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出版者:

作者:张彬

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页数:261

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出版时间:2012-11

价格:34.00元

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isbn号码:9787561845424

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混凝土与砂浆配合比手册：理论精要与实践指南 一、引言 本书《混凝土与砂浆配合比手册》旨在为从事建筑工程、材料科学、工程监理、设计咨询以及相关专业领域的研究人员、工程师、技术员和学生提供一套全面、系统且实用的混凝土与砂浆配合比设计理论、计算方法、试验验证及应用指南。在现代建筑工业中，混凝土和砂浆作为最基础、最广泛使用的建筑材料，其性能的优劣直接关系到工程结构的安全性、耐久性、经济性和美观性。而配合比的设计，正是决定混凝土和砂浆性能的关键环节。一本优秀的配合比手册，不仅需要涵盖理论知识的深度，更要注重实践操作的指导性，帮助读者理解配合比背后的科学原理，掌握科学的计算方法，并能有效地指导实际工程应用。 本书的编写，力求在深入挖掘现有科研成果和行业经验的基础上，融合最新的技术标准和规范要求，从而为读者提供一份既权威又贴合实际需求的技术参考。我们深知，配合比的优化是一个复杂且精细的过程，它受到多种因素的影响，包括原材料的特性、工程结构的要求、施工工艺的特点、环境条件的制约等等。因此，本书不仅仅是一本简单的“配方集”，更是一部引导读者理解“为何这样配”的理论解析与“如何配得更好”的实践策略的汇编。 二、本书核心内容概述 本书的内容结构安排，旨在由浅入深，循序渐进地引领读者掌握混凝土与砂浆配合比设计的全貌。 第一篇：理论基础与核心原理 本篇内容将聚焦于混凝土与砂浆配合比设计的科学基础，为后续的配合比设计和应用打下坚实的理论基础。 第一章：混凝土与砂浆的基本组成及性能 混凝土的组成： 详细阐述水泥、骨料（粗骨料、细骨料）、水、外加剂、掺合料等主要组成部分的性质、作用机理及其对混凝土性能的影响。深入剖析不同种类水泥（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）的特性，细述粗骨料（石子）和细骨料（砂）的粒度、形状、表面纹理、含泥量等关键指标，以及水在混凝土中的双重作用（水化反应与和易性）。 砂浆的组成： 类似地，深入介绍砂浆中的水泥、砂、水以及可能添加的石灰、粉煤灰、外加剂等。强调砂浆与混凝土在组成上的异同，以及不同类型的砂浆（如砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆等）针对不同用途的组成特点。 性能指标解读： 全面讲解混凝土与砂浆的核心性能指标，包括但不限于： 强度： 抗压强度、抗拉强度、抗折强度，以及强度增长规律。 耐久性： 抗冻融性、抗侵蚀性（酸、碱、硫酸盐）、抗碳化性、抗碱骨料反应等。 工作性能： 和易性（包括流动性、保水性、粘聚性）、泌水性、易于施工性。 体积稳定性： 收缩（干缩、自收缩）与膨胀。 其他性能： 导热性、隔音性、防水性、防火性等。 性能与组分的关系： 重点阐述各组成材料的性质变化如何直接或间接影响混凝土与砂浆的各项性能。例如，水泥用量与强度、耐久性的关系；骨料的级配与密实度、强度的关系；水灰比与强度、耐久性的关系；外加剂的功能与混凝土工作性、性能的关联。 第二章：配合比设计的基本原理与方法 配合比设计的概念与目标： 明确配合比设计的核心任务是以经济合理的组成，获得满足工程使用要求的性能。阐述配合比设计的原则，如经济性、实用性、先进性、可靠性。 常用配合比设计方法介绍： 体积法： 讲解基于材料密实堆积体积和体积百分比的传统设计方法，分析其适用范围及局限性。 强度法（或称目标强度法）： 详细介绍以保证混凝土达到设计强度为目标的计算流程，包括确定目标平均强度、考虑标准差和保险系数，以及推导各组分用量。 目标性能法： 探讨如何基于混凝土或砂浆的多种性能需求（如耐久性、工作性等）来综合确定配合比，而非仅仅以强度为单一目标。 现代优化设计方法概述： 简要介绍统计学方法、试验设计（DOE）以及基于计算机的配合比优化工具等，为进阶读者提供思路。 主要影响因素分析： 深入分析影响配合比设计的关键因素，如： 设计强度等级： 各种强度等级混凝土和砂浆对应的配合比变化规律。 原材料的实际性能： 不同来源、不同批次的水泥、骨料、外加剂的性能差异如何影响配合比的确定。 施工工艺与设备： 泵送、浇筑、振捣等工艺对和易性的要求，以及施工环境（温度、湿度）的影响。 工程结构特点： 梁、板、柱、墙、桥梁、隧道等不同结构对混凝土性能的特殊要求。 耐久性要求： 针对特定环境（如海洋、寒冷地区、工业污染区）下的耐久性设计原则。 第二篇：配合比设计与计算实践 本篇内容将聚焦于混凝土与砂浆配合比设计的具体操作步骤和计算方法，提供实际可操作的指南。 第三章：混凝土配合比设计计算详解 选定原材料： 讲解如何根据工程要求和现有材料条件，选择最适宜的水泥、骨料（包括细骨料和粗骨料的级配）、外加剂和掺合料。提供不同类型材料的选材要点和质量控制方法。 确定主要性能指标： 根据设计图纸和规范要求，明确混凝土所需的强度等级、抗渗等级、抗冻等级、耐久性指标等。 确定水灰比（或水胶比）： 阐述确定水灰比（或水胶比）的依据，包括强度要求、耐久性要求（特别是抗渗、抗冻、抗侵蚀性）以及外加剂的使用。 骨料用量计算： 粗骨料用量： 讲解基于最大骨料粒径、粗骨料堆积密度、最大空隙率等参数计算粗骨料用量的常用方法，并分析其影响因素。 细骨料用量： 介绍通过体积法或经验公式法计算细骨料用量，强调细骨料用量与粗骨料用量、砂率的关系。 水泥用量确定： 根据确定好的水灰比（水胶比）和用水量（或估算值），以及水泥密度，计算出所需的水泥用量。 外加剂和掺合料的掺量确定： 讲解不同类型外加剂（如减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂等）和掺合料（如粉煤灰、矿渣粉、硅灰等）的掺量范围、掺量对混凝土性能的影响，以及如何根据产品说明和试验结果进行精确确定。 配合比的表达形式： 介绍以每立方米混凝土中的各组成材料重量（kg/m³）或体积（L/m³）为单位的配合比表达形式，并讲解如何进行换算。 常用混凝土配合比示例： 提供不同强度等级、不同用途（如普通混凝土、泵送混凝土、抗渗混凝土、抗冻混凝土）的典型配合比计算案例，帮助读者理解计算过程。 第四章：砂浆配合比设计计算详解 砂浆的分类与用途： 介绍常见的砂浆类型，如砌筑砂浆、抹灰砂浆、找平砂浆、防水砂浆、保温砂浆等，并分析其各自的性能要求。 确定砂浆强度等级： 根据用途确定所需的砂浆强度等级（如M5、M10、M15、M20等）。 选择胶凝材料： 介绍水泥、石灰、粉煤灰等胶凝材料的选择依据，以及水泥砂浆、水泥石灰砂浆、混合砂浆的组成特点。 确定砂的用量与级配： 讲解砂的模数与砂浆和易性、强度的关系，以及如何通过砂率来确定砂的用量。 确定用水量： 分析用水量对砂浆稠度、强度和收缩的影响，提供估算用水量的参考方法。 配合比计算示例： 提供不同用途（如砌筑、抹灰、地面）的典型砂浆配合比计算案例。 特种砂浆配合比设计： 简要介绍防水砂浆、保温砂浆、自流平等特种砂浆的配合比设计要点。 第三篇：试验验证与质量控制 本篇内容将聚焦于配合比设计后的试验验证过程，以及在实际生产和应用中的质量控制手段。 第五章：配合比的试验验证 试配的意义与目的： 强调试配在验证配合比设计理论可行性、优化配合比、确定材料用量、掌握施工性能等方面的关键作用。 试配方案的制定： 讲解如何根据配合比设计结果，制定科学合理的试配方案，包括试配拌合物的数量、每盘的拌合量、拌合顺序等。 试验项目与方法： 拌合物性能测试： 讲解坍落度（或称扩展度）、膨胀率、和易性、泌水性、保水性等拌合物性能的测试方法和判定标准。 硬化性能测试： 详述抗压强度、抗折强度、抗拉强度（必要时）、耐久性试验（如抗冻融、抗侵蚀、吸水率、渗透性等）的标准测试流程和设备要求。 其他性能测试： 根据工程需要，可能涉及收缩、徐变、导热系数、孔隙率等性能的测试。 试验结果的分析与判定： 讲解如何分析试验数据，与设计目标进行比对，判断配合比是否满足要求，以及如何根据试验结果对配合比进行优化调整。 第六章：配合比的施工应用与质量控制 现场配合比的换算与调整： 讲解实验室配合比如何根据现场实际情况（如骨料含水率、粒度变化、材料批次差异等）进行换算和微调。 拌合设备与工艺： 介绍不同类型拌合设备（如强制式拌合机、自落式拌合机）的工作原理，以及正确的投料顺序和拌合时间对拌合物均匀性和质量的影响。 现场拌合物的质量检查： 讲解如何在施工现场对拌合物的和易性、颜色、均匀性等进行目测和简单仪器检测，及时发现问题。 混凝土/砂浆成品的质量验收： 介绍现场取样、制作试块、进行强度评定等质量验收的流程和要求。 常见问题分析与处理： 总结混凝土和砂浆在配合比设计、施工过程中可能出现的常见质量问题（如强度不足、开裂、泌水、离析、粘结力差等），并提供相应的解决思路和预防措施。 配合比的动态管理： 强调在整个工程周期中，配合比并非一成不变，应根据原材料的性能变化、工程进度的推进以及施工条件的变化，进行动态的优化和调整。 第四篇：附录与参考资料 附录： 包含相关的国家标准、行业规范、计量单位换算表、常用材料密度表、骨料级配范围表等，为读者提供便捷的查阅工具。 参考资料： 列出本书引用的重要参考文献，供读者进一步深入研究。 三、本书的特色与价值 本书的编写，注重以下几个方面的特色，以期最大化其应用价值： 理论与实践的深度融合： 既有对配合比设计背后科学原理的深入剖析，又有操作性极强的计算方法和试验验证指南，真正做到“知其然，更知其所以然”。 全面性与针对性相结合： 覆盖了普通混凝土、砂浆以及部分特种混凝土/砂浆的配合比设计，并针对不同工程需求提供了详尽的解决方案。 紧密跟踪最新标准： 严格遵循国家现行的各项建筑材料、混凝土、砂浆相关的设计、试验和施工规范，确保内容的权威性和实用性。 图文并茂，案例丰富： 借助大量的图表、流程图和具体的计算案例，使复杂的理论和计算过程直观易懂，方便读者学习和应用。 强调质量控制与问题解决： 不仅指导如何“配”，更关注“如何配得好”、“如何用得对”，帮助读者规避风险，提高工程质量。 四、结语 《混凝土与砂浆配合比手册》的出版，不仅是对现有技术知识的梳理与总结，更是对行业发展的助力与推动。我们希望本书能成为广大工程技术人员案头必备的参考工具，在提升混凝土与砂浆材料的性能、保证工程结构的安全与耐久、促进建筑工业的技术进步方面，发挥积极而深远的作用。通过掌握科学的配合比设计方法，优化材料使用，实现工程效益与环境效益的双赢，是我们编写本书的最终目标。

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如果要用一个词来形容这本书给我的感受，那就是“全面而深入”。我特别欣赏它在最后附录中收录的国内外相关标准和规范的对比解读。这对于我们进行国际项目合作或者对标国际先进水平时，避免了来回查阅多本规范的麻烦。比如，它对不同地区对于耐久性要求的配合比控制参数进行了横向比较，清晰地指出了碳化抗性、抗渗等级对水胶比的硬性要求。此外，书中对“骨料处理”这一环节的重视程度也超出了我的预期。它不仅讨论了骨料的筛分和洁净度，还详细描述了骨料预湿养护对配合比计算的影响，并提供了详细的计算示例。很多工程师在设计配合比时往往忽略了骨料自带的水分，导致实际用水量偏高，这本书及时地纠正了这一常见的操作偏差。阅读过程中，我感觉作者不仅是一位材料学家，更是一位经验丰富的现场总工，他能预见到我们在施工过程中可能遇到的各种“坑”，并提前在书里布置好解决方案的“地雷阵”。这本书无疑是结构工程师和材料工程师案头不可或缺的参考宝典。

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说实话，我买这本书的初衷主要是想解决一个长期困扰我的问题：如何在保证经济性的前提下，快速确定高性能混凝土的配合比。这本书在这方面确实没有让我失望，它并没有停留在传统的配合比经验数据上，而是深入探讨了水胶比、胶材种类对微观结构的影响机制。我特别花时间研究了其中关于“细骨料替代率”对和易性的影响分析，它用图表清晰地展示了不同粒径分布的砂对砂浆流动性的影响曲线，这对于我们进行超高性能混凝土（UHPC）的研究非常有启发性。这本书的排版也比较精良，很多复杂的化学反应式和力学模型都被清晰地标注出来，即便是初次接触这些理论的读者，也能比较顺畅地跟进作者的思路。我记得有一处关于“外加剂兼容性”的讨论，作者非常谨慎地列举了不同类型外加剂在特定水泥体系中可能产生的负面效应，并给出了初步的筛选建议。这体现了编者严谨的科学态度，避免了读者在实际应用中走弯路。这本书更像是一本“研究指南”而不是简单的“操作手册”，它引导你去思考“为什么是这个配比”，而不是简单地告诉你“用这个配比”。如果你对配合比背后的材料科学感兴趣，这本书绝对值得入手。

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这本书的装帧和印刷质量可以说是相当过硬，拿在手里沉甸甸的，纸张的厚度和光滑度都非常适合长时间阅读和反复翻阅，这对于一本需要经常查阅的专业工具书来说至关重要。我个人习惯在书上做大量的批注和标记，这本书的纸张很好地兼容了我的各种笔迹，无论是钢笔还是记号笔，都不会出现洇墨现象，这让我的学习效率提高了不少。内容结构上，我认为它最大的亮点在于对“砂率”概念的深入剖析和量化处理。很多其他资料对砂率的描述都比较模糊，往往只给出一个大致范围，但这本书却提供了基于骨料最大粒径和水泥用量来确定最佳砂率的经验公式体系，并且附带了大量实际工程的案例数据支撑，这使得配合比的设计从艺术性更多地转向了科学性。例如，它对“级配对空隙率的影响”进行了详细的流变学分析，这对于我们解决泵送混凝土的粘度控制问题提供了关键性的理论支撑。我记得有一张关于骨料级配曲线叠加的示意图，非常直观地展示了如何通过调整粗骨料和细骨料的比例来达到最佳堆积密度，我花了一个下午的时间才完全理解透彻，但一旦理解了，对于现场配合比的微调就有了底气。

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这本书的内容广度令人印象深刻，它不仅仅局限于常规的C30、C40普通混凝土，还花了不少篇幅介绍特种砂浆和自密实混凝土（SCC）的配合比设计要点。对于SCC的设计，很多书籍只是简单地提及要增加粉料用量，但这本手册却详细阐述了如何平衡流动性和抗离析性，尤其是对矿物掺合料（如硅灰和高炉矿渣粉）的最佳掺量范围进行了严谨的论证，并给出了基于粘滞性指标的配合比优化流程。我注意到书中对“水测定值”和“骨料的吸收率”这两个看似微小但对最终强度影响巨大的参数，进行了非常详尽的校核和修正表格。这对于那些承包商在不同地区采购骨料时，如何快速调整配合比以保持一致性能，提供了极其实用的指导。我过去经常因为骨料批次变化而导致混凝土的坍落度波动，这本书里的相关章节简直就是我的“救星”。它提供了一个标准化的、可追溯的修正流程，让原本很依赖经验的现场调整工作，变得更加规范和科学。可以说，这本书的价值在于，它把很多隐藏在现场师傅经验中的“诀窍”，系统地转化成了可学习、可复制的工程规范。

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这本书的封面设计倒是挺扎实的，采用了那种比较传统的深色调，看起来就很有分量感，让人感觉内容肯定非常专业和权威。我翻开目录的时候，发现它涵盖了从基础的材料性能到复杂的配合比设计，甚至还涉及到了现场施工中的一些常见问题处理，这对我这个刚入行不久的工程师来说，简直是如获至宝。特别是关于不同强度等级混凝土的配合比设计实例部分，讲解得非常细致，每一步的计算逻辑和依据都交代得清清楚楚，不像有些教材那样只给出公式，让人摸不着头脑。而且，书里还穿插了一些历史上的经典工程案例，分析了当时采用的配合比方案，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对配合比背后的工程思想有了更深的理解。比如，它详细对比了采用不同水泥标号和砂率对早期强度的影响，这种对比分析对我后续优化配合比方案时，提供了非常直观的参考。我个人特别喜欢它在“配合比调整”这一章的处理方式，它没有简单地罗列调整规则，而是结合气候条件、骨料含水率变化等实际因素，给出了一个动态调整的思路框架，这远比死记硬背几个经验公式要实用得多。总而言之，这本书给我带来的感觉是：内容深度足够，贴合实际工程需求，是一本可以放在手边随时查阅的工具书。

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