水泥与混凝土工艺

该书共十三章，详细介绍了硅酸盐水泥熟料的组成，硅酸盐水泥的原燃料及配料，水泥生产及环境保护，通用水泥、特性水泥和专用水泥，水泥的水化及性能，混凝土组成材料，混凝土的性能，普通混凝土配合比设计及质量控制等内容。

该书在内容上尽可能反映本学科国内外的新成就以及新标准，每章设工程实例分析、创新漫谈专栏和练习题，起到了培养学生创新意识、分析解决问题的能力的作用，并方便了学生的学习。

第一章 绪论

第一节 胶凝材料的定义和分类

第二节 水泥生产与发展概况

第三节 通用水泥生产的主要工艺过程

第四节 混凝土的发展概况

【创新漫谈1-1】谁发明了水泥

【创新漫谈1-2】金字塔使用的胶凝材料

【创新漫谈1-3】月球上的建筑材料

学习建议及练习题

第二章 硅酸盐水泥熟料的组成

第一节 熟料的矿物组成

第二节 熟料的率值

【工程实例分析2-1】B矿成堆的硅酸盐水泥熟料

学习建议及练习题

第三章 硅酸盐水泥的原燃料及配料

第一节 原料

第二节 配料

【工程实例分析3-1】改用化学成分相近的石灰石后熟料质量下降原因分析

学习建议及练习题

第四章 硅酸盐水泥熟料的煅烧

第一节 物料在煅烧过程中的物理化学变化

第二节 其他少量组分及矿化剂对熟料煅烧和质量的影响

第三节 水泥窑与煅烧工艺

第四节 悬浮预热与窑外分解技术

第五节 水泥窑用耐火隔热材料

【工程实例分析4-1】利用稀土废弃物生产水泥熟料

【工程实例分析4-2】预分解窑窑内结大球原因分析

【工程实例分析4-3】某立窑水泥厂生产的水泥凝结时间长原因分析

【工程实例分析4-4】飞砂料的形成与防治

学习建议及练习题

第五章 水泥生产及环境保护

第一节 硅酸盐水泥及普通水泥标准

第二节 粉磨工艺

第三节 水泥生产控制

第四节 水泥生产的环境保护

【工程实例分析5-1】优化质量控制指标，合理利用矿产资源

【工程实例分析5-2】增设预破碎后球磨机工艺参数的调整

学习建议及练习题

第六章 硅酸盐水泥的水化硬化与性能

第一节 熟料矿物的水化

第二节 硅酸盐水泥的水化

第三节 水泥浆体的凝结硬化及其组成结构

第四节 硅酸盐水泥的性能

【工程实例分析6-1】水泥凝结时间前后变化

【工程实例分析6-2】挡墙开裂与水泥的选用

学习建议及练习题

第七章 其他通用水泥

第一节 矿渣、粉煤灰和火山灰质混合材料

第二节 其他通用水泥的定义和技术指标

第三节 几种通用水泥的性能与应用

【工程实例分析7-1】镶贴瓷砖空鼓脱落与水泥质量

【工程实例分析7-2】水泥温度与混凝土开裂

学习建议及练习题

第八章 特性水泥和专用水泥

第一节 铝酸盐水泥

第二节 快硬水泥和特快硬水泥

第三节 抗硫酸盐硅酸盐水泥

第四节 膨胀水泥和自应力水泥

第五节 中热水泥、低热水泥和低热矿渣水泥

第六节 白水泥和彩色水泥

第七节 道路硅酸盐水泥

第八节 砌筑水泥

第九节 油井水泥

【创新漫谈8-1】新型无机胶凝材料--土聚水泥

学习建议及练习题

第九章 混凝土组成材料

第一节 水泥

第二节 集料

第三节 混凝土拌合及养护用水

第四节 混凝土外加剂

第五节 混凝土掺合料

【工程实例分析9-1】集料杂质多危害混凝土强度

【工程实例分析9-2】含糖分的水使混凝土2d仍未凝结

【工程实例分析9-3】氯盐防冻剂锈蚀钢筋

学习建议及练习题

第十章 混凝土拌合物的性能

第一节 混凝土拌合物的和易性

第二节 新拌混凝土的凝结时间

【工程实例分析10-1】碎石形状对混凝土和易性的影响

【工程实例分析10-2】集料含水量波动对混凝土和易性的影响

学习建议及练习题

第十一章 硬化后混凝土的性能

第一节 混凝土的强度

第二节 混凝土的变形

第三节 混凝土的耐久性

【工程实例分析11-1】北京西直门旧立交桥混凝土的开裂

【工程实例分析11-2】混凝土强度低的屋面倒塌

【工程实例分析11-3】掺合料搅拌不均致使混凝土强度低

【工程实例分析11-4】过道屋面混凝土剥落漏水分析

【创新漫谈11-1】钢筋混凝土的海水腐蚀防治

学习建议及练习题

第十二章 普通混凝土的配合比设计及质量控制

第一节 混凝土的基本要求与质量控制

第二节 普通混凝土的配合比设计

【工程实例分析12-1】水泥质量波动与混凝土强度波动

【工程实例分析12-2】砂变细后混凝土配合比设计的调整

学习建议及练习题

第十三章 其他种类混凝土及砂浆

第一节 高性能混凝土和高强混凝土

第二节 抗渗混凝土

第三节 纤维混凝土

第四节 聚合物混凝土

第五节 泵送混凝土

第六节 砂浆

【工程实例分析13-1】树脂混凝土应用分析

【工程实例分析13-2】砂浆质量问题

【工程实例分析13-3】以硫铁矿渣代建筑砂配制砂浆的质量问题

【创新漫谈13-1】钢筋混凝土诞生漫谈

【创新漫谈13-2】自愈合混凝土

学习建议及练习题

水泥与混凝土工艺试验

综合试验1 混合材种类及掺量对水泥性能影响综合试验

综合试验2 普通混凝土配合比设计试验

试验1 水泥技术性能试验

实验1.1 水泥细度检验

实验1.2 水泥比表面积测定

实验1.3 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验

实验1.4 水泥胶砂强度试验

试验2 普通混凝土试验

实验2.1 拌合物和易性试验

实验2.2 拌合物表观密度试验

实验2.3 立方体抗压强度试验

参考文献 2100433B

该书可供材料科学与工程、无机非金属材料工程等专业的本科生教学使用，也可供水泥、混凝土企业以及建筑工程的技术人员培训及参考使用。

《海洋工程水泥与混凝土材料》是国家出版基金项目“海洋工程材料丛书”的分册之一。

本书全面地介绍了国内外海洋工程用水泥与混凝土材料的现状及发展趋势，并就我国海洋工程用水泥与混凝土材料研究及产业存在的问题， 围绕我国海洋经济建设的重大需求及缩小与国外先进国家的差距提出了思考和建议，涵盖了海洋工程用水泥与混凝土材料的应用现状、制造、材料性质、腐蚀与防护、耐久性设计与监测等方面，具有较强的前瞻性、实用性。

本书可作为从事海洋工程用水泥与混凝土材料制造、设计、施工与维护的相关技术人员用参考书，也可作为高等院校相关专业本科生和研究生课程用参考书。

第14届国际水泥化学大会论文集为水泥科学文献之峰，历来传播广远，影响甚深。然则论文集篇目浩如瀚海，难窥涯岸。为使我国水泥混凝土领域更多的科技人员掌握本届大会论文集之新技术进展和精髓内容，从中获得启迪，对未来开展研究有所裨益，大会秘书处特组织国内学术水平较高的专家学者组成编委会，系统归纳和分析了各个专题的论文观点，编辑出版了《水泥与混凝土研究进展——第14届国际水泥化学大会论文综述》。

本书共分为7章，按照专题设置章节，每章的综述总结提炼了本专题所有论文的已有研究成果，并分析对比本专题国内外研究的差异，对未来研究方向和研究趋势做出展望，帮助国内读者多维度了解各专题之精华。

第1章概论

1.1海洋工程混凝土1

1.1.1定义及基本要求1

1.1.2混凝土在海洋工程领域的应用前景及优势1

1.1.3我国海洋环境的特点和对海工混凝土性能的影响2

1.2水泥与混凝土材料在海工领域的应用现状7

1.2.1海岸混凝土工程应用现状7

1.2.2离岸混凝土工程应用现状9

1.3相关标准技术规范及认证机构20

1.4存在的主要问题与研究方向21

1.4.1水泥与混凝土材料在海洋工程领域应用中存在的主要问题21

1.4.2重点发展方向与展望23

参考文献24

第2章海工混凝土用水泥

2.1海工混凝土对水泥材料的基本要求27

2.2硅酸盐类水泥27

2.2.1通用硅酸盐水泥27

2.2.2海洋工程专用硅酸盐水泥32

2.2.3抗硫酸盐硅酸盐水泥36

2.2.4中低热硅酸盐水泥38

2.3非硅酸盐类水泥38

2.3.1硫铝酸盐水泥38

2.3.2铁铝酸盐水泥39

2.3.3硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥在工程中的应用39

2.4其他类别的胶凝性材料40

2.4.1碱激发胶凝材料40

2.4.2磷酸镁水泥44

2.5辅助性胶凝材料——掺合料44

2.5.1常用掺合料45

2.5.2常用掺合料的性能特点48

2.5.3复合掺合料的叠加效应49

2.5.4掺合料在海工混凝土中的应用50

参考文献52

第3章海工混凝土用集料和拌合水

3.1海工混凝土用集料57

3.1.1集料分类57

3.1.2集料的主要性能指标58

3.1.3集料对混凝土性能的影响60

3.1.4集料对混凝土耐久性的影响62

3.1.5海工混凝土集料的选择67

3.1.6机制砂67

3.1.7海砂72

3.1.8轻集料73

3.1.9珊瑚礁77

3.2海工混凝土拌合水79

3.2.1拌合水的类型79

3.2.2拌合水水质要求79

3.2.3海水拌合应用80

参考文献81

第4章海工混凝土外加剂

4.1外加剂84

4.1.1减水剂84

4.1.2钢筋混凝土阻锈剂93

4.1.3混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂96

4.1.4引气剂100

4.1.5其他外加剂107

4.2外加剂与胶凝材料的相容性112

4.2.1相容性的研究现状112

4.2.2相容性机理分析113

4.2.3水泥相容性对混凝土性能的影响114

4.2.4矿物掺合料相容性对混凝土性能的影响116

参考文献119

第5章海工混凝土的种类、基本性能与微观结构

5.1海工混凝土的种类121

5.1.1概述121

5.1.2水下浇筑混凝土122

5.1.3抗海水混凝土124

5.1.4大体积混凝土125

5.1.5聚合物混凝土复合材料128

5.1.6纤维混凝土129

5.1.7轻质混凝土130

5.1.8活性粉末混凝土134

5.1.9其他混凝土135

5.2海工混凝土的基本性能142

5.2.1工作性能142

5.2.2强度143

5.2.3体积稳定性147

5.2.4渗透性148

5.2.5抗冻性148

5.3海工混凝土的微观结构149

5.3.1硬化混凝土中水泥浆体的固体物相及其形状149

5.3.2硬化混凝土的界面结构150

5.3.3硬化混凝土的孔结构150

5.4海工混凝土的性质与微观结构的关系举例153

5.4.1混凝土的微观结构对渗透性的影响153

5.4.2外界介质渗透后混凝土的微观结构演变对耐久性的影响154

5.4.3辅助胶凝材料改善混凝土微观结构和降低渗透的作用157

参考文献159

第6章海工混凝土耐久性

6.1护筋性162

6.1.1分类163

6.1.2破坏特征166

6.1.3锈蚀机理170

6.1.4预防措施180

6.2抗硫酸盐侵蚀性186

6.2.1分类186

6.2.2破坏特征187

6.2.3侵蚀机理189

6.2.4预防措施194

6.3抗冻性198

6.3.1概述198

6.3.2破坏特征198

6.3.3破坏机理199

6.3.4预防措施201

6.4碱集料反应202

6.4.1概述202

6.4.2破坏特征203

6.4.3反应机理204

6.4.4预防措施207

6.5其他侵蚀209

6.5.1波浪力作用210

6.5.2微生物腐蚀212

6.5.3镁盐腐蚀213

6.5.4盐结晶215

6.5.5溶蚀216

6.5.6弱酸腐蚀218

参考文献220

第7章海工混凝土耐久性设计

7.1耐久性设计方法概述227

7.1.1混凝土耐久性设计国内外研究总体概况227

7.1.2海工混凝土耐久性设计方法229

7.2国内相关规范的耐久性设计方法230

7.2.1《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476—2008）的有关规定230

7.2.2《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B0701—2006）的有关规定235

7.2.3《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设[2005]157号的有关规定239

7.2.4《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ 275—2000）的有关规定242

7.3国外相关指南、规范的耐久性设计方法244

7.3.1日本JSCE方法245

7.3.2DuraCrete耐久性设计指南245

7.3.3美国Life365混凝土耐久性计算程序耐久性设计方法249

7.3.4Fib 2006和Fib 2010耐久性设计方法251

7.4港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计252

7.4.1腐蚀环境类别与环境作用分析253

7.4.2基于可靠度的港珠澳大桥耐久性设计255

参考文献265

第8章海工混凝土结构检测与监测技术

8.1海工混凝土结构检测与监测简介268

8.1.1海工混凝土结构检测与监测目的与范围268

8.1.2海工混凝土结构检测与监测技术原理及分类269

8.1.3海工混凝土结构监测技术发展历程及趋势270

8.2海工混凝土结构超声检测技术271

8.2.1超声波技术271

8.2.2超声波技术的应用272

8.3海工混凝土结构冲击回波检测技术274

8.3.1冲击回波技术原理274

8.3.2冲击回波法测混凝土动弹模274

8.3.3冲击回波法测试表面裂缝276

8.4海工混凝土结构透视雷达检测技术277

8.4.1透视雷达检测的发展与应用现状277

8.4.2透视雷达检测方法原理277

8.4.3透视雷达法探测结构物钢筋状况278

8.5海工混凝土结构红外热成像检测技术279

8.5.1红外热成像技术原理279

8.5.2红外热成像技术工程应用281

8.6海工混凝土结构电学监测技术283

8.6.1电学监测技术原理283

8.6.2半电池法监测钢筋锈蚀283

8.6.3阳极梯系统监测技术284

8.6.4ECI系统监测技术287

8.6.5压电薄膜传感器监测裂纹288

8.6.6环形电极监测技术288

8.6.7传感器监测系统的工程应用289

8.7海工混凝土结构光纤监测技术289

8.7.1光纤监测技术的发展与应用现状290

8.7.2光纤监测技术工作原理290

8.7.3光纤传感器的应用291

8.8海工智能混凝土结构监测技术292

8.8.1碳纤维智能混凝土292

8.8.2光纤传感智能混凝土293

8.8.3形状记忆合金机敏混凝土293

8.8.4纳米混凝土294

8.9海工混凝土结构监测实例294

8.9.1青岛胶州湾海底隧道耐久性监测方案294

8.9.2埃及塞得东港集装箱码头耐久性监测工程295

8.9.3港珠澳大桥主体混凝土结构耐久性专项监测工程303

参考文献308

第9章海工钢筋混凝土腐蚀防护

9.1钢筋防腐蚀313

9.1.1钢筋防腐蚀的主要措施313

9.1.2特种钢筋防腐蚀研究315

9.1.3钢筋涂层防腐蚀的分类及其作用机理322

9.1.4钢筋阻锈剂328

9.2混凝土表面防护涂层336

9.2.1无机防护涂层337

9.2.2有机防护涂层338

9.2.3混合类涂层340

9.2.4新型混凝土防护涂层340

9.3电化学防护341

9.3.1混凝土结构的电化学腐蚀过程342

9.3.2阴极保护342

9.3.3电化学脱盐346

9.3.4再碱化处理350

参考文献354

第10章海工混凝土应用案例

10.1跨海桥梁工程358

10.1.1工程概况358

10.1.2跨海桥梁混凝土原材料359

10.1.3跨海桥梁混凝土配合比设计359

10.1.4跨海桥梁混凝土性能361

10.1.5跨海桥梁混凝土耐久性控制364

10.2海底隧道工程366

10.2.1工程概况367

10.2.2海底隧道衬砌混凝土原材料368

10.2.3海底隧道衬砌混凝土配合比设计369

10.2.4海底隧道衬砌混凝土性能370

10.2.5海底隧道衬砌结构耐久性控制373

10.3海洋钢筋混凝土防腐工程382

10.3.1海港泊位高桩码头防腐工程382

10.3.2跨海桥梁防腐工程388

参考文献393

索引395