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出版者:天津大学

作者:阎西康 主编

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:2004-3

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787561818633

丛书系列:

图书标签:

• 土木工程
• 工程材料
• 建筑材料
• 材料科学
• 混凝土
• 钢材
• 木材
• 沥青
• 水泥
• 土力学

建筑工业新纪元：现代建筑材料的创新与应用 本书聚焦于二十一世纪以来，建筑行业在材料科学领域取得的突破性进展及其在工程实践中的深度融合。它并非传统意义上的材料学教科书，而是一部面向未来建筑理念的实践指南，旨在揭示新材料如何重塑我们的居住环境、城市形态乃至全球可持续发展格局。 第一部分：材料革命的驱动力与基础 1.1 绿色化与低碳化的紧迫性： 在全球气候变化和资源日益枯竭的背景下，建筑业作为能源消耗和碳排放的“大户”，其材料体系面临前所未有的革新压力。本书首先深入剖析了传统高能耗材料（如波特兰水泥、原生钢材）的环境足迹，并系统介绍了“从摇篮到坟墓”的全生命周期评估（LCA）方法论，为新材料的引入提供了科学的量化标准。我们探讨了如何通过材料设计来降低隐含碳（Embodied Carbon），实现净零碳建筑的宏伟目标。 1.2 数字化与智能化的融合： 现代建筑的复杂性要求材料具备更高的信息承载能力和响应速度。本部分详细阐述了材料基因组计划（Materials Genome Initiative, MGI）在建筑材料研发中的应用。我们重点介绍了如何利用高通量计算、人工智能（AI）辅助设计和机器学习算法来加速新型功能性材料的发现与优化过程。智能材料的前驱体——自感应材料、形状记忆合金（SMA）在结构健康监测（SHM）中的初步应用案例被详尽分析。 1.3 循环经济与废弃物资源化： 建筑废弃物（C&D Waste）的处理是全球性的难题。本书将大量篇幅献给循环经济在建筑材料中的实践。这包括但不限于： 再生骨料（RCA）的高性能化： 探讨了对再生骨料进行表面改性（如碳化处理、微细粉末包裹）的技术，使其能够达到或超越天然骨料的性能指标，并成功应用于高强度混凝土。 工业副产品的升级利用： 详细介绍了粉煤灰、高炉矿渣、硅灰等工业废料在高性能胶凝材料中的替代应用，并讨论了如何克服其反应活性和长期性能衰减的挑战。 建筑塑料和木材的化学回收： 超越简单的物理回收，我们关注化学解聚技术如何将废弃聚合物转化为高价值的化学原料，实现真正意义上的闭环循环。 第二部分：面向极端环境与多功能化的高性能材料 2.1 突破强度极限的先进混凝土技术： 超越传统的钢筋混凝土范畴，本书重点介绍了以下革命性材料： 超高性能混凝土（UHPC）： 剖析其细观结构（极低的孔隙率、高密实度、纤维增强机制），并展示了其在预制结构、抗冲击结构以及长期耐久性要求极高的海洋工程中的应用实例。 自修复混凝土（Self-Healing Concrete）： 深入研究了两种主要的自修复机制——生物诱导矿化（利用细菌孢子）和封装修复剂释放技术。通过实验室测试数据，评估了修复效率、修复宽度极限以及对结构荷载承载力的恢复能力。 透水与低热传导混凝土： 针对城市热岛效应和雨洪管理需求，分析了多孔骨架结构设计对混凝土渗透率和热工性能的影响。 2.2 轻量化与高韧性结构体系： 在追求更长跨度、更高建筑的项目中，材料的轻量化和延展性至关重要。 纤维增强复合材料（FRP）在主体结构中的应用： 不仅限于外部加固，本书探讨了碳纤维、玄武岩纤维在梁、柱、桥面板中的整体植入技术，及其在耐腐蚀和电磁兼容性方面的优势。 新型轻质骨料与泡沫材料： 评估了地质聚合物基泡沫材料、气凝胶复合材料在提升围护结构保温性能的同时，如何保持足够的结构承载力。 2.3 响应式与动态功能材料： 功能性不再是附加在材料表面的涂层，而是内嵌于材料本征属性之中。 光电活性材料： 钙钛矿太阳能电池（PSC）的建筑集成（BIPV）技术的最新进展，以及透明导电氧化物（TCO）在智能幕墙中的应用。 热致变色与电致变色材料： 它们如何通过调节室内光热增益，实现建筑能耗的动态优化。 压电与热电转换材料： 研究了将结构振动能或废热转化为电能的微观转换机制及其在结构健康监测供电方面的可行性。 第三部分：工业化建造与现场集成挑战 3.1 预制化与模块化建造（MiC）的材料适配性： 大规模的工厂预制要求材料具备极高的尺寸精度、快速的固化速度和优异的运输抗震性能。本书详细介绍了针对MiC环境优化的快速固化地聚合物、UHPC连接件的优化设计，以及如何在工厂环境中实现复杂节点的精确装配。 3.2 3D打印材料与增材制造： 建筑增材制造不再是概念，而是工程现实。我们分类探讨了不同打印技术的材料体系： 挤出式打印： 粘结性能优异的特种砂浆、黏土基复合材料的流变学控制。 定向能沉积（DED）打印： 金属粉末在现场修复或制造复杂节点的应用。 打印材料的结构完整性： 重点分析了层间粘结缺陷、各向异性力学性能对打印结构长期性能的影响及消除策略。 3.3 材料的服役性能与长期可靠性： 引入新材料后，传统的设计规范往往不适用。本书强调了材料在实际服役环境下的退化机理： 湿热循环下的耐久性： 针对海洋气候或严寒地区的材料老化测试与寿命预测模型。 化学侵蚀与生物腐蚀： 地聚合物对酸碱环境的抵抗性研究，以及先进涂层在抵抗生物膜形成方面的技术。 材料的标准化与认证体系： 探讨了如何建立一套能够兼容创新材料、并获得监管机构认可的性能评估和标准制定框架。 总结： 《建筑工业新纪元》旨在为工程师、材料科学家、建筑师及政策制定者提供一个跨越学科边界的视角，理解和驾驭下一代建筑材料的巨大潜力。它强调的不是材料的物理属性本身，而是它们如何通过创新设计和数字化管理，共同构建一个更安全、更智能、更具环境责任感的建筑未来。

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说实话，我拿到这本书时其实有点怀疑。市面上关于这个领域的书籍汗牛充渊，真正能让人有“醍醐灌顶”之感的少之又少。但是，这本书在细节处理上的精妙之处，很快就打消了我的疑虑。举个例子，它对传统材料的微观结构分析，简直可以用“庖丁解牛”来形容，每一个晶格缺陷、每一个应力集中点的讲解都丝丝入扣，配图精准到位，即使是初学者也能迅速抓住核心。更让我惊喜的是，它并没有固步自封于经典理论，而是大胆地引入了许多前沿的研究动态，比如绿色建材的研发方向和可持续性评估方法，这对于我们这些关注行业未来发展的人来说，简直是太及时雨了。阅读体验非常顺畅，文字精炼，没有一句废话，但信息密度又极高。我已经把这本书当成了案头的工具书，随时需要查阅某个特定的性能参数或试验方法时，都能迅速定位，效率极高。

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从文学性的角度来看，这本书的叙事结构也相当出色，它以一种近乎史诗般的宏大叙事，勾勒出了人类认识和利用结构材料的演进历程。它不只是罗列数据和公式，而是将材料科学的发展脉络梳理得清清楚楚，让你能感受到科学是如何一步步突破现有认知的。比如，它回顾了混凝土从早期应用到现代高性能混凝土的转变，那种对技术进步的敬畏之情油然而生。作者在遣词造句上也颇有匠心，偶尔出现的文雅表达，让阅读过程多了一份沉静和思考的空间，完全没有传统工科书籍那种冰冷感。当我读到关于材料美学和结构表现力的章节时，我意识到，优秀的工程师不仅要理解材料的力学性能，更要懂得如何通过材料去塑造空间和表达意境。这本书成功地将科学的严谨与人文的关怀融为一体，读完后感觉自己的知识结构和审美情趣都得到了同步提升，实在是难得一见的佳作。

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哇，这本书真是让人眼前一亮！我本来以为它会是一本枯燥乏味的技术手册，结果完全出乎我的意料。从拿到书的那一刻起，我就被它那精美的装帧和清晰的排版所吸引。作者显然在内容组织上下了很大的功夫，逻辑结构非常严谨，每一章节的过渡都显得自然而流畅。我特别喜欢它对一些复杂概念的阐述方式，不像有些教材那样堆砌术语，而是通过生动的例子和形象的比喻，将抽象的理论变得触手可及。特别是关于新型复合材料的部分，介绍得非常详尽，不仅有理论分析，还有大量的实际工程案例支撑，让我对材料性能的理解上升到了一个新的高度。阅读过程中，我能感受到作者深厚的专业功底和对教学的热忱，这种用心是能感染读者的。这本书绝对是专业人士和在校学生提升自身材料学素养的宝典，值得反复研读，并且每次重温都会有新的收获和启发。

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这简直就是一本被低估的“武功秘籍”！我是一个偏向实践操作的工程师，过去总觉得理论书读起来费劲，但这本书完全颠覆了我的看法。它的语言风格非常接地气，虽然是严谨的学术著作，但读起来却像是一位经验丰富的前辈在手把手地传授绝活。特别是在实验方法和测试流程的描述上，细致到了操作的每一个关键点，比如如何避免读数误差、如何校准仪器参数等等，这些都是课堂上很少会深入讲解的“行话”。我根据书中的指导，优化了我们实验室的几个关键测试步骤，效果立竿见影，准确性和可重复性都有了显著提高。此外，书中还穿插了一些“小贴士”和“注意事项”，这些看似不起眼的细节，恰恰是区分新手和老手的关键所在。这本书不仅是知识的载体，更像是一份实战手册，是真正想干点事的人的必备良伴。

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这本书的视野广阔得惊人，它不仅仅停留在告诉我们“是什么”和“怎么做”，更深入地探讨了“为什么会这样”。我尤其欣赏作者那种批判性思维的引导。在讨论某些标准规范的局限性时，作者没有直接否定，而是引导读者去思考背后的材料学原理和环境因素，鼓励我们去探索更优化的解决方案。这对于培养工程师的创新能力至关重要。我翻阅到关于材料老化和耐久性研究的那几章时，深感震撼。作者将时间和环境这两个变量融入到材料的生命周期分析中，构建了一个非常完整的评估框架。书中的案例分析也极具启发性，它们大多来自于那些教科书上不会记载的、充满挑战性的真实工程事故或难题，通过剖析这些“失败”中蕴含的知识，比单纯学习成功经验要深刻得多。这本书无疑是一本能提升工程师思维层次的进阶读物。

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