混凝土外加剂及其应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:郭延辉等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-08-01

价格:45.0

装帧:平装

isbn号码:9787111149460

丛书系列:

图书标签:

• 混凝土
• 外加剂
• 建筑材料
• 土木工程
• 施工技术
• 水泥
• 混凝土技术
• 材料科学
• 工程技术
• 建筑工程

现代土木工程材料的革新与前沿探索 一、 绪论：超越传统，迈向高性能结构材料的新纪元 本书旨在系统梳理和深入探讨在当代土木工程实践中，如何通过对基础结构材料的精细化设计与改良，实现结构性能的跨越式提升。我们聚焦于那些能够显著改善传统混凝土性能、拓展其应用边界的关键技术与新型材料体系。本书的视角将超越单一材料的性能描述，着重分析材料的微观结构演变、宏观力学性能表现，以及它们在复杂工程环境下的长期耐久性保障。 工程界对结构材料的需求已不再局限于基础的强度与刚度，而是转向对环境适应性、施工便捷性、结构服役寿命以及可持续性的综合考量。本书将详细阐述如何通过先进的材料科学原理，实现对混凝土的性能进行“定制化”设计，以应对超高层建筑、深海工程、极端气候区基础设施等对材料性能提出极致要求的挑战。 二、 高性能水泥基材料的微观调控与宏观性能关联 2.1 水泥水化动力学与早期强度发展机制 深入剖析硅酸盐水泥在水化过程中的复杂化学反应动力学。本书将详细介绍早期水化产物——如钙矾石（C-S-H凝胶）和氢氧化钙的形成速率、形貌特征及其对早期强度的贡献。采用先进的表征技术（如扫描电子显微镜SEM、X射线衍射XRD等），揭示微观结构演变如何直接影响拌合物的流变性能和最终的力学性能。重点探讨温度、水胶比等关键参数对水化过程的调控作用。 2.2 新型胶凝材料与低碳化替代技术 鉴于传统波特兰水泥生产过程中的高能耗与高碳排放问题，本书将详尽介绍可有效替代部分水泥的工业废渣和副产物，如高炉矿渣粉（GGBFS）、粉煤灰（FA）以及偏硅酸盐活性混合材（SCM）。重点分析这些替代材料的活性机制、火山灰效应的程度，以及它们在不同龄期对混凝土的长期强度发展和耐久性的影响。讨论如何通过精确的配比设计和活化技术，实现低碳、高性能水泥基材料的设计与应用。 2.3 超高强与自密实混凝土的本构模型与设计方法 对于追求极致承载能力的结构，超高强混凝土（UHPC）是关键。本书将详细解析UHPC中纤维增强作用的机理，包括微裂缝控制、韧性提升以及残余抗拉强度。同时，对自密实混凝土（SCC）的流动性保持、填充能力和粘聚性进行量化分析。引入现代断裂力学和塑性损伤模型，指导工程师进行UHPC和SCC的结构设计与配筋优化。 三、 结构耐久性：应对严苛环境挑战的材料屏障 结构耐久性是评估工程经济效益和安全性的核心指标。本书将聚焦于如何通过材料设计来抵抗各种侵蚀性环境的侵害。 3.1 渗透性控制与抵抗氯离子侵蚀 氯离子侵蚀是钢筋锈蚀的主要诱因。我们将深入探讨混凝土内部孔隙结构（孔径分布、连通性）对氯离子迁移速率的影响。阐述如何通过优化骨料级配、降低水胶比以及引入高效填充材料，构建致密的微观结构屏障，从而显著提高混凝土的抗氯离子渗透性能，延长结构使用寿命。 3.2 抗碳化、抗硫酸盐侵蚀与耐冻融循环性能 系统分析大气CO2渗透对混凝土pH值的长期影响机制及其对钢筋钝化膜的破坏。针对海洋工程和化工厂环境，详细介绍硫酸盐溶液侵蚀（包括镁盐和钠盐）导致的膨胀破坏机理，并提出相应的抗侵蚀性胶凝体系选择方案。同时，分析霜冻-融化循环作用下，内部水体相变对孔隙结构和力学性能的损伤过程，指导高寒地区结构材料的选用。 3.3 极端环境下的热学与力学响应 探讨在高温（如火灾）和极低温（如低温储罐基础）条件下，水泥基材料的热膨胀、热应力累积与强度衰减规律。介绍高温作用下C-S-H凝胶的脱水、碳酸钙的分解等关键化学变化，以及如何通过选择特定骨料和引入耐火增强纤维来提升材料的抗热冲击能力。 四、 结构材料的智能化与功能化发展趋势 未来的结构材料将具备感知、修复和适应环境变化的能力。 4.1 智能传感与健康监测材料集成 探讨将压电材料、光纤传感器嵌入到结构材料内部的可行性与挑战。重点研究如何利用材料自身的电学或声学特性变化，实时、非侵入性地监测结构内部的应力状态、裂缝扩展以及腐蚀起始点，从而实现结构健康监测（SHM）的集成化。 4.2 自修复混凝土技术的研究进展 详细介绍基于微胶囊技术、细菌诱导沉淀技术（MICP）等主流的混凝土自修复策略。分析修复剂释放机制、修复效率的评估方法，以及修复后材料局部力学性能的恢复情况。讨论如何将自修复能力从微观裂缝扩展到宏观裂缝的有效控制范围。 4.3 绿色与循环经济理念下的材料再生 本书将对建筑垃圾（如废弃混凝土）的再生骨料（RCA）的性能劣势进行深入剖析，并介绍提高RCA性能的界面优化处理技术（如CO2养护法、浸泡法）。倡导建立从设计、施工到回收再利用的全生命周期循环经济模式，以实现土木工程材料的可持续发展。 五、 结语：材料科学与工程实践的深度融合 本书的最终目标是为土木工程师、材料科学家以及结构设计人员提供一个全面、深入的知识框架，指导他们在实际工程中，基于对材料科学的深刻理解，有效地选择、设计和应用高性能结构材料，确保工程的安全可靠、经济高效与环境友好。

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