Concrete Mixture Proportioning pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Larrard, Francois De

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:1999-6

价格:$ 305.04

装帧:

isbn号码:9780419235002

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• 配合
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• 混凝土
• 配比
• 材料
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《混凝土配合比设计：精炼与创新》 引言 混凝土，作为现代建筑工程中不可或缺的基石，其性能的优劣直接关乎工程的质量、耐久性和安全性。而混凝土配合比设计，则是决定混凝土最终性能的关键环节。它不仅仅是将水泥、骨料、水以及外加剂等组分简单地混合，而是一门融合了材料科学、工程力学、化学反应以及经济性考量的精密科学与艺术。优秀的配合比设计，能够最大限度地发挥各种原材料的潜力，生产出满足特定工程要求，且经济适用的混凝土。 本书《混凝土配合比设计：精炼与创新》旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践指导意义的混凝土配合比设计框架。本书不拘泥于传统的配合比计算方法，而是着重于理解配合比设计背后的科学原理，掌握各类影响因素的作用机制，并在此基础上探索和应用更先进、更精炼的设计理念与创新技术。我们将深入剖析混凝土组成材料的特性，探讨不同材料组合对混凝土性能的影响，并通过详细的案例分析，引导读者掌握从理论到实践的完整设计流程。 第一部分：混凝土组成材料的深入解析 混凝土的性能，归根结底取决于其组成材料的特性。本部分将对混凝土的五大基本组成材料进行细致入微的分析，帮助读者建立扎实的理论基础。 水泥： 作为混凝土的胶凝材料，水泥的水化反应是混凝土强度的主要来源。我们将详细介绍不同种类水泥（如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等）的化学成分、物理性质、水化过程及其对混凝土早期强度、后期强度、抗化学侵蚀能力的影响。理解水泥细度、比表面积、标准稠度以及凝结时间等指标的意义，是进行精确配合比设计的首要步骤。此外，我们还将探讨不同水泥生产工艺对产品性能的差异，以及如何根据工程需求选择最适宜的水泥品种。 骨料： 骨料（包括粗骨料和细骨料）占据混凝土体积的绝大部分，其性质对混凝土的密实度、强度、抗裂性、耐久性以及和易性有着至关重要的影响。我们将深入研究各种骨料的物理特性，如粒径、级配、形状、表面纹理、堆积密度、吸水率、含泥量以及压碎值、磨耗值等。理论上，理想的骨料级配应能形成最小的空隙率，从而在保证强度的前提下减少水泥用量。本书将详细阐述骨料的级配理论，包括不同级配曲线的特点及其对混凝土性能的影响，并介绍如何通过试验和计算优化骨料级配，以达到最佳的骨料填充效果。同时，我们将分析不同产地、不同岩性骨料可能存在的特殊问题，例如碱活性骨料的潜在危害，以及如何通过检测和预防措施来规避风险。 水： 水在混凝土中扮演着至关重要的角色，它不仅是水泥水化的必要介质，也是影响混凝土工作性（和易性）的关键因素。本书将强调水质对混凝土性能的影响，介绍饮用水标准以及混凝土拌合水应满足的质量要求。更重要的是，我们将深入探讨水灰比（w/c）的奥秘。水灰比是影响混凝土强度最直接、最重要的因素，本书将详细阐述水灰比与混凝土抗压强度之间的定量关系，并解释其背后的微观机理。过低的水灰比可能导致混凝土拌合物难以搅拌和成型，而过高的水灰比则会显著降低混凝土的强度和耐久性。我们将引导读者理解如何在保证和易性的前提下，寻求最优的水灰比，以达到经济性和性能的平衡。 外加剂： 随着混凝土技术的发展，外加剂已成为现代混凝土配合比设计中不可或缺的组成部分。外加剂种类繁多，功能各异，它们能够显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性、抗冻性、抗渗性等性能。本书将系统介绍各类主要外加剂的种类、作用机理、使用方法及注意事项，包括： 减水剂/高性能减水剂（包括聚羧酸盐系）： 它们能够有效降低用水量，从而显著提高混凝土的强度和耐久性，或在保持相同强度的情况下提高其流动性。我们将深入分析不同类型减水剂的化学结构及其减水保塑机理。 引气剂： 通过引入微小的封闭气泡，提高混凝土的抗冻融性能和改善其和易性。 早强剂/缓凝剂： 用于调节混凝土的凝结时间，适应不同的施工环境和工艺要求。 膨胀剂： 用于补偿混凝土的收缩，提高其密实度和抗裂性能。 其他特殊功能外加剂： 如防冻剂、防水剂、早强减水剂、泵送剂等，将根据工程需要进行介绍。 本书将强调外加剂的复配原则以及与水泥、骨料的相容性问题，指导读者如何根据工程目标合理选择和确定外加剂的掺量。 掺合料： 活性掺合料（如粉煤灰、矿渣粉、硅灰）不仅可以改善混凝土的性能，还能有效利用工业废弃物，降低成本，保护环境。我们将详细介绍各种掺合料的物理化学性质，特别是它们对水泥水化反应的火山灰活性和潜在水硬性作用。本书将重点阐述掺合料掺量对混凝土强度、耐久性（抗侵蚀性、抗裂性）、抗渗性、和易性以及后期强度的影响。我们将深入探讨掺合料的掺量优化原则，并分析其在不同工程应用中的优势和局限性。 第二部分：混凝土配合比设计的理论与方法 在本部分，我们将系统阐述混凝土配合比设计的核心理论和主流方法，并在此基础上提出精炼和创新的设计思路。 目标导向的配合比设计原则： 配合比设计的首要任务是明确工程对混凝土性能的要求，包括强度等级、工作度（坍落度）、耐久性指标（抗渗等级、抗冻等级、抗侵蚀性等）、外观要求以及经济性等。本书将引导读者学会如何准确解读工程规范和设计图纸，将工程要求转化为具体的配合比设计目标。 经典配合比设计方法的回顾与深化： 试验室配合比设计法： 这是最常用、最可靠的配合比设计方法。本书将详细介绍试验室配合比设计的步骤，包括： 确定各组成材料的性能参数： 通过对水泥、骨料、水、外加剂和掺合料进行详细的物理力学性能检测。 初步配合比的确定： 基于经验和理论，初步估算各组分的用量。 拌合物性能试验： 制作不同配合比的试配拌合物，测定其工作度、密实度、粘聚性等。 硬化混凝土性能试验： 制作试块，进行抗压强度、抗折强度等关键力学性能测试，并根据工程要求进行其他耐久性试验。 配合比的优化与调整： 根据试验结果，对配合比进行迭代优化，直至满足所有设计要求。 理论计算方法（如绝对容积法、干体积法）： 虽然这些方法在实际应用中不如试验室法精确，但它们为理解配合比的逻辑关系提供了基础。本书将简要回顾这些方法，并强调其在初步估算和指导试验室设计中的作用。 精炼配合比设计的关键要素： 骨料优化与最大密实度理论： 深入探讨如何通过精细化的骨料级配设计，实现骨料的最大填充率，从而降低单位体积混凝土的水泥用量，提高混凝土的密实度和强度。我们将介绍多种骨料级配设计方法，并结合实际案例进行分析。 水泥用量的经济性与合理性： 在满足强度和耐久性要求的前提下，如何最大限度地降低水泥用量，是配合比设计的重要经济考量。本书将分析影响水泥用量的各种因素，并提供优化的策略，例如通过提高骨料的密实度、使用高效减水剂和掺合料等。 水灰比与强度、耐久性的精妙平衡： 再次强调水灰比的核心地位，并深入探讨如何在保证良好和易性的前提下，将水灰比控制在最优范围，以获得最佳的强度和耐久性。我们将介绍不同强度等级混凝土对应的合理水灰比范围。 外加剂和掺合料的“巧用”： 配合比设计不是简单地“越多越好”，而是要“恰到好处”。本书将强调对外加剂和掺合料的精确掺量控制，避免过量使用带来的负面影响（如掺入过多粉煤灰可能影响早期强度，过量减水剂可能导致泌水等）。我们将提供基于试验和理论的掺量优化建议。 创新配合比设计理念与技术： 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）的配合比设计： 介绍其组成材料的特殊性（如高掺量粉煤灰、微硅粉、特种纤维等），以及其设计理念与传统混凝土的区别。 泵送混凝土配合比设计要点： 关注其对和易性、流动性、保塑性以及泌水性的特殊要求。 自密实混凝土（SCC）的配合比设计： 重点在于如何通过调整外加剂（特别是高性能减水剂）、骨料级配和掺合料，实现混凝土的高流动性、高填充性和高均质性。 绿色混凝土与低碳混凝土的配合比设计： 强调如何最大化利用掺合料（如炉渣、粉煤灰、火山灰等），减少水泥用量，降低混凝土的碳排放。 基于数值模拟与人工智能的配合比设计探索： 简要介绍一些新兴的配合比设计辅助工具和方法，为读者打开思路。 第三部分：混凝土配合比设计中的实践环节与质量控制 理论知识的掌握需要通过实践来检验和升华。本部分将重点关注配合比设计在实际工程中的应用，以及贯穿始终的质量控制。 现场原材料的质量控制与适应性检验： 强调现场实际使用的原材料可能与试验室样品存在差异，因此，进行充分的现场原材料质量检测和适应性试验是必不可少的。包括骨料的含水量、细度模数变化，水泥的实际性能波动等。 试配过程中的问题诊断与调整： 配合比试配过程中，往往会遇到各种预期外的问题，例如和易性不佳、泌水、离析、易粘轮等。本书将提供常见问题的诊断思路和调整方法，帮助读者快速定位问题并进行有效改进。 大体积混凝土、预应力混凝土、抗裂混凝土等特殊工程的配合比设计考量： 针对不同工程的特殊需求，例如大体积混凝土的散热控制、预应力混凝土的早期强度要求、抗裂混凝土的应力分布和变形控制等，本书将提供相应的配合比设计指导。 混凝土施工过程中的配合比应用与调整： 混凝土从拌合到浇筑、振捣、养护，每一个环节都与配合比设计息息相关。我们将探讨如何根据施工条件（如气温、湿度、施工工艺）对配合比进行微调，以确保混凝土在施工过程中的表现符合预期。 配合比设计的质量保证体系： 强调建立完善的配合比设计质量保证体系，从原材料的进场检验，到试配过程的记录与分析，再到现场生产的监控，每一个环节都应有明确的质量控制点和责任人。 案例分析： 本书将穿插多个不同类型工程（如高层建筑、大跨度桥梁、水利工程、地下工程等）的典型配合比设计案例。通过对真实工程案例的深入剖析，读者可以更直观地理解配合比设计的逻辑流程、遇到的挑战以及如何运用书中理论解决问题。每个案例都将详细展示从工程要求分析，到原材料选择，再到配合比的确定、试验验证及最终应用的全过程。 结论 《混凝土配合比设计：精炼与创新》是一本致力于为混凝土工程师、技术人员、科研工作者以及相关专业学生提供系统、深入、实用的混凝土配合比设计指导的书籍。本书不仅涵盖了混凝土配合比设计的经典理论与方法，更着眼于精炼设计的思想和创新的技术手段，旨在帮助读者在理解材料本质的基础上，掌握科学的设计思维，应对复杂的工程挑战，创造出更优质、更经济、更环保的混凝土。通过深入学习本书内容，读者将能够自信地进行各种复杂工程的混凝土配合比设计，为我国的建筑工程事业贡献力量。

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深入阅读后，我愈发欣赏这本书在处理复杂性问题时的那种“庖丁解牛”般的精准。混凝土配合比设计本身就是一个多变量耦合的优化难题，涉及到成本控制、性能指标、环境适应性等诸多矛盾的统一。这本书最出彩的地方在于，它没有试图提供一套适用于所有情况的“万能公式”，而是着力于教会读者如何构建一套属于自己的、可灵活调整的决策框架。它详细剖析了不同类型外加剂（如高效减水剂、引气剂等）与水泥矿物掺合料（如粉煤灰、矿渣粉）之间的协同作用机制，这部分内容的数据支持非常扎实，引用的文献和案例具有很强的说服力。我特别喜欢它对“极限状态”的探讨，不仅仅停留在强度极限，还延伸到了耐久性极限和经济性极限的权衡，这反映了作者对现代工程实践中全生命周期理念的深刻理解。读完这些章节，我感觉自己对配比设计的理解从“计算满足规范”的初级阶段，迈向了“性能主导与优化”的更高层次，看待问题也变得更加立体和辩证。

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这本书的排版和图示设计，也绝对是业内的一股清流。很多技术手册的图表往往晦涩难懂，充满了密集的数字和线条，但这里的设计明显考虑到了视觉认知负荷。图示大多简洁明了，核心逻辑一目了然，那些复杂的计算流程图被拆解成了易于理解的步骤模块，有效降低了读者的初学门槛。例如，描述水胶比对孔隙结构影响的那组扫描电镜图对比，配上精炼的文字说明，比我过去阅读的任何一本教科书都要来得直观有力，仿佛材料的微观世界就在眼前展开。此外，书中的案例研究部分选材非常讲究，涵盖了从大体积结构到超高强混凝土等不同挑战性的应用场景，这些案例不仅仅是展示结果，更重要的是展示了从初始目标设定到最终配比固化的完整思路路径。对于像我这样需要经常面对新材料、新要求的工程师来说，这种基于方法论的训练远比死记硬背具体数值要有价值得多，它赋予了我们解决未知问题的“内功”。

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有一点让我印象特别深刻，这本书的论述风格中流露出一种对行业标准的敬畏与超越。它详尽地解读了当前主流规范的制定背景和背后的科学原理，而不是简单地罗列条文要求。作者在解释某些看似武断的限制条件时，总能追溯到其历史成因或实验基础，使得读者在执行规范时，不仅仅是机械服从，而是带着深刻的理解去执行，甚至在必要时有能力去论证规范的适用边界。这种“知其所以然”的教学态度，对于培养严谨的工程思维至关重要。特别是关于原材料质量波动对最终性能影响的章节，分析得极其透彻，它教会我们如何设定合理的质量控制区间，以及在原材料质量下降时，如何通过配合比的微调来“吸收”这种变异性，确保工程质量的稳定性。这种对细节的执着和对不确定性的掌控，体现了作者深厚的学术底蕴和丰富的现场经验的完美结合，使这本书的价值远超一般的参考手册范畴。

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读完整本书后，我最大的感受是，它成功地搭建了一座从理论殿堂到工程实践的坚实桥梁，而且这座桥梁非常结实耐用。它没有过分渲染高精尖技术的光环，而是回归到混凝土作为一种基础材料的本质——即对各种影响因素的精细化控制。书中对试验数据的统计分析方法介绍得十分到位，指导读者如何通过正交试验、响应曲面法等科学手段，高效地筛选出最优解，避免了传统试错法的巨大浪费。我尤其珍视那些关于“成本效益分析”和“绿色混凝土设计”的探讨，这些内容不仅具有前瞻性，更是当下建筑行业迫切需要解决的现实问题。这本书并非只是告诉我们“怎么做”，更重要的是引导我们思考“为什么这么做”以及“能否做得更好”。它像是一部浓缩的行业智慧录，无论你是初涉此领域的学生，还是力求精进的资深专业人士，都能从中汲取到不同层次的养分，是一部值得反复研读的经典之作。

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这本书初次翻阅，给我的第一印象是它在结构编排上相当有章法，不像有些技术书籍那样堆砌知识点，而是像在引导读者进行一次系统的思维漫步。作者显然花了很多心思去梳理这个领域纷繁复杂的知识体系，从最基础的材料特性到复杂的配合比设计原则，层层递进，逻辑链条清晰得令人赞叹。尤其是一些关键概念的引入，往往不是生硬地抛出公式，而是先用非常贴近实际的工程案例来铺垫，使得读者在理解理论时，脑海中已经有了相应的场景模拟。比如，在谈到骨料级配对工作性的影响时，作者没有止步于讲解“级配曲线”的理论意义，而是深入分析了不同级配曲线形态对搅拌能耗、泌水现象乃至最终强度的微妙制约，这种将理论与现场经验深度融合的叙述方式，极大地提升了阅读的趣味性和实用性。我发现自己经常会在读到某个章节时，忍不住停下来，对照自己过去参与过的项目进行反思，思考如果当时能有这样一套清晰的理论指导，或许能避免掉不少现场调试的弯路。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边耐心指导，让人感到踏实且充满信心。

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