人工集料桥梁高性能混凝土可调控设计

　　本书以实际工程需要为基础，以解决工程实际难题为出发点，通过对人工集料的材料特性研究，提出了基于额定粉体材料密实骨架堆积理论进行集料的组成设计，开发了多功能复合外加剂对混凝土性能进行调控设计，实现了对人工集料设计配合比的构件力学性能、施工工作性能、结构体积稳定性能和运营状态的耐久性能进行综合调控设计的目的。为读者呈现了桥梁施工不同环境、不同构件配合比调控设计研究的全过程和具体设计方法。

　　牟廷敏，四川省公路规划勘察设计研究院有限公司总工程师，教授级高级工程师，桥梁专家。享受国务院政府特殊津贴，获首届四川杰出人才奖、四川省学术和技术带头人、交通运输部首届中青年科技领军人才、首届十佳全国公路优秀科技工作者、交通运输行业科技特殊贡献奖、四川省工程设计大师、全国五一劳动奖章、交通运输部2017年感动交通十大年度人物等称号。从事桥梁技术开发与设计工作30年，致力于钢管混凝土桥梁、组合桥面板和桥梁高性能水泥混凝土可调控设计等技术领域的攻关。担任了重庆巫山长江大桥、四川合江长江一桥、四川合江长江三桥、广西平南三桥、四川雅安干海子大桥、四川雅安腊八斤沟特大桥、四川汶川克枯大桥、重庆云阳长江大桥、广东佛山东平大桥、广州新光大桥等特殊桥梁的设计负责人，参加了100余项特殊桥梁工程设计、审查工作。承担近30项国家、部省级科技项目资助，取得多项重要科技成果。先后获国家科技进步二等奖2项，国际桥梁大奖2项，省部级科学技术一等奖14项、二等奖13项，省部级优秀设计一等奖13项。授权国家发明专利24项、国家实用新型专利41项、四川省工法8项。主编国家规范1部、交通运输行业规范1部和四川省地方规范11部，发表学术论文70余篇。

第1章 绪论001
1.1 桥梁高性能混凝土技术需求  001
1.1.1  公路桥梁建设规模更大、难度更高 001 
1.1.2 公路桥梁建设材料要求高  002 
1.2 桥梁高性能混凝土现状  002 
1.3 桥梁高性能混凝土技术  003
1.3.1 桥梁高性能混凝土技术途径  003 
1.3.2 桥梁高性能混凝土技术研究  003 
1.3.3 桥梁混凝土高性能化技术成果  004 
1.4 桥梁高性能混凝土展望  011
第2章  天然石料机制砂桥梁高性能混凝土012
2.1 原材料对混凝土性能的影响  012
2.1.1 原材料  012 
2.1.2 影响参数分析  013 
2.1.3 石粉含量的影响  015 
2.1.4 细度模数、级配的影响  015 
2.1.5  岩性的影响  016 
2.1.6  石粉含量对混凝土抗折、劈裂抗拉强度的影响 016
2.1.7  石粉含量对不同强度等级混凝土性能的影响  017 
2.2 混凝土工作性能调控技术  020
2.2.1  低强度混凝土和易性调控技术  020 
2.2.2  高强度混凝土和易性调控技术及混凝土强度  039 
2.3 混凝土配合比设计与力学性能 046
2.3.1 配合比设计方法  046 
2.3.2 复合外加剂对混凝土性能的影响  052 
2.3.3 配合比参数对混凝土性能的影响  055 
2.3.4  不同桥梁结构部位混凝土配合比优化  057 
2.4 混凝土体积稳定性能  062
2.4.1 收缩性能  062 
2.4.2 大体积温控性能  064 
2.5 混凝土耐久性能  090
2.5.1 耐久性能影响机理  090 
2.5.2 抗裂性能  103 
2.5.3 抗水渗透性能  105 
2.5.4 抗氯离子渗透性能  106 
2.5.5 抗冻性能  109 
2.5.6 抗碳化性能  109 
2.5.7 抗硫酸盐侵蚀性能  110 
2.5.8 机制砂的碱反应及抑制措施  111 
2.6 混凝土内部微结构分析 130
2.6.1  胶凝材料浆体的水化及微结构  130 
2.6.2 混凝土微观显微结构分析  135 
2.7 工程应用  137
2.7.1  遂广路高韧性机制砂混凝土应用  137 
2.7.2  叙古路高石粉含量机制砂混凝土应用  150 
2.7.3  江綦路高性能机制砂混凝土应用  154 
2.8 本章小结  160
第3章  天然石料机制砂桥梁超高强混凝土162
3.1 原材料  162 
3.2 混凝土工作性能  163
3.2.1  矿物掺和料对混凝土胶凝浆体流变性能的影响  163 
3.2.2 超高强混凝土专用外加剂  166 
3.3 混凝土配合比设计与力学性能 169
3.3.1 胶凝材料组成  169 
3.3.2 胶凝材料用量  170 
3.3.3 水胶比  171 
3.3.4 砂率  171 
3.3.5  机制砂种类及细度模数  172 
3.3.6 石粉含量  174 
3.3.7  骨料最大粒径  174 
3.4 混凝土体积稳定性能 176
3.4.1  力学性能与膨胀性能协同设计  176 
3.4.2 纤维增强超高强混凝土的变形性能  181 
3.5 混凝土耐久性能  188
3.5.1 超高强混凝土早期水化反应放热特性分析  188 
3.5.2 超高强混凝土水化程度分析  189 
3.5.3 超高强混凝土水化产物及微观结构分析  190
3.6 工程应用  192
3.6.1  工程概况  192 
3.6.2 原材料及配合比对混凝土性能的影响  193 
3.6.3  施工前准备  194 
3.6.4  施工中控制  194 
3.6.5 管内混凝土密实度检测  194 
3.7 本章小结  195
第4章  高钛废渣机制砂桥梁高性能混凝土197
4.1 集料的物化特性及生产工艺  197
4.1.1 集料的物化特性  197 
4.1.2  侵蚀环境下的稳定性及其评价方法  203 
4.1.3 集料的生产工艺  205 
4.2 混凝土制备技术及性能 207
4.2.1 原材料  207 
4.2.2 原材料对混凝土性能的影响  208 
4.2.3 混凝土配合比优化设计  226 
4.2.4 混凝土力学性能与耐久性能  237 
4.3 钢筋混凝土构件力学性能 271
4.3.1 力学性能研究  271 
4.3.2 结构耐久性能研究  279 
4.3.3  钢筋混凝土构件力学性能研究  280 
4.3.4  钢筋混凝土构件耐久性能研究  316 
4.4 轻质高强构件力学性能  324
4.4.1 集料轻质高强化技术  324 
4.4.2 混凝土轻质化技术  326 
4.4.3 轻质高强混凝土性能及制备技术  329 
4.4.4 轻质高强混凝土耐久性能研究  332 
4.4.5  轻质高强混凝土构件优化设计  336 
4.5 桥梁结构优化设计  349
4.5.1 研究概况  349 
4.5.2 高钛重矿渣钢筋混凝土构件优化设计  350 
4.6 工程应用  360
4.6.1 C30、C40混凝土施工及质量控制应用  360 
4.6.2 C50预制T梁混凝土施工及质量控制应用  364 
4.6.3 C65 主梁混凝土施工及质量控制应用  369 
4.6.4  施工及质量控制技术  374 
4.7 本章小结  379
第5章  普通强度等级钢管混凝土380
5.1 试验目的与设备  380
5.1.1 试验目的  380 
5.1.2 试验设备  380 
5.2 原材料性能  382
5.2.1 钢材性能  382 
5.2.2 混凝土性能  382 
5.3 试验准备及过程  382
5.3.1 试验准备  382
5.3.2 试验过程  383 
5.4 试验结果与分析  384
5.4.1 试验结果  384 
5.4.2 试验结果分析  388 
5.5 本章小结  395
第6章  超高强度等级钢管混凝土396
6.1 轴心受压力学性能  396
6.1.1 试验概况  396 
6.1.2 试验方案  401 
6.1.3 材性试验结果与分析  402 
6.1.4 一次加载试验结果与分析  405 
6.1.5 反复加载试验结果与分析  436 
6.2 偏心受压力学性能 445
6.2.1 试验概况  445 
6.2.2 试验装置与方法  446 
6.2.3 试验过程与结果分析  447 
6.2.4 偏心计算方法探讨  454 
6.3 受弯力学性能  455
6.3.1 试验概况  455 
6.3.2 试验装置与方法  456 
6.3.3 试验过程与结果分析  458 
6.4 受剪力学性能  467
6.4.1 试验概况  467 
6.4.2 试验装置与方法  468 
6.4.3 试验过程与结果分析  470 
6.5 本章小结  485
参考文献486