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1第1章 概述1

1.1活性粉末混凝土的定义及国内外发展概况3

1.1.1活性粉末混凝土的定义3

1.1.2活性粉末混凝土的超高力学性能3

1.1.3活性粉末混凝土优异的耐久性4

1.1.4活性粉末混凝土良好的生态效应5

1.1.5活性粉末混凝土开发与应用概况6

1.1.6活性粉末混凝土的应用前景9

1.2活性粉末混凝土的配制原理与技术途径10

1.2.1配制原理10

1.2.2技术途径13

参考文献13

2 第2章 活性粉末混凝土的技术基础17

2.1高效减水剂的技术进展17

2.1.1聚羧酸系高性能减水剂概述18

2.1.2聚羧酸系高性能减水剂的定义19

2.1.3聚羧酸系高性能减水剂的结构特性和性能优点19

2.1.4聚羧酸系高性能减水剂的作用机理20

2.1.5聚羧酸系高性能减水剂的相容性21

2.2矿物掺合料的研究与应用23

2.2.1粉煤灰23

2.2.2水淬磨细矿渣粉24

2.2.3石灰石粉25

2.2.4硅灰26

2.2.5研究现状与存在问题26

2.2.6矿物掺合料的发展方向27

2.3低水胶比与活性粉末混凝土的高强度28

2.3.1低水胶比与匀质性28

2.3.2低水胶比与界面过渡区29

2.3.3低水胶比与强度29

2.4超细粉与活性粉末混凝土的高强度29

2.4.1超细粉的填充效应与高强度30

2.4.2超细粉的强度效应与高强度30

2.4.3超细粉的优化结构作用与高强度30

2.5超高强混凝土的相关理论31

2.5.1中心质假说31

2.5.2 孔结构与强度关系的理论33

2.5.3多元复合体系的颗粒级配与最紧密堆积理论35

参考文献39

3 第3章 活性粉末混凝土的配制技术42

3.1原材料的技术要求42

3.1.1原材料的基本特性42

3.1.2粉体材料的颗粒级配45

3.1.3砂子颗粒级配和空隙45

3.2活性粉末混凝土配合比计算模型47

3.3活性粉末混凝土配合比参数的选择48

3.3.1性能与参数48

3.3.2致密堆积的原则49

3.3.3胶凝材料浆体体积50

3.3.4骨料体积50

3.3.5胶凝材料用量和用水量50

3.4基于最小需水量法的配合比设计50

3.4.1达到最大颗粒堆积密度与浆体最小需水量的胶凝材料粉体比例51

3.4.2各颗粒级配砂子比例和用量的确定54

3.4.3各胶凝材料用量和水用量的确定56

3.5活性粉末混凝土的制备设备与搅拌工艺56

3.5.1制备设备56

3.5.2搅拌工艺57

3.6活性粉末混凝土的振捣、成型与养护制度57

3.6.1振捣、成型57

3.6.2养护制度57

参考文献59

4 第4章 活性粉末混凝土的性能60

4.1活性粉末混凝土的工作性60

4.1.1活性粉末混凝土的流变性61

4.1.2活性粉末混凝土新拌浆体流变性的经时变化63

4.1.3活性粉末混凝土的黏度64

4.1.4活性粉末混凝土的流动度65

4.2活性粉末混凝土的强度67

4.2.1活性粉末混凝土的强度67

4.2.2活性粉末混凝土受压破坏过程67

4.2.3影响活性粉末混凝土抗压强度的因素69

4.2.4影响活性粉末混凝土抗弯拉强度的因素74

4.2.5活性粉末混凝土抗压强度与抗拉强度的关系77

4.2.6活性粉末混凝土的强度发展与开裂78

4.3活性粉末混凝土的断裂性能80

4.3.1断裂的定义80

4.3.2活性粉末混凝土的基本断裂机理80

4.3.3影响活性粉末混凝土断裂性能的因素81

4.3.4活性粉末混凝土的断裂与普通混凝土断裂的区别82

4.4活性粉末混凝土的疲劳性能83

4.4.1钢纤维含量对活性粉末混凝土抗疲劳性能的影响83

4.4.2活性粉末混凝土疲劳后剩余抗压强度试验研究84

4.5活性粉末混凝土的变形87

4.5.1活性粉末混凝土变形分类87

4.5.2活性粉末混凝土收缩的主要因素87

4.6活性粉末混凝土的耐久性88

4.6.1活性粉末混凝土的抗渗性88

4.6.2活性粉末混凝土的抗冻性89

4.6.3活性粉末混凝土的碳化性能90

4.6.4活性粉末混凝土的抗侵蚀性90

4.6.5活性粉末混凝土的耐磨性91

4.7活性粉末混凝土的耐火性91

4.7.1活性粉末混凝土高温后静力学特性92

4.7.2含湿度及钢纤维掺量对活性粉末混凝土高温爆裂性能的影响96

4.7.3聚丙烯纤维对活性粉末混凝土高温后抗压强度的影响97

4.8生态型活性粉末混凝土97

4.8.1生态型活性粉末混凝土配合比优选97

4.8.2生态型活性粉末混凝土的静载力学行为98

4.8.3生态型活性粉末混凝土的动态力学性能98

4.8.4生态型活性粉末混凝土的耐久性能99

4.8.5 RPC200与ECO-RPC200的性能对比100

参考文献100

5 第5章 活性粉末混凝土的增强机理与微结构104

5.1界面过渡区与匀质性104

5.1.1活性粉末混凝土的界面过渡区104

5.1.2活性粉末混凝土的匀质性105

5.2活性粉末混凝土的增强机理106

5.2.1密实堆积106

5.2.2中心质效应106

5.2.3超细粉的作用107

5.2.4纤维增韧机理107

5.3活性粉末混凝土的微结构107

5.3.1 X射线衍射定性相分析108

5.3.2扫描电镜分析110

5.3.3红外光谱分析112

5.3.4孔结构113

5.3.5 RPC中水化石与骨料等界面过渡区的微结构变化116

5.4活性粉末混凝土微观结构的形成及其特点119

5.4.1水化硬化与结构形成过程119

5.4.2活性粉末混凝土微观结构特点120

参考文献120

6 第6章 大掺量矿物细粉活性粉末混凝土122

6.1大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的配制122

6.1.1配制思想122

6.1.2原材料和试验方法123

6.2砂子颗粒级配和比例的确定126

6.2.1各级石英砂堆积试验126

6.2.2空隙率校核127

6.2.3初步配比的确定129

6.3不同胶凝材料组成和配合比对活性粉末混凝土流动性与强度的影响130

6.3.1砂胶比变化的影响130

6.3.2粉煤灰和硅灰相对掺量的影响133

6.3.3石灰石粉的影响135

6.3.4粒化高炉矿渣粉的影响137

6.3.5炉渣粉的影响139

6.3.6钢渣粉的影响141

6.4大掺量矿物细粉活性粉末混凝土最优配合比与成型、养护工艺142

6.5大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的力学性能143

6.5.1抗折强度143

6.5.2抗压强度144

6.5.3劈裂抗拉强度146

6.5.4轴心抗压强度147

6.5.5各项性能149

6.5.6静弹性模量149

6.5.7构件的抗弯性能150

6.6大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的耐久性能151

6.6.1早期收缩性能151

6.6.2抗硫酸盐侵蚀性能153

6.6.3抗碳化性能研究155

6.6.4抗氯离子渗透性能研究158

6.6.5抗冻性能研究159

6.7大掺量矿物细粉活性粉末混凝土耐高温性能162

6.7.1试验配合比及试验方法162

6.7.2高温爆裂试验164

6.7.3高温前后抗压强度变化174

6.8大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的高性能机理及其微观结构178

6.8.1扫描电镜与能谱分析178

6.8.2孔结构分析183

6.9小结186

参考文献188

7 第7章 活性粉末混凝土构件的制备与性能190

7.1活性粉末混凝土构件概述190

7.2活性粉末混凝土构件的制备193

7.2.1搅拌工艺193

7.2.2浇筑工艺193

7.2.3养护工艺193

7.3活性粉末混凝土构件的性能194

7.3.1迁曹铁路滦柏干渠大桥20m T形RPC梁194

7.3.2蓟港铁路32m T形预应力RPC梁198

7.4活性粉末混凝土构件存在的问题203

7.5活性粉末混凝土构件的发展方向204

参考文献205

8 第8章 活性粉末混凝土在工程中的应用207

8.1活性粉末混凝土在国外的工程应用207

8.1.1谢布洛克步行桥207

8.1.2巴卡尔桥208

8.1.3 “Ductal”产品性能及应用209

8.1.4首尔RPC桥211

8.1.5伊利诺斯州的圆形屋盖211

8.1.6近年来建成的RPC桥梁工程212

8.2活性粉末混凝土在国内的工程应用212

8.3关于活性粉末混凝土的哲学思考213

8.3.1活性粉末混凝土与科学革命同行213

8.3.2活性粉末混凝土也不是十全十美214

8.3.3活性粉末混凝土对传统混凝土理念的扬弃215

8.3.4活性粉末混凝土中的认识论216

参考文献217