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第1章 西北地区气候环境与混凝土原材料概况1

1.1 西北地区地形地貌和气候特征1

1.1.1 所处地理位置1

1.1.2 西北地区地形地貌和气象条件2

1.2 西北地区高性能混凝土面临的问题及研究的意义和目的6

1.2.1 干寒地区高性能混凝土研究现状6

1.2.2 干寒地区高性能混凝土面临的问题11

1.3 针对高性能混凝土面临的技术问题对应采取的解决方法13

第2章 干寒地区高性能混凝土配合比设计15

2.1 高性能混凝土配合比设计影响因素15

2.2 配合比参数与技术指标17

2.3 高性能混凝土配合比设计步骤25

2.3.1 高性能混凝土指导性配合比试验方案25

2.3.2 高性能混凝土配合比设计25

2.3.3 指导性配合比29

2.4 高性能混凝土试验与调试30

第3章 大温差条件下高性能混凝土性能与配制技术32

3.1 试验用原材料情况32

3.1.1 试验用原材料性能32

3.1.2 优化掺和料混凝土孔结构与耐久性关系的研究36

3.1.3 粉煤灰、矿渣粉掺和料优化试验44

3.1.4 结果分析及结论59

3.2 卵石、碎石、碎卵石破碎及应用59

3.2.1 碎卵石破碎现场实地调研59

3.2.2 破碎面机理分析62

3.2.3 试验设计68

3.2.4 试验用原材料68

3.2.5 卵石、碎石、碎卵石配制混凝土的性能对比75

3.2.6 碎卵石的破碎面对混凝土性能的影响77

3.2.7 粗集料对混凝土抗裂性能的影响79

3.3 机制砂对高性能混凝土性能的影响81

3.3.1 细集料的选用与技术要求81

3.3.2 性能不良的砂对混凝土性能的影响83

3.3.3 试验设计83

3.3.4 试验用原材料84

3.3.5 砂的特性对混凝土性能的影响85

3.3.6 砂率变化对混凝土性能的影响86

3.3.7 调整砂的级配87

3.3.8 试验结论88

3.4 复配外加剂对高性能混凝土性能的影响88

3.4.1 试验方法及相应的混凝土配合比88

3.4.2 试验结果分析89

第4章 低温条件下混凝土性能及强度增长机理研究94

4.1 主要技术指标及试验方法94

4.1.1 低温早强耐久混凝土研究的必要性94

4.1.2 研究内容及主要技术指标95

4.1.3 试验方法及情况介绍96

4.1.4 技术路线97

4.2 试验用原材料情况97

4.2.1 水泥97

4.2.2 集料98

4.3 低温下复合外加剂的研制98

4.3.1 低温早强耐久混凝土复合外加剂配制设想98

4.3.2 正交设计确定低温早强耐久混凝土系列复合外加剂98

4.3.3 低温早强耐久混凝土复合外加剂特点介绍102

4.4 低负温下水泥水化机理103

4.5 正负变温情况下高性能混凝土配合比设计105

4.5.1 正负变温情况下耐久混凝土配合比设计步骤105

4.5.2 正负变温情况下耐久混凝土初步配合比的确定106

4.6 正负变温情况下耐久混凝土物理力学性能试验108

4.6.1 -5～20℃正负变温情况下耐久混凝土物理力学性能试验108

4.6.2 -10～20℃正负变温情况下耐久混凝土物理力学性能试验112

4.7 正负变温情况下混凝土耐久性试验114

4.7.1 混凝土抗冻融破坏性能114

4.7.2 混凝土耐硫酸盐腐蚀性116

4.7.3 混凝土钢筋阻锈性能117

4.7.4 混凝土抗渗性119

4.7.5 混凝土氯离子渗透性120

4.8 负温情况下耐久性混凝土配合比设计121

4.8.1 负温情况下耐久性混凝初步配合比的确定121

4.8.2 负温情况下耐久性混凝配合比的试配、调整与确定122

4.9 负温情况下耐久混凝土物理力学性能试验123

4.9.1 -2℃环境下耐久混凝土物理力学性能试验123

4.9.2 -5℃环境下耐久混凝土物理力学性能试验125

4.10 负温情况下混凝土耐久性试验126

4.10.1 混凝土抗冻融破坏性能126

4.10.2 混凝土耐硫酸盐腐蚀性127

4.10.3 混凝土钢筋阻锈性能128

4.10.4 混凝土抗渗性129

4.10.5 混凝土氯离子渗透性130

4.11 复合外加剂在钢纤维混凝土中的应用131

4.11.1 未掺复合外加剂的钢纤维混凝土的性能131

4.11.2 复合外加剂对钢纤维混凝土性能的影响132

4.12 低温下高性能混凝土施工技术134

4.12.1 一般规定134

4.12.2 混凝土的配制、搅拌和运输134

4.12.3 混凝土的浇筑135

4.12.4 混凝土的养护与拆模135

4.12.5 混凝土的质量检验136

4.13 低温早强耐久混凝土有关耐久性管理的建议137

4.14 低负温下高性能混凝土现场工程应用实例140

4.14.1 青藏线昆仑山隧道模筑混凝土140

4.14.2 玉树混凝土147

第5章 腐蚀条件下高性能混凝土性能与配制技术179

5.1 影响混凝土耐腐蚀性能的主要因素179

5.2 提高混凝土抗盐腐蚀性能的措施180

5.3 试验用原材料181

5.4 试验设计182

5.4.1 试验目的182

5.4.2 试验方案182

5.5 矿物掺和料对耐久性混凝土碱一集料反应抑制效果184

5.6 矿物掺和料对混凝土耐久性影响研究187

5.7 单一因素作用下对混凝土腐蚀性的影响189

5.7.1 不同腐蚀方式对混凝土抗盐蚀性的影响189

5.7.2 不同水胶比基准混凝土的抗盐蚀性能191

5.7.3 引气剂对混凝土抗盐蚀性的影响193

5.7.4 掺和料对混凝土抗盐蚀性的影响195

5.8 耦合作用下对混凝土腐蚀性的影响197

5.8.1 掺和料和引气剂对混凝土抗盐蚀性的影响197

5.8.2 硫酸盐、镁盐复合溶液侵蚀机理分析198

5.9 孔结构对渗透性和抗盐蚀性能的影响202

5.9.1 水胶比与混凝土孔结构和抗盐蚀性能的关系202

5.9.2 掺和料混凝土与孔结构和抗盐蚀性能的关系203

5.9.3 引气剂混凝土与孔结构和抗盐蚀性能的关系206

5.9.4 掺掺和料和引气剂混凝土与孔结构和抗盐蚀性能的关系208

5.10 实际工程实践210

5.10.1 实际地段的土壤化学成分分析210

5.10.2 盐渍土对混凝土的侵蚀试验212

5.10.3 结论223

第6章 大风条件下高性能混凝土性能与配制技术225

6.1 试验特点及耐磨性评定指标225

6.2 混凝土的耐磨性机理226

6.3 提高混凝土耐磨性的原理及措施226

6.4 水胶比对混凝土耐磨性的影响227

6.5 通过优化掺和料提高混凝土的耐磨性228

6.6 通过改善养护方式提高混凝土的耐磨性229

6.7 通过涂装防护材料提高混凝土的耐磨性230

6.7.1 涂装防护材料提出的背景230

6.7.2 应用涂装防护材料的目的230

6.7.3 涂装防护材料试验及结果分析230

第7章 干旱条件下高性能混凝土养护技术及应用236

7.1 混凝土养护的重要性236

7.2 养护方式的数值计算分析237

7.2.1 未加保温材料时有限元数值计算模型分析237

7.2.2 加2cm厚保温材料时有限元数值计算模型分析241

7.2.3 加3cm厚保温材料时有限元数值计算模型分析244

7.3 室内养护方式对比试验研究248

7.3.1 试验设计248

7.3.2 相对湿度50％、20℃条件下养护方式试验结果与分析250

7.3.3 相对湿度50％，-5～15℃条件下养护方式试验结果与分析252

7.3.4 相对湿度50％，-10～20℃条件下养护方式试验结果与分析253

7.3.5 不同养护方式下混凝土抗裂性能试验255

7.3.6 试验结论256

7.4 干旱环境下高性能混凝土施工技术257

7.5 干旱条件下高性能混凝土养护工程应用实例258

7.5.1 试验设计258

7.5.2 试验结果与分析262

7.5.3 试验结论265

附表一 高性能耐久性混凝土原材料监控流程266

附表二 高性能耐久性混凝土工程施工前期监控流程267

附表三 高性能耐久性混凝土施工试配监控流程268

附表四 高性能耐久性混凝土工程质量控制流程269

参考文献270