混凝土材料学(勾密峰)(第二版)

《混凝土材料学》（第二版）从材料学的角度系统介绍混凝土的组成、结构、性能及耐久性，具体内容包括混凝土原材料、混凝土外加剂、矿物掺合料、新拌混凝土的性能、硬化混凝土的结构、混凝土的物理力学性能、混凝土的耐久性、混凝土配合比设计以及新型混凝土等。 本书力求理论联系实际，内容丰富翔实，对相关专业师生和相关行业从业人员有较好的参考价值，可供高等学校材料专业、土木工程专业的本科生、研究生作为教材使用，也可供从事相关研究的专业人员参考阅读。

勾密峰，河南理工大教授。中国硅酸盐学会会员，中硅会固废分会青委会委员。长期从事新型建筑材料的制备、性能及应用研究，尤其致力于工业固体废弃物的高值化利用、新型墙体材料的开发等。主讲《混凝土材料学》《土木工程材料》《仪表及自动化》课程（本科生）《高性能混凝土》课程（研究生）。主持或参与教学质量工程项目有国家 级一 流课程《混凝土材料学》；河南省虚拟实验《固体废弃物高温制备深地材料虚拟仿真实验》；“建筑材料”河南省课程思政教学团队。

1绪论1 1.1混凝土的历史1 1.2混凝土的定义和分类3 1.3混凝土的发展趋势4 知识扩展5 思考题5 2混凝土原材料6 2.1水泥6 2.1.1水泥的定义与分类7 2.1.2通用硅酸盐水泥的组分8 2.1.3通用硅酸盐水泥的强度等级9 2.1.4通用硅酸盐水泥的技术要求9 2.1.5水泥的主要矿物组成10 2.1.6水泥的使用性能及其对混凝土性能的影响11 2.2骨料15 2.2.1骨料的作用和类别15 2.2.2骨料的主要技术性质17 2.2.3细骨料及其技术要求22 2.2.4粗骨料及其技术要求25 2.2.5骨料性质对混凝土性能的影响28 2.3水34 2.3.1混凝土用水的定义34 2.3.2混凝土用水技术要求35 知识扩展35 思考题36 3混凝土外加剂37 3.1化学外加剂的概述37 3.1.1外加剂的发展历史37 3.1.2外加剂的定义38 3.1.3外加剂的分类39 3.1.4外加剂的作用40 3.2化学外加剂的基本原理40 3.2.1表面现象的概念40 3.2.2表面活性剂的种类和结构特点41 3.2.3表面活性剂的作用机理42 3.2.4表面分散剂对水泥分散体系性质的影响46 3.3化学外加剂品种50 3.3.1减水剂50 3.3.2凝结与硬化调节剂54 3.3.3膨胀剂60 3.3.4引气剂61 3.3.5聚合物改性剂63 3.3.6保水剂和增稠剂65 3.3.7其他外加剂67 知识扩展72 思考题72 4矿物掺合料73 4.1矿物掺合料的概述73 4.1.1矿物掺合料的发展历史73 4.1.2矿物掺合料的定义74 4.1.3矿物掺合料的分类74 4.1.4矿物掺合料的作用74 4.2矿物掺合料的活性激发机理75 4.2.1玻璃体结构理论75 4.2.2玻璃体结构分类和结构特征76 4.2.3玻璃体活性激发机理78 4.3矿物掺合料品种78 4.3.1粉煤灰78 4.3.2矿渣粉81 4.3.3硅灰84 4.3.4偏高岭土85 4.3.5沸石粉86 4.3.6石粉87 4.3.7其他品种矿物掺合料89 4.3.8复合矿物掺合料91 知识扩展93 思考题93 5新拌混凝土的性能94 5.1新拌混凝土流变学94 5.1.1流变学基本模型94 5.1.2新拌混凝土流变方程97 5.2新拌混凝土工作性101 5.2.1新拌混凝土工作性的概念101 5.2.2流动性测试方法评述102 5.2.3影响流动性的因素104 5.2.4新拌混凝土的坍落度损失105 5.3影响混凝土工作性的主要因素110 5.3.1水泥与外加剂之间的适应性110 5.3.2混凝土单位用水量对流动性的影响120 5.3.3砂率的影响121 5.3.4材料组成的影响122 5.4离析和泌水123 5.4.1离析和泌水产生的原因123 5.4.2离析和泌水对硬化混凝土性能的危害125 5.4.3离析和泌水的评价方法125 5.4.4防止离析和泌水的措施127 知识扩展128 思考题128 6硬化混凝土的结构129 6.1硬化水泥浆体的组成和结构129 6.1.1水泥水化物的组成、结构和形貌130 6.1.2硬化水泥浆体的孔结构和水的形态136 6.2硬化混凝土的界面139 6.2.1界面过渡区139 6.2.2界面过渡区形成机理141 6.2.3界面过渡区的改善措施142 6.2.4硫酸盐对界面过渡区的劣化144 6.3中心质假说149 6.3.1概述149 6.3.2中心质网络化150 6.3.3界面区组成结构151 6.3.4中心质效应151 知识扩展154 思考题154 7混凝土的物理力学性能155 7.1混凝土的物理性能155 7.1.1混凝土的密实度155 7.1.2混凝土的渗透性156 7.1.3混凝土的干缩与湿胀159 7.1.4混凝土的热性能160 7.2混凝土的强度162 7.2.1混凝土强度的基本理论163 7.2.2混凝土受压破坏理论164 7.2.3混凝土抗压强度167 7.2.4混凝土抗拉强度168 7.2.5混凝土抗折强度168 7.2.6影响混凝土强度的因素169 7.3混凝土在非荷载作用下的变形173 7.3.1化学收缩173 7.3.2塑性收缩174 7.3.3温度变形174 7.3.4干燥收缩175 7.3.5自生收缩175 7.3.6碳化收缩176 7.4混凝土在荷载作用下的变形177 7.4.1混凝土的弹塑性变形177 7.4.2混凝土的徐变179 知识扩展181 思考题181 8混凝土的耐久性182 8.1混凝土的抗冻性182 8.1.1冻融交替对混凝土破坏的动力183 8.1.2影响混凝土抗冻性的因素184 8.1.3抗冻性试验188 8.2环境化学侵蚀对混凝土的破坏188 8.2.1水泥浆体组分的浸出及其原因188 8.2.2酸的侵蚀189 8.2.3硫酸盐侵蚀190 8.3混凝土的碳化191 8.3.1碳化对混凝土性能的影响192 8.3.2影响碳化速度的主要因素192 8.3.3提高抗碳化性能的措施193 8.4混凝土中钢筋的锈蚀193 8.4.1钢筋锈蚀的原理194 8.4.2氯离子引起的锈蚀194 8.4.3钢筋锈蚀的防护措施198 8.5碱-骨料反应199 8.5.1产生碱-骨料反应破坏的条件199 8.5.2碱-骨料反应的膨胀机制200 8.5.3碱-骨料反应的破坏特征203 8.5.4碱-骨料反应的预防措施205 知识扩展206 思考题206 9混凝土配合比设计208 9.1普通混凝土配合比设计208 9.1.1设计要领208 9.1.2设计流程209 9.1.3设计参数及运算210 9.1.4混凝土的试配217 9.1.5配合比的调整与确定219 9.1.6综合例题220 9.2高性能混凝土配合比设计223 9.2.1混凝土配制强度223 9.2.2参数的选择223 9.2.3高性能混凝土配合比确定225 9.3轻骨料混凝土配合比设计225 9.3.1混凝土配制强度225 9.3.2参数的选择226 9.3.3试配、调整及确定配合比229 9.3.4综合例题229 知识扩展231 思考题231 10新型混凝土232 10.13D打印混凝土232 10.1.1发展历程232 10.1.2性能概述233 10.1.3工程应用235 10.2高性能混凝土237 10.2.1定义237 10.2.2原材料239 10.2.3结构240 10.2.4性能概述240 10.3再生混凝土242 10.3.1发展再生混凝土的意义243 10.3.2再生混凝土的发展243 10.3.3再生混凝土的性能244 10.4其他种类混凝土246 10.4.1纤维增强混凝土246 10.4.2自密实混凝土249 10.4.3防辐射混凝土251 10.4.4透水混凝土253 10.4.5水下不分散混凝土256 10.4.6自修复混凝土258 10.4.7装饰混凝土264 知识扩展267 思考题268 参考文献269