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內容簡介

《綠色高性能混凝土技術與工程應用》總結瞭作者近年來對綠色高性能混凝土領域的研究成果，並結閤國內外相關文獻與資料對綠色高性能混凝土做瞭係統和全麵的論述。全書共分12章，內容包括概論、綠色高性能混凝土的理論要點、綠色高性能混凝土用水泥、綠色高性能混凝土用骨料、綠色高性能混凝土用化學外加劑、礦物細粉摻閤料、綠色高性能混凝土的配閤比設計、綠色高性能混凝土的性能、大摻量礦物細粉活性粉末混凝土、建築垃圾再生混凝土優化技術、綠色高性能混凝土的典型工程應用、綠色高性能混凝土技術發展的障礙及對策等。
《綠色高性能混凝土技術與工程應用》可供混凝土結構設計單位、混凝土原材料供應企業、混凝土攪拌站、施工單位、監理單位、檢測與建築質量管理機構、政府建設管理部門的科研、技術與管理人員，以及高等學校的教師、研究生、本科生參考，也可作為高等學校碩士研究生課程、本科生選修課程教材使用。

作者簡介

劉娟紅（1966-），北京科技大學教授，博士。長期從事現代混凝土技術教學與研究工作，研究領域為高性能混凝土及其礦物摻閤料。教授《高性能混凝土技術》等研究生課程和《土木工程材料》、《流體力學》等本科生課程。“低品位粉煤灰高效復閤激活技術”、“大摻量礦物摻閤料混凝土技術”等研究成果在電力係統和首都建設中成功應用。
宋少民（1965-），北京建築工程學院教授，建築材料學科負責人。中國混凝土與水泥製品協會教育與人力資源委員會秘書長；中國矽酸鹽學會水泥與混凝土製品分會理事；中國土木工程學會混凝土質量專業委員會委員、高強高性能混凝土委員會委員、再生混凝土專業委員會委員；全國高等學校建築材料學科研究會副秘書長、理事；北京市中青年骨乾教師。

目錄

序
前言
第1章 概論
1.1 高性能混凝土的提齣
1.2 從“三高”混凝土到高強高性能混凝土
1.3 混凝土高性能化的認識誤區與發展重點
1.4 綠色高性能混凝土
參考文獻

第2章 綠色高性能混凝土的理論要點
2.1 新型膠凝體係
2.2 密實堆積理論
2.3 中心質假說
2.4 超細粉的作用與功能
2.5 硬化體微結構的變化
參考文獻

第3章 綠色高性能混凝土用水泥
3.1 古代膠凝材料
3.2 水泥的“功與過”
3.3 我國水泥存在的問題
3.4 綠色高性能混凝土對水泥的選擇
3.5 水泥發展的兩種途徑
參考文獻

第4章 綠色高性能混凝土用骨料
4.1 概述
4.2 粗骨料
4.3 細骨料
4.4 人工砂
4.5 骨料的吸水率
4.6 骨料的有害物質
4.7 尾礦骨料
4.8 建築垃圾再生骨料
4.9 綠色高性能混凝土對骨料的選擇
參考文獻

第5章 綠色高性能混凝土用化學外加劑
5.1 新型高效減水劑的技術特點與作用機理
5.2 新型高效減水劑對綠色高性能混凝土的適應性
5.3 聚羧酸係高性能減水劑使用的現狀與技術難題
5.4 綠色高性能混凝土用新型化學外加劑對混凝土性能的影響
參考文獻

第6章 礦物細粉摻閤料
6.1 粉煤灰
6.2 水淬磨細礦渣粉
6.3 石灰石粉
6.4 矽灰
6.5 研究現狀與存在的問題
6.6 礦物摻閤料的發展方嚮
參考文獻

第7章 綠色高性能混凝土的配閤比設計
7.1 配閤比設計的原則
7.2 簡易配閤比設計方法
7.3 高密實混凝土配閤比設計
7.4 據以飽和麵乾骨料的配閤比設計
7.5 全計算配閤比設計
7.6 對混凝土配閤比設計方法的看法
參考文獻

第8章 綠色高性能混凝土的性能
8.1 新拌混凝土的性能
8.2 強度與發展規律
8.3 變形與開裂
8.4 環境與耐久性
參考文獻

第9章 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土
9.1 活性粉末混凝土的定義及國內外發展概況
9.2 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土的配製
9.3 砂子顆粒級配和比例的確定
9.4 不同膠凝材料組成和活性粉末混凝土的配閤比對流動性與強度的影響
9.5 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土最優配閤比與成型、養護工藝
9.6 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土力學性能
9.7 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土耐久性能
9.8 大摻量礦物細粉活性粉末混凝土高性能機理及其微觀結構
9.9 結論
參考文獻

第10章 建築垃圾再生混凝土優化技術
10.1 建築垃圾再生混凝土概述
10.2 建築垃圾再生骨料的基本性能
10.3 廢磚骨料對建築垃圾再生混凝土性能的影響
10.4 全級配骨料對建築垃圾再生混凝土性能的影響
10.5 建築垃圾再生混凝土試驗建築工程實例
10.6 結論
10.7 再生混凝土發展存在的問題及展望
參考文獻

第11章 綠色高性能混凝土的典型工程應用
11.1 國傢遊泳中心工程
11.2 首都機場三號航站樓清水混凝土工程
11.3 中央電視颱新颱址工程
11.4 上海環球金融中心工程
11.5 北京電視中心工程
11.6 首都國際機場停車樓工程
11.7 杭州灣跨海大橋工程
11.8 蘇通大橋工程預製箱梁
11.9 蘇通大橋工程大體積承颱
11.1 0珠江特大橋工程
11.1 1廣州保利國際廣場工程
11.1 2武廣客運專綫預製梁工程
11.1 3日本明石海峽大橋工程
11.1 4加州大學伯剋利分校Barker會堂工程
11.1 5法國西瓦剋斯（civaux）核能電站工程
11.1 6多倫多Scotia大廈工程
11.1 7西雅圖雙聯閤廣場大廈工程
11.1 8大摻量粉煤灰混凝土在加拿大的應用
參考文獻

第12章 綠色高性能混凝土技術發展的障礙及對策
12.1 綠色高性能混凝土技術發展的障礙
12.2 對策與齣路
參考文獻

精彩書摘

7.二次添加聚羧酸係減水劑應聽從專傢指導並經嚴格試驗
根據GB50119-2003《混凝土外加劑應用技術規範》，當摻加泵送劑的混凝土運送至澆築現場時，混凝土坍落度損失過大，以至於不適於泵送施工時，可以采用二次添加泵送劑的方法，將一定量泵送劑摻入混凝土運輸攪拌車中快速運轉，至攪拌均勻，測定坍落度符閤要求後進行泵送和澆築。
原則上，摻加聚羧酸係減水劑的混凝土，也可采取上述方法。但是由於混凝土拌和物性能對聚羧酸係減水劑的摻量相當敏感，一旦過量很易造成離析、泌水，甚至分層。實際施工時，關於聚羧酸係減水劑二次添加與否、二次添加的數量等，應遵照專傢意見，並進行嚴格試驗，充分驗證其可行性後方可進行。
8.嚴格控製振搗半徑和振搗時間
由於摻加聚羧酸係減水劑製備的混凝土坍落度一般較大，再加上拌和物黏度較低，所以混凝土拌和物澆築後的振搗半徑和振搗時間應通過實驗確定，或應聽從專傢指導。振搗半徑過小，或振搗時間過長，都很易造成混凝土含氣量嚴重下降、骨料相與漿體相嚴重分層等結構缺陷。
9.加強初期養護，嚴防開裂
任何場閤下，對於任何混凝土拌和物來說，澆築後的初期和後期養護均十分重要。
聚羧酸係減水劑對混凝土乾縮性能影響較小，或者說摻加聚羧酸係減水劑不過分增加混凝土的乾縮，決不代錶摻加聚羧酸係減水劑的混凝土可以放鬆甚至取消養護。與摻加其他外加劑的混凝土一樣，摻加聚羧酸係減水劑的混凝土澆築振搗密實後的錶麵二次抹壓、薄膜覆蓋或噴霧等，對防止其塑性收縮裂縫非常有效。而連續的7d或14d的保濕養護則不僅是混凝土強度正常增長的需要，也是防止其乾燥收縮裂縫的保障。
為增強摻加聚羧酸係混凝土的抗開裂性，同時摻加一定量的縴維同樣十分必要，且這種混凝土仍然需要良好的濕養護，纔能確保結構物不開裂。
10.施工、管理單位應與混凝土製備者和外加劑供應者密切閤作
工程中難免會碰到各種技術難題、麵臨技術爭論甚至因工程事故引發的矛盾糾紛。相信參與工程的各方其最終目的是為瞭工程的順利進行和保證工程質量。聚羧酸係減水劑生産和應用於實際工程的曆史很短，積纍的工程經驗相當有限，容易齣現應用方麵的難題甚至會導緻工程事故。此時，施工單位或管理單位會同混凝土製備者、聚羧酸係減水劑生産供應者以及水泥／摻閤料生産供應者，從技術角度密切協作、深入分析，以提齣有效的解決措施，顯得尤為重要。

前言/序言

　　1997年，我國混凝土科學技術的先驅與奠基人吳中偉先生到江西廬山齣席高強高性能混凝土學會組織的會議時，以“綠色高性能混凝土——混凝土的發展方嚮”為題做瞭一個重要的報告。他指齣：“科學技術的任務已從過去‘最大限度嚮自然索取財富’變為閤理應用資源，保護環境，保持生態平衡”。在詳細論述綠色高性能混凝土（GHPC）內涵的同時，他語重心長地提齣：“混凝土能否長期維持作為最主要的建築結構材料，關鍵在於能否成為綠色材料，GHPC是混凝土的發展方嚮，是混凝土的未來”；“GHPC將是多少代混凝土工作者的奮鬥目標”。吳先生逝世至今已經整十年，在紀念這位將畢生精力貢獻給中國混凝土事業的先輩時，這本題名為《綠色高性能混凝土技術與工程應用》的書問世瞭，兩位作者讓我來寫序，藉此重溫吳先生的教導，反復思考，寫下一點體會。
　　高強混凝土隻是簡單地將人們熟知的、傳統的一個性能參數作為量化評價指標，從而可以為結構設計人員提供選取的直觀依據。高性能混凝土（HPC）則是充分考慮瞭現今範圍寬廣的不同工程和環境條件的不同，對新拌與硬化混凝土性能要求迥異的前提下，所提齣新的概念和定義。美國混凝土學會（ACI）在1998年將HPc的定義整理發錶時，曾強調指齣：“HPc的特性，是針對一定的應用和環境所要求的”，也就是說，HPC並不是一類具有特定性能的混凝土。舉個例子，1998年筆者到加拿大齣席HPC國際研討會時，主辦方為與會代錶演示瞭用HPC修補繁忙的城市街道路麵的過程，為瞭盡量縮短交通中斷時間，它使用瀝青混凝土攤鋪機澆築配製得異常乾硬的新拌水泥}昆凝土（外觀與瀝青混凝土近似）。在將其從翻鬥車卸到準備好的基層上之後，經攤鋪機壓實，再用振動碾反復滾壓幾遍，整個過程僅約半小時，該路段就修補完畢，可以立即開放交通。鑒於當地鼕季氣溫很低且多雪，該混凝土裏摻用瞭自行研發適用於乾硬拌和物的新型引氣劑，以保證需要的含氣量，抵禦鹽凍侵蝕。主辦方為代錶們演示的另一個HPC範例，是采用自密實混凝土（SCC）澆築一段連續壁，盡管SCC無需振搗，可以避免引發噪聲，又可免除拌和物瞬間液化齣現泌水、離析的弊病，已為代錶們熟知，但是這類富漿拌和物裏的氣泡和自由水較多，影響硬化後混凝土的密實度是許多代錶的疑慮。演示時使用瞭操作簡便且可反復幾次的新型透水模闆墊層，引起瞭許多代錶的高度關注。因為用瞭這種材料可以使錶層混凝土內的氣泡和自由水逸齣，從而顯著提高密實度、大大改善外觀。
　　充分認識瞭HPc的內涵所在，就不難理解它的應用，尤其是在絕大部分工程普遍采用的設計要求為中低強度等級混凝土應用中，通過大幅度地減少熟料水泥用量，摻用不同種類和摻量的礦物摻閤料，以及外加劑與其他組分材料，並且與工程的設計、施工各個環節緊密結閤，不僅是滿足不同工程與環境條件要求HPc必要的技術路綫，其實也就是實現節能減排、減少汙染，使混凝土成為GHPC，即綠色材料的必經之路。
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