混凝土工程

《混凝土工程與技術》是根據普通高等學校材料科學與工程類專業新編系列教材建設與出版委員會擬定的計劃編寫的。其主要內容包括：混凝土結構形成與基本性能、混凝土原材料及生產技術、混凝土施工技術、預應力混凝土技術、混凝土製品生產技術、特殊混凝土技術、混凝土產品的檢驗與測試、混凝土的劣化診斷與修補加固和混凝土工程實例分析等內容。

混凝土工程包括鋼筋工程、模板工程和混凝土工程，是建築施工中的主導工種工程，無論在人力、物力消耗和對工期的影響方面都占非常重要的地位。

本教材適合於材料科學與工程一級學科中材料學專業及材料加工工程專業本科生使用，也適合土木建築工程類各專業和交通、能源、建設等工程類專業選用，同時也可以作為建設工程技術人員的參考書。

1 緒論

1．1 混凝土工程與技術研究對象與內容

1．2 混凝土技術的發展史及現狀

1．2．1 混凝土技術的發展史

1．2．2 混凝土技術的現狀

1．3 混凝土工程的主要工藝過程

1．4 混凝土工業可持續發展的問題

思考題與習題

2 混凝土的材料與工程質量

2．1 概述

2．1．1 混凝土與建築工程質量

2．1．2 原材料性能與混凝土質量

2．2水泥

2．2．1 水泥的品種與性能

2．2．2 硅酸鹽(系列)水泥的組成、生產工藝與性能

2．2．3 水泥建築性能

2．2．4 水泥與工程質量

2．3 集料

2．3．1 集料品質與混凝土性能

2．3．2 粗集料與細集料

2．3．3 天然集料與人工集料

2．4 外加劑(ConcreteAdmixtures)

2．4．1 混凝土外加劑的分類及主要技術要求

2．4．2 減水劑的性能與應用

2．4．3 緩凝劑及緩凝減水劑的性能與應用

2．4．4 引氣劑及引氣減水劑的性能與應用

2．4．5 其他混凝土外加劑

2．4．6 外加劑與水泥及混凝土的相容性

2．5 礦物摻合料

2．5．1 礦物摻合料的定義及分類

2．5．2 粉煤灰

2．5．3 細磨高爐礦渣

2．5．4 硅灰

2．5．5 其他礦物摻合料

思考題與習題

3 混凝土結構形成與基本性能

3．1 混凝土內部結構的形成原理

3．1．1 混凝土內部結構概述

3．1．2 硅酸鹽水泥的水化

3．1．3 水泥石的物理結構

3．1．4 界面過渡區

3．2 混凝土的基本性能

3．2．1 混凝土拌合物性能

3．2．2 硬化混凝土性能

思考題與習題

4 混凝土生產技術

4．1 混凝土配合比設計

4．1．1 普通混凝土配合比設計

4．1．2 高強及高性能混凝土配合比設計

4．2 預拌混凝土生產工藝

4．2．1 原材料的質量管理與控制

4．2．2 原材料的計量與調整

4．2．3 混凝土攪拌工藝

4．2．4 混凝土質量控制與管理

4．2．5 混凝土攪拌樓工藝設計

4．3 預拌混凝土的運輸

4．3．1 運輸方法及選擇原則

4．3．2 運輸車輛種類與性能

4．3．3 現場運輸方式及設備

思考題與習題

5 混凝土工程施工技術

引言

5．1 模板工程

5．1．1 模板工程概述

5．1．2 各類模板的特性與應用

5．2 鋼筋工程

5．2．1 鋼材的種類

5．2．2 鋼筋冷加工

5．2．3 鋼筋的連接

5．2．4 鋼筋的驗收

5．3 混凝土的澆注與密實成型

5．3．1 混凝土澆注的目的

5．3．2 混凝土澆注的工藝及設備

5．3．3 振搗密實成型工藝

5．3．4 不振搗自密實成型工藝

5．3．5 混凝土工程施工縫

5．4 混凝土的養護

5．4．1 養護的重要性

5．4．2 養護方法

5．5 拆模與表面修整

5．5．1 模板拆除

5．5．2 混凝土表面修整

5．6 混凝土工程質量檢查和驗收

5．6．1 施工過程中的質量檢查

5．6．2 混凝土強度檢驗與評定

5．6．3 混凝土外觀質量及允許偏差檢驗

5．6．4 混凝土結構鋼筋保護層厚度

思考題與習題

6 預應力混凝土工程

6．1 概述

6．1．1 預應力混凝土的基本原理及分類

6．1．2 預應力的施加方法

6．2 預應力混凝土對材料的要求

6．2．1 混凝土材料的要求

6．2．2 預應力鋼筋的選擇與製作

6．3 預應力混凝土施工器具與設備

6．3．1 預應力錨具和夾具

6．3．2 預應力張拉設備

6．4 預應力混凝土施工

6．4．1 先張法及工藝要點

6．4．2 后張法及工藝要點

6．4．3 電熱張拉及工藝要點

6．4．4 預應力損失及減少損失的措施

思考題與習題

7 混凝土製品生產工藝

7．1 概述

7．1．1 混凝土製品的主要類型

7．1．2 混凝土製品的生產工藝過程

7．1．3 混凝土製品的生產組織方法

7．2 常見混凝土製品生產工藝舉例

7．2．1 混凝土板材生產工藝

7．2．2 預應力混凝土管、樁材生產工藝

7．2．3 混凝土牆材生產工藝

思考題與習題

8 特殊混凝土技術

8．1 大體積混凝土

8．1．1 概述

8．1．2 控制溫度裂縫的技術措施

8．1．3 大體積混凝土工程實例

8．2 道路混凝土

8．2．1 概述

8．2．2 混凝土路面技術要求和材料要求

8．2．3 道路混凝土配合比設計

8．2．4 水泥混凝土路面的施工

8．3 纖維混凝土

8．3．1 概述

8．3．2 纖維增強混凝土的基本原理

8．3．3 鋼纖維混凝土

8．3．4 玻璃纖維混凝土

8．3．5 聚丙烯纖維混凝土

8．4 噴射混凝土

8．4．1 噴射混凝土的用途

8．4．2 噴射混凝土的原材料選擇和配合比設計

8．4．3 噴射混凝土施工工藝與施工機具

8．4．4 噴射混凝土特性

8．5 水下澆築混凝土

8．5．1 概述

8．5．2 水下澆築混凝土原材料選擇

8．5．3 水下澆築混凝土配合比設計

8．5．4 水下澆築混凝土的性能

8．6 碾壓混凝土

8．6．1 引言

8．6．2 碾壓混凝土壓實機理

8．6．3 碾壓混凝土的分類、原材料與配合比設計

8．6．4 碾壓混凝土施工要點

思考題與習題

9 混凝土結構維修與加固

9．1 混凝土工程的維修管理

9．1．1 維修管理的意義

9．1．2 混凝土工程維修管理的內容

9．1．3 維持和提高混凝土結構使用功能的措施

9．1．4 混凝土工程維修改造程序

9．2 混凝土的劣化

9．2．1 物理劣化

……

10 混凝土的檢驗與測試

11 混凝土工程實例

參考文獻

混凝土的裂縫及產生原因（裂縫按寬度不同，可將混凝土裂縫分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種）

（1）微觀裂縫：是指在尚未承受荷載的混凝土結構中存在著肉眼看不見的微觀裂縫，其寬度為0.05mm以下。微觀裂縫主要有粘著裂縫、水泥石裂縫和集料裂縫三種：

1)粘著裂縫，即骨料與水泥石粘結面上的裂縫，沿骨料周圍出現。

2)水泥石裂縫，即水泥漿中的水泥石裂縫，出現在骨料之間。

3)集料裂縫，即骨料本身的裂縫。

微觀裂縫在舉凝土中的分佈是不規則的，沿截面是不貫穿的。因此，有微觀裂縫的混凝土可以承受拉力，但結構物的某些受拉較大的薄弱環節，微觀裂縫在拉力作用下，很容易串連貫穿全截面，最終導致較早的斷裂。

（2）宏觀裂縫：混凝土中寬度大於等於0.05mm的裂縫是肉眼可見裂縫，亦稱為宏觀裂縫。宏觀裂縫是微觀裂縫不斷擴展的結果。在一般混凝土工程結構中，由於微觀裂縫對使用(防水、防腐、承重)等都不會引起危害，所以具有微觀裂縫結構則可假定為無裂縫結構。在結構設計中所謂不允許出現裂縫，也是指不出現寬度大於0.05mm的初始裂縫。

由此可見，有裂縫的混凝土是絕對的，無裂縫的混凝土是相對的。

（3）裂縫產生原因

1）由外荷載（如靜、動荷載）的直接應力，即按常規計算的主要應力引起的裂縫。

2）由外荷載作用，結構次應力引起的裂縫。因為許多結構物的實際工作狀態同計算模型有出入，故此產生了次應力，它們常常引起結構裂縫。

3）由變形變化引起的裂縫。包括結構由溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫。

一般而言，前兩者引起裂縫的可能性較小，後者導致混凝土產生的宏觀裂縫具不完全統計占結構物裂縫的80%以上。