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页数:411

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出版时间:2010-7

价格:38.00元

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isbn号码:9787562932314

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• 2016
• 土木工程
• 工程材料
• 建筑材料
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建筑科技前沿探索：现代结构材料的革新与应用 本书聚焦于二十一世纪以来，结构工程领域中涌现出的一系列革命性新材料、高性能材料的研发动态、力学性能解析、耐久性评估及其在复杂工程实践中的创新应用。本书旨在为土木工程师、结构设计师、材料科学家以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一个深入、前沿的知识平台，以应对日益严苛的结构安全、功能集成与可持续发展要求。 --- 第一章：高性能混凝土的深度演进与智能调控 本章将详细阐述传统钢筋混凝土体系向下一代高性能混凝土（HPC）体系过渡的关键技术瓶颈与突破。内容涵盖超高强混凝土（UHPC）的微观结构控制、流变学特性的精确预测与现场施工技术。 1.1 UHPC的界面过渡区（ITZ）优化： 深入分析纳米级氧化物（如纳米二氧化硅、碳酸钙晶体）对水泥水化产物C-S-H凝胶结构的影响，探讨如何通过优化骨料级配与浆体粘度，实现ITZ的致密化，从而显著提升极限抗压强度与抗裂韧性。 1.2 纤维增强机制的升级： 区别于传统钢纤维，本章重点剖析聚合物纤维（如聚丙烯、聚乙烯）和新型碳纤维在提高混凝土韧性、控制早期收缩裂缝方面的作用机制。着重讨论纤维在多尺度裂缝扩展过程中的“桥接效应”与“应力重分布”模型。 1.3 智能自修复材料体系： 介绍以封装微生物（如产钙细菌）或高分子胶囊为代表的“活体”修复技术在混凝土中的集成方案。详细论述修复剂的封装技术、释放机制、在微裂缝中的渗透能力以及对结构长期服役性能的提升效果。 1.4 绿色高性能混凝土： 探讨在高取代率粉煤灰、矿渣等工业废渣基础上，如何通过高能研磨技术和碱激发机制，制备出具有同等甚至超越传统波特兰水泥基材料性能的“地质聚合物”混凝土（Geopolymer Concrete），分析其在碳足迹降低方面的潜力与工程化挑战。 --- 第二章：先进结构钢材与复合材料的力学行为解析 本章超越标准碳素钢范畴，聚焦于具有特殊功能性或超常力学性能的新型钢材以及先进复合材料在现代桥梁、高层建筑中的应用潜力。 2.1 超高强钢材（EHSS）的塑性与断裂韧性： 深入研究热机械轧制（TMCP）技术对钢材晶粒细化和析出相分布的影响。重点分析EHSS在承受大变形与疲劳荷载下的延展性退化问题，以及如何通过优化冷加工后处理工艺来确保其足够的断裂韧性（KIC）。 2.2 钢-混凝土组合结构的新界面： 探讨剪力连接件在超高层结构中的承载效率。分析栓钉、剪力键在极端荷载（如抗震、冲击）下的局部屈服与整体协同工作性能，引入基于界面本构模型的非线性有限元分析方法。 2.3 纤维增强复合材料（FRP）在结构工程中的深入应用： 详述碳纤维增强聚合物（CFRP）、芳纶纤维增强聚合物（AFRP）在既有结构加固修复中的应用原理。重点阐述CFRP片材与构件之间的粘结性能、长期耐湿热老化效应，以及在复杂曲面结构中的预应力锚固技术。探讨FRP筋材在海洋工程和化工厂环境中的耐腐蚀优势及其设计规范的演变。 2.4 形状记忆合金（SMA）的应用潜力： 介绍镍钛（NiTi）合金在“自复位”结构系统中的机理——马氏体相变与回复。分析SMA在消能减震装置中的应用优势，包括其超大的应变恢复能力和优异的阻尼特性，以及成本控制和循环性能的工程化考量。 --- 第三章：功能化与环境响应型材料的集成设计 本章侧重于材料如何从“被动承载”向“主动响应”转变，探讨材料的智能化和环境适应性设计。 3.1 智能传感与健康监测集成材料： 讨论如何将压电材料（PZT）、光纤传感器嵌入到结构材料内部，实现结构应变、损伤的实时、原位监测。分析嵌入式传感器对主体材料力学性能的干扰效应，以及无线数据传输与能量收集技术的结合。 3.2 隔热与防火材料的协同设计： 针对超高层建筑的严苛防火要求，研究新型无机防火材料（如膨胀型耐火涂层、陶瓷基复合材料）的导热系数、质量损失速率与高温下的残余承载能力。重点分析材料在热冲击下的相变过程及其对结构完整性的影响。 3.3 极端环境下的材料防护与修复： 详细解析海洋盐雾、氯离子侵蚀、冻融循环对钢筋混凝土结构的加速劣化机制。内容涵盖阴极保护技术、渗透性阻隔涂层（如硅烷类）的长期防护效率，以及非破坏性检测（NDT）技术（如超声波、电磁波）在评估内部损伤深度和分布上的应用精度。 --- 第四章：可持续性与循环经济在建材中的体现 本章将视角转向材料的全生命周期管理，探讨如何通过材料创新实现建筑行业的低碳化转型。 4.1 工业副产物在高性能骨料中的利用： 探索电子废弃物、冶金炉渣经过特定热处理或固化后，转化为高强度、轻质或功能性骨料的技术路线，分析其对混凝土整体性能的影响及其环境效益评估（LCA）。 4.2 废旧结构材料的再生利用技术： 深入研究旧混凝土的破碎、筛分、以及后续的化学活化处理工艺，以最大化再生骨料的利用率，同时保证再生骨料的几何形状、吸水率和碱度符合新拌合要求。 4.3 低碳胶凝材料的工程化挑战： 讨论如何降低波特兰水泥在生产过程中产生的巨大碳排放。重点分析煅烧粘土-石灰石（LC3）体系的反应机理、早期强度发展特性，以及其在气候适应性方面的优势与限制。 本书的深度和广度超越了传统材料教材对标准规范的罗列，而是侧重于材料科学前沿的突破如何转化为可行的工程解决方案，为未来更安全、更智能、更环保的土木工程实践奠定坚实的理论与技术基础。

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这本书最让我印象深刻的是它对材料选择的“权衡”艺术的阐述。它没有简单地告诉读者哪种材料“最好”，而是强调了在不同的工程场景下，需要根据荷载、环境、成本、耐久性等多种因素进行综合评估，从而选择最合适的材料。我尤其喜欢书中关于金属材料腐蚀与防护的章节，它不仅介绍了金属在不同环境下的腐蚀机理，还详细讲解了阳极保护、阴极保护、缓蚀剂等多种防护措施。读到关于钢结构桥梁的防腐处理时，我才了解到原来如此坚固的结构也需要如此细致的呵护，才能抵御时间的侵蚀。这种对材料“弱点”的关注以及如何“扬长避短”的讲解，让我对材料的理解更加全面和深入。这本书教会了我，作为一名未来的工程师，不能只看到材料的优点，更要深刻理解它们的局限性，并找到最有效的解决方案。

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我对《土木工程材料》这本书的评价，可以用“全面而深入”来概括。它不仅涵盖了土木工程中几乎所有常见的材料，如混凝土、钢材、木材、沥青、石材等，而且对于每一种材料的介绍都做到了详尽细致。我尤其欣赏书中对于材料性能测试方法的讲解，它清晰地展示了如何通过各种实验来量化材料的力学、热学和化学性能，以及这些测试结果如何指导工程设计和施工。例如，关于钢材的拉伸试验，书中详细介绍了应力-应变曲线的各个阶段，以及如何从中提取屈服强度、抗拉强度、弹性模量等关键参数。这种对测试方法的介绍，让我对材料性能的评估有了更直观的认识。此外，书中还包含了大量的图表和实例，这些都极大地增强了内容的易读性和实用性。我还能清晰地记得关于木材耐久性的章节，它详细阐述了木材易受到的生物侵蚀和化学侵蚀，以及如何通过防腐处理来延长木材的使用寿命。这本书让我意识到，材料的性能不仅仅是先天决定的，更是可以通过后天的处理和保护来不断优化和提升的。

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我一直认为，对一门学科的理解，很大程度上取决于我们对构成这门学科的“基本单元”的掌握程度。《土木工程材料》这本书，恰恰满足了我对这种“基本单元”的深度探索需求。它在介绍各种材料时，不仅仅是罗列数据和参数，更注重阐述这些数据和参数背后的物理和化学原理。例如，在讲解钢材的性能时，它并没有止步于屈服强度、抗拉强度这些概念，而是深入分析了钢材的晶体结构、合金元素对性能的影响，以及热处理工艺如何改变其微观组织和宏观性能。这种深入的剖析，让我对材料的“内在逻辑”有了更清晰的认识。而且，书中对于材料在实际工程中的表现，也有着非常生动的描述。它会结合具体的工程案例，分析在何种荷载、何种环境下，哪种材料能够更好地发挥作用，又会在哪些方面存在潜在的风险。这种理论与实践相结合的讲解方式，极大地增强了我学习的针对性和实用性。我还能清晰地回忆起书中关于沥青路面设计的章节，它详细阐述了沥青的粘度、延度等指标如何影响路面的耐久性和舒适性，以及不同的路面结构对材料性能的不同要求。读完这一部分，我再走在马路上，看待每一条道路时，都会不由自主地去思考它们是由哪些材料构成的，以及这些材料是如何协同工作的。

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《土木工程材料》这本书，如同一位严谨而耐心的老师，为我细致地讲解了构成我们城市肌理的物质世界的方方面面。它在介绍每一种材料时，都遵循着一条清晰的逻辑线：首先是材料的来源和基本组成，接着是其内在的物理和化学性质，然后是这些性质在实际工程应用中的表现，最后是相关的设计和施工注意事项。我特别欣赏书中对于材料的耐久性进行的深入分析。例如，在讲述混凝土的抗冻性时，它详细解释了水在混凝土孔隙中冻结膨胀对混凝土的破坏机理，以及通过引入引气剂来改善混凝土抗冻性能的原理。这种对材料“生命周期”的关注，让我对材料的长期表现有了更深刻的理解。同时，书中也穿插了许多与环境和可持续性相关的讨论，比如再生材料的应用和绿色建筑材料的开发。这让我觉得，学习土木工程材料，不仅仅是掌握技术，更是要关注工程对环境的影响，以及如何利用材料的智慧来实现可持续发展。

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对于我这样对工程领域充满好奇的读者来说，《土木工程材料》这本书提供了一个极为宝贵的窗口，让我得以窥探那些构成我们现代社会运转基石的物质世界的深层逻辑。它并非仅仅停留在材料的宏观性能介绍，而是非常细致地剖析了每一种材料从微观结构到宏观表现的内在联系。我特别喜欢书中对于水泥水化过程的详尽描述，它不仅解释了水泥颗粒如何与水发生化学反应，形成水化产物，更进一步阐述了这些水化产物是如何填充孔隙、形成三维网络结构，从而赋予混凝土强度和耐久性的。这种层层递进的解释方式，让我对混凝土这一古老而又现代的材料有了全新的认识。此外，书中还穿插了许多历史性的工程案例，比如古罗马的混凝土技术，以及它们在现代混凝土科学中的借鉴意义。通过这些案例，我不仅学习到了材料本身的知识，更感受到了材料科学与人类工程实践之间长久而深刻的互动关系。它让我明白，每一种伟大的工程背后，都凝聚着对材料深刻的理解和巧妙的应用。

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我一直对工程建设背后的原理充满兴趣，尤其是构成宏伟建筑和复杂基础设施的那些“看不见”的元素。《土木工程材料》这本书，无疑为我揭示了这一切的奥秘。它不仅仅是一本介绍材料性能的书，更是一本关于材料选择、设计和应用的指导手册。书中对各种材料的力学性能、热学性能、化学性能以及耐久性进行了全面而深入的阐述，并且详细解释了这些性能是如何通过材料的成分、结构和制造工艺来决定的。我特别欣赏它在介绍复合材料的部分，它不仅仅列举了各种新型复合材料的名称和应用，更深入地分析了不同纤维与基体之间的结合方式，以及这些结合方式如何影响材料的整体强度和韧性。读到关于玻璃纤维增强聚合物（GFRP）的部分，我第一次了解到原来轻质高强的材料可以如此多样化，并且在桥梁、隧道等领域有着如此广泛的应用前景。这本书给我最大的感受是，材料的选择不是随机的，而是基于对工程环境、荷载条件以及经济效益的综合考量。它教会了我如何从宏观的角度去理解材料，以及如何根据具体需求去“量身定制”材料的性能。

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这本书给我的感觉，不仅仅是知识的堆积，更像是智慧的启迪。它在介绍每一种材料时，都尽可能地追溯其发展历史，并展望其未来趋势，让我对材料科学的演进有了更深刻的认识。我尤其欣赏书中关于新兴材料的介绍，比如纳米材料、智能材料以及生物基材料在土木工程领域的应用前景。读到关于纳米二氧化硅在混凝土中的应用，以及它如何显著提高混凝土的强度和耐久性时，我感到无比震撼。这让我意识到，材料科学的发展是永无止境的，而且总是与人类的创造力和对美好生活的追求紧密相连。这本书不仅充实了我的知识库，更激发了我对未来工程技术发展的无限遐想。它让我明白，掌握土木工程材料，不仅仅是为了理解现状，更是为了创造未来。

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最近我入手了一本关于土木工程材料的书，名字就叫《土木工程材料》。拿到书的那一刻，我就被它厚实的封面和沉甸甸的分量所吸引。我本来就是个对物质世界充满好奇的人，特别是那些构成我们生活和城市的基石，总觉得它们背后有着无数的奥秘等待挖掘。这本书，就像是一扇通往这些奥秘的大门。我迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是清晰而专业的排版，大量的图表和插图穿插其中，让原本可能枯燥的技术术语变得鲜活起来。我特别喜欢它对每种材料的起源、性质、生产工艺以及在不同工程中的应用做了详尽的介绍。比如，关于混凝土的部分，它不仅讲了水泥、砂、石子、水这些基本成分，还深入探讨了各种外加剂的作用，以及如何通过调整配合比来达到特定的性能要求，比如高强度、抗冻性、耐久性等等。而且，书中还穿插了许多历史案例，讲述了不同材料在古代和现代工程中的演变和革新，这让我觉得学习过程更加有趣，也更能体会到材料科学的发展对人类文明进步的巨大贡献。这本书真的不仅仅是一本教材，更像是一本百科全书，涵盖了我们生活中几乎所有能接触到的土木工程材料，从最基础的土壤、石材，到现代的钢材、高分子材料，甚至是新兴的复合材料，它都给予了足够的关注和讲解。

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《土木工程材料》这本书，为我打开了一个全新的视角，让我看到了那些平时被我们视为理所当然的工程元素背后蕴藏的巨大智慧。它不仅仅是一本介绍材料性能的工具书，更是一本关于材料科学与工程实践之间深刻联系的百科全书。我特别喜欢书中对材料的“变形”行为进行的详细描述，比如混凝土的徐变和收缩，钢材的疲劳失效，以及它们对工程结构长期稳定性的影响。书中通过大量的实验数据和理论分析，解释了这些“变形”是如何发生的，以及如何通过调整材料的配合比或采取相应的构造措施来减小其不利影响。我还能清晰地记得书中关于预应力混凝土的讲解，它利用材料的“应变”特性来抵消一部分外部荷载带来的应力，从而提高结构的承载能力和耐久性。这本书让我认识到，理解材料的“行为模式”是进行可靠工程设计的基础。

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读完《土木工程材料》这本书，我最大的感受是，它彻底改变了我对工程材料的认知方式。我曾经以为，材料就是材料，性能就是性能，但这本书让我明白，材料的性能是如此的丰富多样，而且与它们所处的环境和所承受的载荷息息相关。书中对材料的选用原则进行了深入的探讨，它不仅仅列出了各种材料的优点，更重要的是分析了它们在不同工程条件下的适用性和局限性。我尤其喜欢书中关于高分子材料在土木工程中应用的章节，它详细介绍了聚合物砂浆、纤维增强聚合物（FRP）等材料的特性，以及它们在修复、加固和新建工程中的创新应用。读到关于FRP筋材在桥梁和建筑中的应用时，我第一次了解到原来有如此轻质高强且耐腐蚀的材料，它们正在悄然改变着传统的工程建造方式。这本书让我意识到，材料科学的发展是推动土木工程进步的关键驱动力之一，而理解和掌握这些材料，是每一个有志于投身工程领域的人的必修课。

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