活性粉末混凝土：配制、性能与微结构

　　本书比较系统地介绍了现代超高强高性能混凝土材料——活性粉末混凝土的相关知识，具体包括基本知识、技术基础、配制技术、构件制备，以及活性粉末混凝土的性能、增强机理与微结构等；详细介绍了大掺量矿物掺合料活性粉末混凝土的配制技术；列举了国内外一些活性粉末混凝土工程实例。

　　本书可供土木工程师、建筑承包商、混凝土制品生产商等混凝土应用领域从业人员阅读，也可供水泥基材料领域的专家、学者参考，并可作为高等院校相关专业师生的教学参考书。

第1章概述
1.1　活性粉末混凝土的定义及国内外发展概况
1.1.1　活性粉末混凝土的定义
1.1.2　活性粉末混凝土的超高力学性能
1.1.3　活性粉末混凝土优异的耐久性
1.1.4　活性粉末混凝土良好的生态效应
1.1.5　活性粉末混凝土开发与应用概况
1.1.6　活性粉末混凝土的应用前景
1.2　活性粉末混凝土的配制原理与技术途径
1.2.1　配制原理
1.2.2　技术途径
参考文献
第2章活性粉末混凝土的技术基础
2.1　高效减水剂的技术进展
2.1.1　聚羧酸系高性能减水剂概述
2.1.2　聚羧酸系高性能减水剂的定义
2.1.3　聚羧酸系高性能减水剂的结构特性和性能优点
2.1.4　聚羧酸系高性能减水剂的作用机理
2.1.5　聚羧酸系高性能减水剂的相容性
2.2　矿物掺合料的研究与应用
2.2.1　粉煤灰
2.2.2　水淬磨细矿渣粉
2.2.3　石灰石粉
2.2.4　硅灰
2.2.5　研究现状与存在问题
2.2.6　矿物掺合料的发展方向
2.3　低水胶比与活性粉末混凝土的高强度
2.3.1　低水胶比与匀质性
2.3.2　低水胶比与界面过渡区
2.3.3　低水胶比与强度
2.4　超细粉与活性粉末混凝土的高强度
2.4.1　超细粉的填充效应与高强度
2.4.2　超细粉的强度效应与高强度
2.4.3　超细粉的优化结构作用与高强度
2.5　超高强混凝土的相关理论
2.5.1　中心质假说
2.5.2　孔结构与强度关系的理论
2.5.3　多元复合体系的颗粒级配与紧密堆积理论
参考文献
第3章活性粉末混凝土的配制技术
3.1　原材料的技术要求
3.1.1　原材料的基本特性
3.1.2　粉体材料的颗粒级配
3.1.3　砂子颗粒级配和空隙
3.2　活性粉末混凝土配合比计算模型
3.3　活性粉末混凝土配合比参数的选择
3.3.1　性能与参数
3.3.2　致密堆积的原则
3.3.3　胶凝材料浆体体积
3.3.4　骨料体积
3.3.5　胶凝材料用量和用水量
3.4　基于小需水量法的配合比设计
3.4.1　达到颗粒堆积密度与浆体小需水量的胶凝材料
粉体比例
3.4.2　各颗粒级配砂子比例和用量的确定
3.4.3　各胶凝材料用量和水用量的确定
3.5　活性粉末混凝土的制备设备与搅拌工艺
3.5.1　制备设备
3.5.2　搅拌工艺
3.6　活性粉末混凝土的振捣、成型与养护制度
3.6.1　振捣、成型
3.6.2　养护制度
参考文献
第4章活性粉末混凝土的性能
4.1　活性粉末混凝土的工作性
4.1.1　活性粉末混凝土的流变性
4.1.2　活性粉末混凝土新拌浆体流变性的经时变化
4.1.3　活性粉末混凝土的黏度
4.1.4　活性粉末混凝土的流动度
4.2　活性粉末混凝土的强度
4.2.1　活性粉末混凝土的强度
4.2.2　活性粉末混凝土受压破坏过程
4.2.3　影响活性粉末混凝土抗压强度的因素
4.2.4　影响活性粉末混凝土抗弯拉强度的因素
4.2.5　活性粉末混凝土抗压强度与抗拉强度的关系
4.2.6　活性粉末混凝土的强度发展与开裂
4.3　活性粉末混凝土的断裂性能
4.3.1　断裂的定义
4.3.2　活性粉末混凝土的基本断裂机理
4.3.3　影响活性粉末混凝土断裂性能的因素
4.3.4　活性粉末混凝土的断裂与普通混凝土断裂的区别
4.4　活性粉末混凝土的疲劳性能
4.4.1　钢纤维含量对活性粉末混凝土抗疲劳性能的影响
4.4.2　活性粉末混凝土疲劳后剩余抗压强度试验研究
4.5　活性粉末混凝土的变形
4.5.1　活性粉末混凝土变形分类
4.5.2　活性粉末混凝土收缩的主要因素
4.6　活性粉末混凝土的耐久性
4.6.1　活性粉末混凝土的抗渗性
4.6.2　活性粉末混凝土的抗冻性
4.6.3　活性粉末混凝土的碳化性能
4.6.4　活性粉末混凝土的抗侵蚀性
4.6.5　活性粉末混凝土的耐磨性
4.7　活性粉末混凝土的耐火性
4.7.1　活性粉末混凝土高温后静力学特性
4.7.2　含湿度及钢纤维掺量对活性粉末混凝土高温爆裂性能的影响
4.7.3　聚丙烯纤维对活性粉末混凝土高温后抗压强度的影响
4.8　生态型活性粉末混凝土
4.8.1　生态型活性粉末混凝土配合比优选
4.8.2　生态型活性粉末混凝土的静载力学行为
4.8.3　生态型活性粉末混凝土的动态力学性能
4.8.4　生态型活性粉末混凝土的耐久性能
4.8.5　RPC200与ECORPC200的性能对比
参考文献
第5章活性粉末混凝土的增强机理与微结构
5.1　界面过渡区与匀质性
5.1.1　活性粉末混凝土的界面过渡区
5.1.2　活性粉末混凝土的匀质性
5.2　活性粉末混凝土的增强机理
5.2.1　密实堆积
5.2.2　中心质效应
5.2.3　超细粉的作用
5.2.4　纤维增韧机理
5.3　活性粉末混凝土的微结构
5.3.1　X射线衍射定性相分析
5.3.2　扫描电镜分析
5.3.3　红外光谱分析
5.3.4　孔结构
5.3.5　RPC中水化石与骨料等界面过渡区的微结构变化
5.4　活性粉末混凝土微观结构的形成及其特点
5.4.1　水化硬化与结构形成过程
5.4.2　活性粉末混凝土微观结构特点
参考文献
第6章大掺量矿物细粉活性粉末混凝土
6.1　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的配制
6.1.1　配制思想
6.1.2　原材料和试验方法
6.2　砂子颗粒级配和比例的确定
6.2.1　各级石英砂堆积试验
6.2.2　空隙率校核
6.2.3　初步配比的确定
6.3　不同胶凝材料组成和配合比对活性粉末混凝土流动性与强度的影响
6.3.1　砂胶比变化的影响
6.3.2　粉煤灰和硅灰相对掺量的影响
6.3.3　石灰石粉的影响
6.3.4　粒化高炉矿渣粉的影响
6.3.5　炉渣粉的影响
6.3.6　钢渣粉的影响
6.4　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土配合比与成型、养护工艺
6.5　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的力学性能
6.5.1　抗折强度
6.5.2　抗压强度
6.5.3　劈裂抗拉强度
6.5.4　轴心抗压强度
6.5.5　各项性能
6.5.6　静弹性模量
6.5.7　构件的抗弯性能
6.6　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的耐久性能
6.6.1　早期收缩性能
6.6.2　抗硫酸盐侵蚀性能
6.6.3　抗碳化性能研究
6.6.4　抗氯离子渗透性能研究
6.6.5　抗冻性能研究
6.7　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土耐高温性能
6.7.1　试验配合比及试验方法
6.7.2　高温爆裂试验
6.7.3　高温前后抗压强度变化
6.8　大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的高性能机理及其微观结构
6.8.1　扫描电镜与能谱分析
6.8.2　孔结构分析
6.9　小结
参考文献
第7章活性粉末混凝土构件的制备与性能
7.1　活性粉末混凝土构件概述
7.2　活性粉末混凝土构件的制备
7.2.1　搅拌工艺
7.2.2　浇筑工艺
7.2.3　养护工艺
7.3　活性粉末混凝土构件的性能
7.3.1　迁曹铁路滦柏干渠大桥20m T形RPC梁
7.3.2　蓟港铁路32m　T形预应力RPC梁
7.4　活性粉末混凝土构件存在的问题
7.5　活性粉末混凝土构件的发展方向
参考文献
第8章活性粉末混凝土在工程中的应用
8.1　活性粉末混凝土在国外的工程应用
8.1.1　谢布洛克步行桥
8.1.2　巴卡尔桥
8.1.3　“Ductal”产品性能及应用
8.1.4　首尔RPC桥
8.1.5　伊利诺斯州的圆形屋盖
8.1.6　近年来建成的RPC桥梁工程
8.2　活性粉末混凝土在国内的工程应用
8.3　关于活性粉末混凝土的哲学思考
8.3.1　活性粉末混凝土与科学革命同行
8.3.2　活性粉末混凝土也不是十全十美
8.3.3　活性粉末混凝土对传统混凝土理念的扬弃
8.3.4　活性粉末混凝土中的认识论
参考文献

活性粉末混凝土是一种超高强纤维增强混凝土材料，具有优异的力学性能和耐久性能。目前实际能够制造的是200MPa级活性粉末混凝土。人们梦想着能够制造更高强度等级的混凝土，但从实际应用效果看，200MPa以下的活性粉末混凝土与我国当前的材料制造技术水平和使用目的吻合较好。

活性粉末混凝土自20世纪80年代末在欧洲发明以来，历经二十多年的研究，形成了完整的理论基础和制备技术，现在已经在实际工程中广泛应用。十多年前清华大学覃维祖教授将活性粉末混凝土介绍进中国，许多研究者做了大量深入系统的研究工作，形成了具有中国特色的配合比和原材料体系，推进了这种新型工程材料的应用。我国已实现了活性粉末混凝土的工业化生产，采用活性粉末混凝土批量制造高速铁路的电缆沟盖板和人行道板，其实际用量居世界之首。我国现已开始编制活性粉末混凝土国家标准，预计2014年可以颁布施行，这将为规范活性粉末混凝土的生产，促进活性粉末混凝土的应用提供依据。

刘娟红、宋少民多年从事活性粉末混凝土的研究，特别是在大掺量矿物掺合料活性粉末混凝土的制备技术方面有独到的研究成果。他们收集了现有的相关研究成果，结合自己的研究心得，编写了我国本关于活性粉末混凝土的著作，该书全面系统地介绍了活性粉末混凝土的相关基础理论知识、国内外的相关研究成果和工程应用案例，是一本信息量大、非常有参考价值的专著，值得水泥混凝土科学界的同仁仔细阅读。

阎培渝
2013年6月于清华园