混凝土外加剂科技创新与亟待解决的问题3

1.2.1　科学思想与混凝土外加剂科技创新4

1.2.2　亟待解决的混凝土外加剂应用技术问题5

1.2.3　产品开发与应用研究方向9

1.2.4　重点研究课题探讨12

主要参考文献14

2　水泥混凝土科学15

2.1　水泥品种与定义15

2.1.1　硅酸盐水泥15

2.1.2　普通硅酸盐水泥16

2.1.3　矿渣硅酸盐水泥16

2.1.4　火山灰质硅酸盐水泥16

2.1.5　粉煤灰硅酸盐水泥17

2.1.6　复合硅酸盐水泥17

2.2　硅酸盐水泥的矿物组成17

2.2.1　硅酸三钙17

2.2.2　硅酸二钙20

2.2.3　铝酸三钙22

2.2.4　铁相23

2.2.5　水泥24

2.3　水泥浆体性能26

2.3.1　凝结26

2.3.2　微观结构26

2.3.3　结合力的形成27

2.3.4　密度29

2.3.5　孔结构29

2.3.6　表面积与水力半径30

2.3.7　力学性能30

2.3.8　水泥浆的渗透性32

2.3.9　老化现象33

2.3.10　水泥浆体模型34

2.4　混凝土36

2.4.1　混凝土中的集料38

2.4.2　新拌混凝土的性能39

2.4.3　混凝土力学性能41

2.4.4　普通混凝土的脆性断裂56

2.4.5　普通混凝土的变形59

2.4.6　混凝土的耐久性66

2.4.7　碱-集料反应67

2.4.8　混凝土配合比设计67

2.4.9　有特殊要求的混凝土配合比设计74

2.4.10　高性能混凝土及其配合比设计78

主要参考文献82

3.1.2　主要原材料83

3.1.1 主导产品83

3.1　混凝土外加剂生产概述83

3　混凝土外加剂生产技术83

3.1.3　混凝土外加剂物理复合技术92

3.2　按使用要求设计混凝土外加剂的概念93

3.2.1　高性能混凝土外加剂主导官能团理论93

3.2.2　主导官能团的分类94

3.2.3　主导官能团组合与设计96

3.3　主要减水剂合成技术97

3.3.1　木质素磺酸盐减水剂97

3.3.2　萘系减水剂103

3.3.3　三聚氰胺系减水剂104

3.3.4　蒽系减水剂104

3.3.5　聚羧酸盐减水剂107

3.3.6　氨基磺酸系减水剂109

3.3.7　脂肪族减水剂114

3.4 矿物外加剂生产工艺116

3.4.1　物理激发116

3.4.2　化学激发117

3.4.3　粉煤灰地聚合物117

3.4.4　湿排粉煤灰的预水化活化技术研究119

主要参考文献121

4　外加剂与水泥基材相互作用机理123

4.1　表面吸附124

4.1.1　外加剂吸附对表面性能的影响124

4.1.2　外加剂吸附的化学过程125

4.2.1　初始阶段（Ⅰ阶段）126

4.2　化学外加剂对水泥水化的影响126

4.2.2　诱导期（Ⅱ阶段）128

4.2.3　加速期（Ⅲ阶段）129

4.3　常用混凝土外加剂的作用机理130

4.3.1　减水剂作用机理130

4.3.2　调凝剂作用机理137

4.3.3　引气剂作用机理137

4.3.4　防水剂作用机理138

4.3.5　膨胀剂作用机理139

4.3.6　防冻剂作用机理140

4.3.7　泵送剂作用机理140

4.3.8　高效能减水剂的作用机理140

4.3.9　矿物外加剂作用机理144

主要参考文献146

5　混凝土外加剂应用技术147

5.1　使用外加剂注意事项147

5.1.1　外加剂的选择147

5.1.2　外加剂掺量147

5.1.3　外加剂对水泥品种及外掺料的适应性149

5.1.4　外加剂掺加技术153

5.1.5　外加剂的质量控制154

5.2　普通减水剂及高效减水剂155

5.2.1　品种155

5.2.2　适用范围156

5.2.3　施工156

5.3.3　施工157

5.3.2　适用范围157

5.3　引气剂及引气减水剂157

5.3.1　品种157

5.4　缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂158

5.4.1 品种158

5.4.2　适用范围159

5.4.3　施工159

5.5　早强剂及早强减水剂160

5.5.1 品种160

5.5.2　适用范围160

5.5.3　施工161

5.6　防冻剂162

5.6.1　品种162

5.6.2　适用范围162

5.6.3　施工163

5.6.4　掺防冻剂混凝土的质量控制165

5.7　膨胀剂165

5.7.1 品种165

5.7.2　适用范围166

5.7.3　掺膨胀剂混凝土（砂浆）的性能要求166

5.7.4　设计要求167

5.7.5　施工168

5.7.6　混凝土的品质检查170

5.8　泵送剂170

5.8.1　品种170

5.8.2　适用范围170

5.8.3　施工170

5.9.1　品种171

5.9　防水剂171

5.9.2　适用范围172

5.9.3　施工172

5.10　速凝剂172

5.10.1　品种172

5.10.2　适用范围173

5.10.3　施工173

5.11　混凝土外加剂应用关键技术173

5.11.1　混凝土膨胀剂发展历程173

5.11.2　水化硫铝酸钙的物理、化学性能176

5.11.3　二次钙矾石形成184

5.11.5　干缩与冷缩的联合补偿模式187

5.11.4　延迟钙矾石的形成187

5.11.6　影响补偿收缩效果的主要因素190

5.11.7　膨胀混凝土的设计192

5.12　掺外加剂混凝土的养护198

5.12.1　养护的重要性198

5.12.2　与养护有关的水泥浆体物理、化学性能199

5.12.3　养护的定义206

5.12.4　养护的基本要求206

5.12.5　理想的养护条件207

5.12.6　养护时间207

5.12.7 内养护209

主要参考文献212

6.1.1　牛顿体213

6　掺外加剂混凝土的流变与流动213

6.1　混凝土流变理论213

6.1.2　非牛顿液体214

6.1.3　触变性216

6.2　水泥基材料的流变性216

6.2.1　新拌水泥浆的流变性216

6.2.2　新拌混凝土的流变性217

6.3　流态混凝土与自密实混凝土218

主要参考文献220

7　掺外加剂混凝土及其结构的耐久性221

7.1　混凝土抗冻性能221

7.1.1　混凝土冻害机理222

7.1.2　引气的作用225

7.1.3　除冰盐的影响233

7.1.4　集料在受冻混凝土中的行为234

7.1.5　抗冻性能试验235

7.1.6　影响混凝土抗冻性的因素235

7.1.7　抗冻混凝土外加剂选用236

7.2　混凝土抗渗性以及几种侵蚀机理237

7.2.1　影响混凝土渗透性能的主要因素237

7.2.2　氯盐侵蚀239

7.2.3　软水侵蚀241

7.2.4　海水侵蚀242

7.2.5　碳化243

7.3.1　钢筋锈蚀机理244

7.3　钢筋锈蚀244

7.3.2　环境作用246

7.3.3　影响钢筋锈蚀的因素249

7.3.4　防止钢筋锈蚀的措施250

7.4　混凝土结构耐久性设计250

7.4.1　充分考虑环境对混凝土结构耐久性的影响251

7.4.2　混凝土结构耐久性设计的内容252

7.4.3　混凝土结构质量的模糊综合判定253

主要参考文献256

8　外加剂应用与混凝土体积稳定性257

8.1　混凝土体积收缩257

8.1.1　干燥收缩258

8.1.2 自干燥与自收缩262

8.1.3　冷缩265

8.1.4　收缩裂缝266

8.1.5　影响混凝土收缩的主要因素267

8.1.6　混凝土收缩预测271

8.2　碱-集料反应膨胀破坏及其防治273

8.2.1　碱-集料反应定义274

8.2.2　碱-硅酸反应机理274

8.2.3　碱-集料反应图片和工程实例281

8.2.4　测试方法288

8.2.5　抑制碱-集料反应的外加剂289

8.2.6　混凝土碱-集料反应的预防296

主要参考文献298