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出版者:中国建材工业出版社

作者:李铭臻

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-01-01

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787800906435

丛书系列:

图书标签:

• 建筑材料
• 工程材料
• 建筑工程
• 材料科学
• 土木工程
• 建筑技术
• 新编建筑工程材料
• 材料性能
• 建筑构造
• 绿色建筑

现代土木工程材料的革新与展望 图书简介 本书深入剖析了当代土木工程领域中，对结构性能、环境适应性及可持续发展提出更高要求的各类新型材料。它不仅仅是对传统材料性能的简单罗列，而是侧重于材料科学的最新研究成果在工程实践中的转化与应用，旨在为工程师、设计师以及材料科学家提供一个前沿、系统且实用的参考框架。 第一部分：高性能混凝土与特种胶凝材料 本部分聚焦于混凝土这一土木工程的基石材料，着重探讨如何通过微观结构调控实现宏观性能的飞跃。 1.1 超高性能混凝土（UHPC）的力学与耐久性 详细介绍了UHPC的组分设计原理，特别是超细粉体、高比例纤维增强（如钢纤维、聚合物纤维）对材料性能的决定性影响。重点阐述了UHPC在极端荷载条件下的本构关系模型，包括其优异的抗压强度、韧性以及显著提高的抗氯离子渗透能力和碳化抵抗力。剖析了UHPC在预制构件、超大跨度结构以及抗冲击结构中的工程应用案例与设计规范。 1.2 自密实混凝土（SCC）的流变学控制 SCC是现代高密度配筋结构中不可或缺的材料。本章系统梳理了影响SCC稳定性和流动性的关键因素，包括减水剂/高效减水剂的化学作用、粘滞调节剂（如微生物胶体）的应用，以及粉煤灰、硅灰等活性矿物掺合料对方化性能的影响。内容覆盖了粘滞力、触变性、沉降稳定性等流变学指标的现场测试方法与控制标准。 1.3 地聚合物混凝土与绿色胶凝体系 面对全球对碳排放的严格控制，地聚合物作为替代传统波特兰水泥的“绿色胶凝体系”被深入研究。本书全面介绍了地聚合物的反应机理（基于火山灰效应），讨论了不同来源的潜在原料（如粉煤灰、矿渣、特种粘土）的活化条件、固化动力学及其长期性能的评估。重点对比了地聚合物混凝土与传统混凝土在抗火性、耐酸碱腐蚀性方面的优势与挑战。 第二部分：先进结构增强材料与复合体系 本部分关注于提升结构承载力、延长使用寿命的先进纤维与复合材料。 2.1 纤维增强聚合物（FRP）材料的应用与设计 深入分析了碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP）在土木工程中的应用。内容涵盖了FRP材料的力学特性（高比强度、抗疲劳性、非磁性）、长期环境下的老化机制（如碱性环境下的GFRP退化）。详细阐述了FRP筋材在钢筋混凝土中的替代设计方法，以及FRP片材/布在结构加固修复中的粘结机理、施工工艺与性能监测。 2.2 智能与自修复材料 探讨了将传感、反馈和自我修复功能集成到结构材料中的前沿技术。包括： 内嵌式传感系统： 压电材料、光纤布拉格光栅（FBG）传感器在监测混凝土内部应力、应变和裂缝萌生过程中的应用。 微生物自修复机制： 利用特定细菌孢子在混凝土内部的钙化作用修复微裂缝的最新研究进展与规模化应用的瓶颈。 形状记忆合金（SMA）： SMA在结构阻尼和“自复位”功能中的应用原理与工程潜力。 第三部分：高性能结构钢材与连接技术 本部分侧重于现代钢结构设计对材料提出的新要求，特别是针对高强钢、耐候钢及新型焊接技术的探讨。 3.1 高性能结构钢（HPS）的冶金与性能 详细解析了现代高强度结构钢（如Q420以上级别）的微观组织控制，包括晶界强化、析出强化和相变诱导塑性（TRIP）效应。重点分析了HPS在低温环境下的韧性保持情况（冲击功测试），以及焊接接头热影响区（HAZ）的性能退化控制技术，如优化的预热和后热处理工艺。 3.2 耐候钢（Corten Steel）的腐蚀防护机理 系统阐述了耐候钢表面钝化锈层的形成过程、化学成分（如铜、磷、铬的协同作用）对其稳定性的影响。本书提供了在不同大气环境（海洋、工业、城市）下，评估和预测耐候钢服役寿命的腐蚀模型，并对比了其与传统涂层保护系统的经济性分析。 3.3 新型连接技术与材料界面研究 讨论了高强度螺栓、摩擦型连接以及新型粘钢胶粘剂（如环氧树脂、聚氨酯）的性能要求。特别关注了钢材与混凝土界面之间的长期荷载传递效率和界面剪切破坏模式。 第四部分：可持续性与环境友好型材料 本部分致力于推介循环经济理念在材料领域的实践，关注资源效率和环境影响的最小化。 4.1 再生骨料混凝土（RAC）的性能重构 系统评估了利用建筑垃圾回收的再生骨料（RCA）替代天然骨料对混凝土力学性能（强度、模量）和耐久性（吸水性、抗冻融）的影响。重点介绍了“界面过渡区（ITZ）”的优化技术，例如酸洗预处理、活性矿物掺合料浸渍等，以提高RCA与新拌浆体之间的粘结强度。 4.2 工业废渣的高效利用与资源化 除了粉煤灰和矿渣，本书还探讨了其他工业副产品（如粉末状高炉矿渣、硅灰、燃煤灰）在土木工程中的深度开发与应用，包括作为高性能水泥的替代品或作为特种修补砂浆的组分。 4.3 低碳与负碳材料的探索 前瞻性地介绍了碳捕集与封存（CCS）技术在建筑材料生产中的应用潜力，例如，通过CO2矿化作用加速水泥基材料的早期强度发展，以及开发利用生物质材料或工业废弃物制备的新型保温隔音材料。 本书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，配有大量的实验数据图表和典型工程案例分析，是理解和应用现代土木工程材料领域的必备参考书。

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说实话，我原以为这是一本会枯燥乏味的工具书，但这本书的叙述风格却出人意料地引人入胜。作者似乎非常善于讲故事，他没有采用那种刻板的说教式口吻，而是通过大量的实际工程案例来串联起各个知识点。比如，在讲解混凝土配合比设计时，不是简单地罗列公式，而是讲述了一个历史上的经典工程如何通过优化材料配比克服了严苛的气候挑战。这种“以事说理”的方式，极大地激发了读者的求知欲。读起来感觉就像是在听一位经验丰富的工程师在分享他的“独门秘籍”，充满了实战气息。即便是那些涉及到标准规范和测试方法的章节，也被组织得像是一场清晰的“操作指南”，简单易懂，可操作性极强。

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这本书的理论深度和广度简直令人惊叹，它绝不仅仅是一本简单的“入门指南”。作者显然是该领域的资深专家，对建筑材料的化学组成、物理性能、力学特性以及与环境的相互作用等进行了极为深刻的剖析。书中对新型复合材料的介绍尤为精彩，不仅描述了其性能优势，还深入探讨了其制备工艺中的难点和前沿研究方向，这对于我们这些希望紧跟行业发展趋势的专业人士来说，简直是宝库。阅读过程中，我多次停下来反复研读一些关于材料耐久性与老化机理的章节，作者的论述严谨且富有洞察力，很多我过去一直模糊不清的概念，通过这本书的阐述变得豁然开朗。它提供的不仅是“是什么”的知识，更是“为什么是这样”的底层逻辑，这才是真正有价值的学习内容。

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这本书的排版和装帧真是让人眼前一亮。封面设计得很有现代感，字体选择也恰到好处，既专业又不失美观。内页纸张质量相当不错，摸起来光滑细腻，印刷清晰，字迹锐利，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。章节的结构划分非常合理，逻辑性很强，从基础概念到具体应用，层层递进，读起来非常流畅。特别是那些复杂的公式和图表，排版得井井有条，关键信息突出，让人一目了然。而且，书中的插图和案例分析的配图质量极高，无论是建筑结构的剖面图还是材料微观结构的示意图，都绘制得细致入微，极大地帮助了我们理解那些抽象的理论知识。作者在细节处理上的用心程度，完全超越了一本常规的教材水平，更像是一件精心制作的艺术品。这种对阅读体验的重视，无疑会让学习过程变得更加愉悦和高效。我甚至愿意把它放在书架上作为一个精美的收藏品。

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这本书的价值，在于它为不同层次的读者搭建了一座坚实的桥梁。对于初学者来说，它的基础概念讲解清晰且循序渐进，为打下扎实的理论基础提供了极佳的起点；而对于经验丰富的工程师而言，书中深入探讨的材料失效分析、新材料的引入及其对结构性能的长期影响等高阶内容，也提供了宝贵的参考和反思的价值。我注意到，它对于不同材料体系的比较分析做得尤其出色，没有偏袒任何一方，而是客观地评估了各自的优缺点、适用条件及经济性。这种全面、平衡的视角，避免了知识的片面化，帮助读者建立起一个宏观的、系统的材料认知框架，这在快速迭代的建筑行业中，是至关重要的生存技能。

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这本书的配套资源和辅助学习工具的设计，体现了极强的现代教育理念。我特别欣赏它在章节末尾设置的“思考与拓展”部分，这些问题往往具有很强的启发性和开放性，不局限于书本知识本身，而是引导我们去思考材料学与其他学科（如可持续发展、智能结构）的交叉融合。更重要的是，书中提供了一些高质量的在线学习链接和模拟实验的入口（虽然我还没来得及完全探索），这无疑极大地扩展了学习的边界。对于自学者而言，这种从理论到实践、从书本到数字资源的无缝衔接体验，是极其宝贵的。它构建了一个立体的学习网络，而不是一个孤立的知识点集合，让人感觉学习的过程是动态且持续进步的。

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