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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 机制砂生产工艺及设备概要3

1.3 石粉及其在混凝土中的作用机理4

1.3.1 机制砂中石粉的化学组成与形貌特征4

1.3.2 石粉岩性对混凝土性能的影响7

1.3.3 机制砂中石粉对混凝土微观结构的影响7

1.4 粉煤灰及其在混凝土中的作用效应10

1.4.1 粉煤灰的类别10

1.4.2 粉煤灰的主要性能11

1.4.3 粉煤灰质量指标12

1.4.4 粉煤灰在混凝土中的作用效应13

1.4.5 石粉与粉煤灰对混凝土性能影响的对比14

1.5 机制砂混合天然细砂配制混凝土的因果16

参考文献17

第2章 机制砂的性能19

2.1 形貌特征19

2.2 类别与规格20

2.3 颗粒级配21

2.4 密度与空隙率23

2.5 石粉24

2.6 吸水率29

2.7 其他质量指标30

2.7.1 泥块含量30

2.7.2 坚固性30

2.7.3 有害物质31

2.7.4 碱骨料反应32

参考文献32

第3章 混凝土的配合比设计34

3.1 混凝土的拌合物工作性能及其抗压强度34

3.1.1 砂细度模数和级配的影响34

3.1.2 砂率的影响35

3.1.3 石粉的影响36

3.1.4 水灰比的影响42

3.1.5 掺合料的影响43

3.2 机制砂混凝土配合比设计方法45

3.2.1 机制砂混凝土的配制强度45

3.2.2 机制砂混凝土水灰比的计算45

3.2.3 混凝土的用水量52

3.2.4 混凝土的砂率52

3.3 机制砂粉煤灰混凝土配合比设计方法53

3.3.1 机制砂粉煤灰混凝土水灰比的计算53

3.3.2 粉煤灰取代水泥率和超量系数的选择58

参考文献58

第4章 混凝土的力学性能61

4.1 机制砂混凝土的基本力学性能61

4.1.1 试验研究成果61

4.1.2 统计分析65

4.2 机制砂粉煤灰混凝土的基本力学性能67

4.2.1 试验研究成果67

4.2.2 统计分析68

4.3 机制砂混凝土的抗压强度时变性能71

4.3.1 试验研究成果71

4.3.2 预测方法75

4.4 机制砂粉煤灰混凝土的抗压强度时变性能76

4.4.1 试验研究结果76

4.4.2 预测方法77

4.5 耐磨性能82

参考文献85

第5章 混凝土的收缩徐变性能88

5.1 概述88

5.1.1 混凝土收缩的基本概念88

5.1.2 混凝土徐变的基本概念90

5.2 混凝土的收缩徐变试验95

5.2.1 干燥收缩测试方法95

5.2.2 干燥收缩试验内容97

5.2.3 自收缩和徐变测试方法98

5.2.4 自收缩和徐变试验内容101

5.3 混凝土的收缩性能101

5.3.1 既有混凝土收缩预测模型简介101

5.3.2 机制砂混凝土的收缩性能研究及分析106

5.3.3 机制砂粉煤灰混凝土收缩性能研究及分析109

5.3.4 混合砂混凝土收缩性能研究及分析114

5.3.5 机制砂混凝土的收缩计算方法115

5.4 混凝土的自收缩性能117

5.4.1 机制砂／粉煤灰混凝土自收缩性能研究及分析117

5.4.2 自收缩预测计算公式118

5.5 混凝土的早期徐变性能119

5.5.1 机制砂混凝土徐变性能研究及分析119

5.5.2 徐变系数预测计算公式120

参考文献122

第6章 混凝土的耐久性125

6.1 抗渗性125

6.1.1 机制砂混凝土抗渗性研究及分析125

6.1.2 机制砂粉煤灰混凝土抗渗性研究及分析126

6.1.3 混合砂混凝土抗渗性研究及分析128

6.2 抗氯离子渗透性能129

6.2.1 机制砂混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析129

6.2.2 机制砂粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析137

6.2.3 混合砂混凝土抗氯离子渗透性能研究及分析138

6.3 抗冻性139

6.3.1 机制砂混凝土抗冻性研究及分析139

6.3.2 机制砂粉煤灰混凝土抗冻性研究及分析142

6.3.3 混合砂混凝土抗冻性研究及分析143

6.4 碳化性能144

6.4.1 机制砂混凝土碳化性能研究及分析144

6.4.2 机制砂粉煤灰混凝土抗碳化性能研究及分析148

6.4.3 混合砂混凝土抗碳化性能研究及分析149

6.5 抗硫酸盐侵蚀性能149

6.5.1 机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究及分析149

6.5.2 混合砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究及分析151

参考文献152

第7章 钢筋与混凝土的黏结性能154

7.1 光面钢筋与机制砂混凝土的黏结性能154

7.1.1 试验概况154

7.1.2 试件破坏特征156

7.1.3 黏结—滑移曲线156

7.1.4 黏结—滑移本构关系160

7.2 变形钢筋与机制砂混凝土的黏结性能162

7.2.1 试验概况162

7.2.2 试件破坏特征163

7.2.3 黏结—滑移曲线163

7.2.4 黏结滑移本构关系165

7.2.5 黏结性能数值模拟167

7.3 变形钢筋和钢绞线与机制砂粉煤灰混凝土的黏结性能172

7.3.1 试验概况172

7.3.2 试件破坏形态172

7.3.3 黏结性能分析173

参考文献175

第8章 预应力机制砂混凝土空心桥面板研究176

8.1 试验概况176

8.1.1 试验板的制作176

8.1.2 测试元件和仪器177

8.1.3 加载方法和设备179

8.2 空心板的受力性能180

8.2.1 施工阶段的受力性能180

8.2.2 正常使用荷载作用下的受力性能182

8.2.3 截面抗裂、裂缝分布形态和裂缝宽度182

8.2.4 跨中弯矩—挠度曲线184

8.2.5 钢筋和混凝土的受力性能184

8.2.6 钢绞线受力性能186

8.2.7 极限承载性能186

参考文献186

附录 著作者课题组研究生学位论文和发表论文目录188

Ⅰ 研究生学位论文188

Ⅱ 正式发表的学术论文188