本书基于国家自然科学基金重点项目“高性能水泥基建筑材料的性能及失效机理研究”的成果，系统介绍了现代混凝土各项关键技术性能及在多场因素耦合作用下不同强度等级混凝土损伤劣化时变特征，初步建立了服役寿命预测模型，揭示了混凝土耐久性评价和服役寿命预测的科学性、可靠性与安全性。采用现代测试技术与方法，描述了高性能混凝土与超高性能纤维增强水泥基材料结构形成与损伤劣化过程中微结构演变的时变特征及其与宏观行为的本构关系。通过理论和试验研究、制备技术、结构形成与损伤劣化机理分析及工程应用，建立了相应的理论模型和模拟方法，为工程应用提供了新理论、新方法与新技术，便于科学高效应用矿物掺合料和化学外加剂，充分发挥其优势，促进工业废渣资源化和节能减排的实施。本书内容丰富，重点问题突出,具有很好的指导应用价值，并体现了材料与结构必须耦合的互动力，可供混凝土及相关专业的技术人员和大学师生参考。

前言
章概述1
1.1现代混凝土材料的定义1
1.2混凝土材料的发展简史1
1.3现代混凝土材料的高性能化2
参考文献4
第2章现代混凝土材料的制备5
2.1大掺量矿物掺合料现代高性能混凝土材料的制备技术与性能5
2.1.1高性能胶凝材料组分的优选与优配5
2.1.2高性能混凝土的配制及其性能14
2.1.3大掺量复合矿物掺合料水泥基材料硬化浆体显微结构与增强机理28
2.1.4矿物掺合料对水泥基材料微观力学性能的影响35
2.2生态型活性粉末混凝土58
2.2.1生态型活性粉末混凝土材料组成的优选与优化60
2.2.2生态型活性粉末混凝土的静载力学行为63
2.2.3ECO-RPC的动态力学性能85
2.2.4ECO-RPC的耐久性能100
2.2.5RPC200与ECO-RPC200性能对比107
2.3超高性能纤维增强水泥基复合材料的微结构分析108
2.3.1微观试样的配合比及制备方法108
2.3.2微结构分析及超高性能形成机理109
参考文献127
第3章高性能现代混凝土材料的防火性能130
3.1高性能混凝土高温后宏观力学性能的劣化130
3.1.1高温后混凝土的现象观察131
3.1.2高温后主要力学性能劣化规律131
3.1.3高温下高性能混凝土爆裂机理的研究133
3.1.4高温后高性能混凝土的潜在危险135
3.2高性能混凝土高温后微观、细观组成和结构的变化137
3.2.1高温下混凝土基本的物理、化学性能变化137
3.2.2高温下混凝土的热效应138
3.2.3高温后高性能混凝土内部微、细观形貌与组成分析139
3.2.4高温后高性能混凝土孔结构的变化141
3.2.j高性能混凝土微、细观组成结构的变化与宏观性能变化147
3.3高温下混凝土内部传热、传质过程及其耦合作用149
3.3.1高温下混凝土的热爆裂性能150
3.3.2高温下混凝土内的传质与传热152
参考文献155
第4章高性能现代混凝土材料收缩的变形、徐变161
4.1水泥基材料几种收缩变形的定义及测量方法161
4.1.1水泥基材料的收缩变形分类及术语161
4.1.2收缩的测量163
4.2矿物外掺料对高性能水泥基材料收缩变形行为的影响研究176
4.2.1磨细矿渣176
4.2.2粉煤灰177
4.2.3外加剂对收缩的影响178
4.2.4掺合料品种及掺量对水泥净浆1d以前自收缩的影响179
4.2.5掺合料品种及掺量对水泥净浆1d以后自收缩的影响180
4.2.6矿物掺合料种类及掺量对净浆干燥收缩的影响181
4.2.7二次干燥对净浆干燥收缩的影响182
4.2.8混凝土的物理性能183
4.2.91d以前混凝土自收缩发展规律185
4.2.10硬化混凝土收缩发展规律188
4.2.11硬化混凝土收缩表达式193
4.3大掺量矿物掺合料高性能水泥基材料收缩模型的建立196
4.3.1基于水泥水化过程和热力学摹本理论自收缩模型的建立196
4.3.2干燥收缩206
4.3.3从水泥石到混凝土收缩模型的建立220
4.3.4自干燥收缩和干燥收缩的影响因素及关系——基于模型的讨沦220
4.4高性能混凝土各种收缩产生的细观与微观机理及矿物掺合料类型和掺量对各种收缩的正负效应222
4.4.1在密封条件及干燥条件下水泥浆水分的消耗、迁移222
4.4.2硬化水泥浆毛细管孔隙结构的演变229
4.4.3水化程度与化学减缩232
4.4.4掺合料品种及掺量对弹性模量的影响235
4.5大掺量矿物掺合料高性能水泥基材料收缩的抑制236
4.5.1膨胀剂与减缩剂对收缩的影响236
4.5.2养护对收缩的影响241
4.6大掺量活性掺合料高性能混凝土徐变特性及机理251
4.6.1磨细矿渣掺量对混凝土徐变的影响规律253
4.6.2粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变规律的影响253
4.6.3磨细矿渣与粉煤灰双掺对高性能混凝土徐变的影响规律254
4.6.4活性掺合料对高性能混凝土徐变的影响机理255
参考文献264
第5章现代混凝土材料的耐久性与服役寿命268
5.1多场因素耦合作用下现代混凝土损伤劣化试验体系的建立268
5.1.1考虑多场因素耦合作用下混凝土损伤失效过程的试验方案设计269
5.1.2混凝土在多重破坏因素作用下损伤失效过程的试验加载系统269
5.1.3混凝土在多重破坏因素作用下损伤失效过程的数据采集系统271
5.2高性能水泥基材料在单一破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点272
5.2.1高性能混凝土在单一冻融因素作用下的损伤失效过程、特点与规律272
5.2.2商性能混凝土在单一硫酸盐腐蚀因素作用下的损伤失效过程、特点与规律281
5.2.3高性能混凝土在单-盐湖卤水腐蚀因素作用下的损伤失效过程、特点与规律283
5.3高性能水泥基材料在双重破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点285
5.3.1高性能混凝土在冻融循环与应力双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律285
5.3.2高性能混凝土在冻融循环与除冰盐双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律295
5.3.3高性能混凝土在冻融循环与硫酸盐双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律303
5.4高性能水泥基材料在多重破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点309
5.4.1高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰-盐腐蚀三因素作用下的损伤310
5.4.2引气高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤313
5.4.3钢纤维增强高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤315
5.4.4钢纤维增强引气高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤318
5.5单一、双重和多重破坏因素作用下混凝土寿命预测319
5.5.1基于损伤理论和韦布尔分布的混凝土寿命预测理论和模型320
5.5.2考虑多种因素作用下的氯离子扩散理论和寿命预测模型341
5.5.3基于损伤演化方程的混凝土寿命预测理论和方法390
5.5.4基于水分迁移重分布的混凝土冻融循环劣化理论、冻融寿命定量分析与评估模型416
参考文献441
第6章高性能水泥基材料结构形成全过程与损伤失效全过程448
6.1高性能水泥基材料早期结构形成的特点与机理448
6.1.1高性能水泥基材料早期结构形成的连续观察与分析448
6.1.2Ca(OH)2晶体在水泥水化早期形成的影响因素及其对硬化浆体性能的影响475
6.1.3粉煤灰对高性能水泥基材料增强效应的机理分析186
6.1.4粉煤灰火山灰反应残渣的形貌和成分特征495
6.2水泥基复合村料界面过渡区微结构的数值模拟及其形成机理504
6.2.1截面分析法对任意凸形集料粒子周围界面过渡区厚度放大倍数的通解505
6.2.2水泥基复合材料邻近集料表面近间距分布的通解509
6.2.3水化前集料与浆体界面过渡区微观结构的模拟.519
6.2.4硬化混凝土中界面过渡区微观结构的模拟521
6.2.5混凝土中界面过渡区的体积-537
6.3活性掺合料对水泥基材料产生高性能的细观与微观机理540
6.3.1试验材料及试验浆体组成540
6.3.2矿渣对水泥基材料结构形成的贡献及影响541
6.3.3粉煤灰对水泥基材料结构形成的贡献及影响569
6.4普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在盐湖环境单一、双重和多重因素作用下的损伤失效机理579
6.4.1普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在单一冻融因素作用下的冻融破坏机理579
6.4.2普通混凝土和引气混凝土在冻融十盐湖卤水腐蚀双重因素作用下的冻蚀破坏机理582
6.4.3普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在干湿循环十盐湖卤水腐蚀双重因素作用下的腐蚀产物、微观结构和腐蚀破坏机理596
6.4.4普通混凝土在弯曲荷载+冻融+盐湖卤水腐蚀三重因素作用下的失效机理610
6.5高性能混凝土在盐湖环境单一、双重和多重因素耦合作用下损伤劣化机理分析611
6.5.1高性能混凝土在新疆盐湖的单一腐蚀因素作用下的腐蚀破坏机理611
6.5.2高性能混凝土在干湿循环+盐湖卤水腐蚀双重因素作用下的抗卤水腐蚀机理——结构的腐蚀优化机理613
6.5.3高强混凝土和高性能混凝土在冻融+盐湖卤水腐蚀双重因素作用下的高抗冻融机理623
参考文献631
第7章高性能地聚合物材料635
7.1高性能地聚合物材料的制备和性能635
7.1.1原材料636
7.1.2地聚合物配合比设计原则的建市637
7.1.3合成工艺与养护640
7.2地聚合物混凝土的力学性能641
7.2.1抗压强度641
7.2.2劈拉强度641
7.2.3双面直接剪切强度642
7.2.4弯曲强度642
7.3地聚合物混凝土的耐久性643
7.3.1抗氯离子渗透性能643
7.3.2抗冻融性能644
7.3.3地聚合物的收缩648
7.3.4地聚合物浆体的早期开裂649
7.3.5抗化学侵蚀652
7.3.6抗碳化性能657
7.3.7碱集料反应659
7.4地聚合物材料形成过程的分子模拟、反应机理及其结构本质660
7.4.1地聚合物材料形成过程的分子模拟、反应机理660
7.4.2地聚合物材料的分子结构本质672
7.4.3地聚合物形成过程原位定量追踪694
参考文献701
结语708