免蒸养混凝土制备与性能研究

本书聚焦混凝土制品行业发展面临的收缩大、易开裂、不耐久、高能耗问题，基于纳米C-S-H 晶核调控水泥基材料早期水化进程，加速早期水化产物和微结构的形成。进一步通过混凝土配合比优化，系统研究了装配式建筑用免蒸养C35混凝土、沿海地铁管片用免蒸养C50混凝土以及滨海PHC管桩用免蒸养C80混凝土的工作性能、力学性能、收缩性能及关键耐久性能的演变规律，基于等效龄期原理，建立了水化程度和弹性模量计算模型；根据最小能量原理和自洽原理，在Biot-Bishop方程基础上建立了考虑饱和系数的自收缩预测模型；建立了以混凝土孔隙特征为主的耐久性评价体系。结合成本分析，给出了不同服役环境条件混凝土制品配合比设计方法。 本书可作为高等院校、科研院所的研究人员以及混凝土生产企业的技术人员的参考用书。

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第1章 绪论　001 1.1 免蒸养混凝土研究现状 001 1.2 混凝土早强剂研究现状 003 1.3 纳米早强剂研究现状 007 1.4 混凝土早期自收缩研究现状 009 第2章 纳米C-S-H-PCE 早强剂对水泥水化及微结构的影响　017 2.1 原材料与水泥净浆配合比 017 2.2 试验方法 019 2.2.1 凝结时间的测定 019 2.2.2 抗压强度 020 2.2.3 电导率 020 2.2.4 化学结合水 021 2.2.5 傅里叶红外光谱 (FTIR) 022 2.2.6 扫描电镜 (SEM) 023 2.2.7 低场核磁 024 2.3 对水泥凝结时间和砂浆抗压强度的影响 025 2.3.1 凝结时间 025 2.3.2 抗压强度 026 2.4 对水泥悬浮液电导率的影响 029 2.5 对水泥浆体化学结合水的影响 031 2.6 对水泥浆体红外光谱的影响 032 2.7 对水泥浆体微观形貌的影响 035 2.8 对水泥浆体孔结构的影响 038 2.9 纳米C-S-H-PCE对水泥浆体的早强机理 042 2.10 本章小结 044 第3章 装配式建筑用免蒸养C35 混凝土制备与性能研究　046 3.1 原材料及试验方案 048 3.1.1 原材料 048 3.1.2 试验方案 050 3.2 免蒸养C35混凝土初步配合比 054 3.3 免蒸养C35混凝土抗压强度 055 3.3.1 纳米C-S-H-PCE对C35混凝土24h强度的影响 055 3.3.2 粉煤灰对免蒸养C35混凝土抗压强度的影响 059 3.3.3 矿粉对免蒸养C35混凝土抗压强度的影响 060 3.3.4 复掺粉煤灰和矿粉对免蒸养C35混凝土抗压强度的影响 062 3.4 免蒸养C35混凝土耐久性能 063 3.4.1 免蒸养C35混凝土抗氯离子侵蚀性能 063 3.4.2 免蒸养C35混凝土碳化性能 066 3.4.3 免蒸养C35混凝土抗冻性能 072 3.5 纳米C-S-H-PCE对免蒸养C35混凝土自收缩的影响 077 3.6 免蒸养C35混凝土成本分析及推荐配合比 079 3.7 本章小结 081 第4章 沿海地铁管片用免蒸养C50 混凝土制备与性能研究　083 4.1 原材料与试验方案 084 4.2 免蒸养C50混凝土初步配合比 084 4.3 免蒸养C50混凝土抗压强度 088 4.3.1 纳米C-S-H-PCE对C50混凝土10h强度的影响 088 4.3.2 粉煤灰对免蒸养C50混凝土抗压强度的影响 089 4.3.3 矿粉对免蒸养C50混凝土抗压强度的影响 093 4.3.4 复掺粉煤灰和矿粉对免蒸养C50混凝土抗压强度的影响 095 4.4 免蒸养C50混凝土耐久性能 097 4.4.1 免蒸养C50混凝土抗氯离子侵蚀性能 097 4.4.2 免蒸养C50混凝土碳化性能 100 4.4.3 免蒸养C50混凝土的抗冻性能 105 4.5 纳米C-S-H-PCE对免蒸养C50混凝土自收缩的影响 108 4.6 免蒸养C50混凝土成本分析及推荐配合比 111 4.7 本章小结 113 第5章 滨海PHC 管桩免蒸养C80 混凝土制备与其力学性能　115 5.1 原材料与试验方案 115 5.1.1 原材料 115 5.1.2 混凝土配合比 117 5.1.3 试件成型与养护 117 5.1.4 微量热试验 121 5.1.5 低场核磁共振试验 121 5.2 免蒸养水泥浆体水化规律 122 5.2.1 矿粉对水泥浆体水化规律的影响 122 5.2.2 粉煤灰和矿粉对水泥浆体水化规律的影响 125 5.2.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对水泥浆体水化规律的影响 127 5.3 免蒸养C80混凝土孔结构分析 128 5.3.1 矿粉对混凝土孔结构的影响 128 5.3.2 粉煤灰和矿粉对混凝土孔结构的影响 131 5.3.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土孔结构的影响 133 5.4 免蒸养C80混凝土抗压强度 135 5.4.1 矿粉对混凝土抗压强度的影响 135 5.4.2 粉煤灰和矿粉对混凝土抗压强度的影响 140 5.4.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土抗压强度的影响 144 5.4.4 混凝土抗压强度与胶凝材料总量、胶水比的关系 145 5.5 本章小结 149 第6章 免蒸养C80 混凝土自收缩变形性能　151 6.1 试验方案 152 6.1.1 混凝土配合比 152 6.1.2 动弹性模量测试 153 6.1.3 毛细孔负压试验 154 6.1.4 混凝土温湿度-收缩一体化试验 156 6.2 免蒸养C80混凝土的动弹性模量影响因素分析 159 6.2.1 矿粉对混凝土动弹性模量的影响 159 6.2.2 粉煤灰和矿粉对混凝土动弹性模量的影响 160 6.2.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土动弹性模量的影响 161 6.3 免蒸养C80混凝土自收缩零点分析 161 6.3.1 不考虑自收缩零点的混凝土自收缩变形 162 6.3.2 矿粉对混凝土自收缩零点的影响 165 6.3.3 粉煤灰和矿粉对混凝土自收缩零点的影响 168 6.3.4 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土自收缩零点的影响 169 6.4 免蒸养C80混凝土自收缩变形性能 170 6.4.1 矿粉对混凝土自收缩的影响 170 6.4.2 粉煤灰和矿粉对混凝土自收缩的影响 175 6.4.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土自收缩的影响 179 6.4.4 免蒸养PHC 管桩混凝土自收缩机理分析 181 6.5 免蒸养C80混凝土自收缩变形预测方法 182 6.5.1 水化程度修正模型 183 6.5.2 混凝土弹性模量修正模型 189 6.5.3 考虑饱和系数的混凝土自收缩修正模型 193 6.6 本章小结 200 第7章 免蒸养C80 混凝土耐久性　202 7.1 试验方案 202 7.1.1 抗氯离子渗透试验 202 7.1.2 抗冻试验 204 7.1.3 抗硫酸盐侵蚀试验 205 7.2 免蒸养C80混凝土抗氯离子侵蚀性能 206 7.2.1 矿粉对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响 206 7.2.2 粉煤灰和矿粉对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响 210 7.2.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响 213 7.2.4 混凝土氯离子渗透系数与胶凝材料总量、 水胶比的关系 214 7.3 免蒸养C80混凝土抗冻性能 220 7.3.1 矿粉对混凝土抗冻性能的影响 220 7.3.2 粉煤灰和矿粉对混凝土抗冻性能的影响 225 7.3.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土抗冻性能的影响 231 7.3.4 冻融损伤机理分析 232 7.4 免蒸养C80混凝土抗硫酸盐侵蚀性能 236 7.4.1 矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 236 7.4.2 粉煤灰和矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 244 7.4.3 纳米C-S-H-PCE早强剂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 251 7.4.4 硫酸盐侵蚀机理分析 252 7.5 本章小结 255 参考文献　258