前言

机制砂是岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，粒径小于4.75mm（公称粒径小于5.00mm）的岩石颗粒。伴随着天然砂资源的供应日益紧缺，机制砂逐步得到重视、研究、生产和工程应用，作为合理的天然砂替代品，对有效保护天然砂资源、保护河道和农田发挥了重要作用。目前，机制砂作为一种来源广、质量稳定的砂源，已经成为市场供应的主要建筑用砂品种，因此，发展和推广应用机制砂具有长远的社会效益和环境效益。粉煤灰用作混凝土掺合料，是其获得再生综合利用的主要途径之一，并对混凝土多项性能的改善起到了积极作用。因此，机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的研究和工程应用，就成为建筑材料发展的重要组成部分，系统地研究机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的各种性能是其得以广泛应用于工程的科学基础，也是工程结构设计、建造和管理的技术依据，更是结构安全可靠、满足长期使用性能和耐久性能的技术保障。

本书共分8章。第1章介绍了机制砂混凝土的研究背景、机制砂的生产工艺和设备、机制砂中石粉及其在混凝土中的作用机理、粉煤灰及其对混凝土性能的作用效应以及采用机制砂混合天然细砂配制混凝土的因果。第2章介绍了机制砂的形貌特征、类别与规格、颗粒级配、密度与孔隙率、石粉、吸水率以及泥块含量、坚固性、有害物质和碱骨料反应等指标。第3章分析了机制砂混凝土的拌和物工作性能及其抗压强度的影响因素，提出了机制砂混凝土、机制砂粉煤灰混凝土的配合比设计方法。第4章分析了机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、抗拉强度及其与立方体抗压强度的换算关系，研究了机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的抗压强度时变规律及其预测方法。第5章研究了机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的收缩徐变性能及其计算方法。第6章研究总结了机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的耐久性能，包括抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗冻性、碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能。第7章研究了钢筋与机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土的黏结性能，提出了黏结—滑移曲线计算模型和钢筋锚固长度计算建议。第8章研究了预应力机制砂粉煤灰混凝土空心板桥单板受力性能。

本书作者为华北水利水电大学李凤兰教授、潘丽云教授、李长永副教授和焦作市公路管理局刘春杰高级工程师。本书主要内容为作者多年合作完成的机制砂混凝土和机制砂粉煤灰混凝土科研课题的系列成果，得到了生态建筑材料与结构工程河南省高校科技创新团队（13IRTSTHN002）、河南省高校创新人才培养工程培养对象（豫教高 〔2004〕294号）、河南省杰出青年科学

基金（04120002300）、郑州市科技领军人才培育计划（096SYJH23105）、河

南省科技发展计划（094300510058）、河南省外国专家局引进国外技术与管理人才重点项目（20094100099）、生态高性能建筑材料河南省高校重点实验室培育基地（河南省教育厅教科外 〔2009〕609号）、河南省新型城镇建筑技术协同创新中心（河南省教育厅教科技 〔2013〕638号）、河南省教育厅自然科

学研究计划项目（2004560003、2010A560011）和河南省重点一级学科———土

木工程学科建设专项的经费支持。华北水利水电大学土木与交通学院院长、博士生导师赵顺波教授对本书编著提出了具体指导意见并对书稿进行了审阅，他领导的生态建筑材料与结构工程河南省高校科技创新团队成员中的李晓克教授、张晓燕副教授、梁娜讲师和曾彦讲师为相关科研课题的完成做出了贡献，水工结构工程学科和结构工程学科的硕士研究生李志成、夏铭、罗俊礼、杨凯、任彦超、朱倩、孙秋彦、郭彦伟、李伦、李勇、丁新新、徐阳洋等参与完成了相关试验研究工作。焦作市公路管理局的任甲蕴、赵永义、赵银萍、刘壮志、张川等参与完成了有关工程应用研究工作，在此一并表示衷心感谢！

本书作者除了集成自身研究成果外，还希望能够将国内外的相关研究成果进行系统评述，以便为读者提供一个较为完整的研究概况，为进一步推动机制砂混凝土的深入研究和工程实践提供参考。因此，本书编著以作者的研究为主线，收集、学习并研究吸纳了国内外其他研究者的论著成果，所有引述已列为参考文献，述评不当之处，敬请原著作者不吝赐教。

由于水平所限，本书不妥和需进一步完善之处，尚祈读者同仁批评指正。

作者

2014年5月