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出版者:中国建工

作者:本教材编审委员会

出品人:

页数:1555

译者:

出版时间:2005-4

价格:157.00元

装帧:

isbn号码:9787112070503

丛书系列:

图书标签:

• 特种混凝土
• 混凝土工程
• 结构工程
• 施工技术
• 设计规范
• 材料科学
• 土木工程
• 建筑工程
• 高性能混凝土
• 耐久性设计

建筑材料的革新与实践：现代结构工程中的新型材料应用 图书简介 本书旨在深入探讨当代建筑结构工程领域中，新型高性能建筑材料的研发、性能优化及其在工程实践中的具体应用。聚焦于超越传统混凝土和钢材范畴的前沿材料体系，本书为结构工程师、材料科学家、规划设计人员以及相关领域的研究人员提供了一份详尽的技术参考和理论指导。 第一部分：新型结构材料的理论基础与发展趋势 本部分系统梳理了当代结构材料科学的最新进展，分析了全球范围内在高性能材料研发上的主要趋势和驱动因素。重点探讨了材料的微观结构与宏观力学性能之间的内在联系，为理解新型材料的特性奠定坚实的理论基础。 第一章：高性能土木工程材料概述 本章首先界定了“高性能”材料的概念，并将其置于可持续发展和工程耐久性的时代背景下进行考察。我们将讨论传统材料（如普通硅酸盐水泥混凝土）的局限性，并引入新一代材料的分类框架，包括超高性能混凝土（UHPC）、纤维增强复合材料（FRP）、智能材料以及再生骨料体系。对这些材料的发展历程、核心优势及潜在挑战进行了全面的概述。 第二章：先进复合材料的力学行为 重点解析了纤维增强复合材料（FRP，特别是碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维）在结构应用中的力学响应。详细阐述了各向异性材料的本构关系、界面粘结理论以及在拉伸、弯曲和剪切荷载下的失效模式。本章还包含了对夹层结构和层合板理论的介绍，这对设计轻质高强的构件至关重要。 第三章：纳米技术在材料改性中的应用 纳米材料，如纳米二氧化硅、碳纳米管和石墨烯，被视为提升传统水泥基材料性能的关键。本章深入探讨了纳米颗粒如何通过影响水泥水化过程、填充微观孔隙结构，从而显著提高材料的强度、韧性和抗渗透性。同时，分析了纳米材料在分散技术、长期稳定性和成本效益方面的工程化难题。 第二部分：关键新型结构体系的工程化设计与分析 本部分将理论研究转化为可操作的工程技术，详细介绍了几种具有颠覆性潜力的结构材料体系的具体设计方法和性能评估标准。 第四章：超高性能混凝土（UHPC）的材料设计与配合比优化 UHPC以其极高的抗压强度（通常超过150 MPa）和卓越的耐久性著称。本章详述了UHPC的典型组分，包括超细粉末、高强度钢纤维和高性能减水剂的选择。重点阐述了针对不同应用场景（如预制构件、复杂造型）的配合比优化流程，包括搅拌工艺、浇筑振捣技术和标准养护制度。对于UHPC的本构模型（应力-应变关系）及其在有限元分析中的应用进行了详尽的介绍。 第五章：纤维增强复合材料（FRP）在结构加固与新建中的应用 FRP材料在既有结构修复加固领域已成为主流。本章详细论述了FRP片材、型材和网格的粘贴、锚固技术。针对钢筋混凝土构件（梁、柱、桥面板）的抗弯、抗剪和承载力提升，提供了详细的计算方法和规范要求。此外，探讨了FRP筋替代传统钢筋在钢筋混凝土结构中的应用潜力，尤其关注其在海洋环境和腐蚀敏感区域的优势。 第六章：自修复材料与智能结构的概念验证 本章展望了未来结构健康监测与主动响应技术的发展方向。内容涵盖了基于封装技术（如微胶囊、管道网络）的自修复混凝土体系，以及利用形状记忆合金（SMA）或压电材料实现结构主动控制的智能结构概念。分析了这些技术从实验室走向实际工程所必须克服的耐久性、传感精度和成本控制等挑战。 第三部分：新型材料在典型工程结构中的实践案例与耐久性评估 本部分通过剖析实际工程案例，展示了新型材料在提高结构长期性能和实现结构创新设计方面的应用潜力。 第七章：高性能混凝土在桥梁工程中的应用分析 聚焦于UHPC在复杂桥梁构件（如箱梁、拱肋、桥面铺装）中的应用。通过分析实际桥梁项目的施工控制、质量检测和长期服役性能数据，探讨了UHPC在提高结构耐久性（特别是抗疲劳和抗冲击性能）方面的实际效果。同时，比较了UHPC桥梁与传统预应力混凝土桥梁在全寿命周期成本上的差异。 第八章：复杂建筑结构中的轻质高强材料集成 探讨了在超高层建筑和大型公共空间结构设计中，如何利用高性能钢材、先进复合材料和轻质高强混凝土实现结构体系的优化。内容包括空间网壳结构、大跨度屋盖以及筒中筒结构设计中对材料性能极限的探索与利用。重点分析了材料的连接节点设计——这是复合材料应用中的关键瓶颈。 第九章：新型结构材料的耐久性、环境影响与生命周期评估（LCA） 结构工程的未来与可持续性密不可分。本章对新型材料在长期环境侵蚀（如氯离子侵蚀、冻融循环、碱骨料反应）下的耐久性表现进行了横向对比。对UHPC、FRP等材料的生产能耗、废物产生以及最终的回收利用潜力进行了系统的生命周期评估。本章强调，高性能不应以牺牲环境友好性为代价。 结论与展望 本书最后总结了当前新型结构材料工程化应用的主要成果，指出了未来十年内可能取得突破的研究方向，特别是自动化制造、3D打印技术与新型结构材料的结合，以及结构健康监测与材料性能的实时反馈机制，旨在推动土木工程领域向更高安全标准、更长服役寿命和更低环境影响的全面转型。

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作为一名常年奔波于施工现场的质量控制人员，我最关注的是“施工”部分是否接地气。非常庆幸，这本书在这方面完全没有让我失望。关于大体积混凝土的温控技术，书中详细描述了从预冷骨料到铺筑过程中的温度监测与降温措施，甚至细致到了不同浇筑层之间如何进行有效的搭接处理，避免冷缝的产生。我曾遇到过一次因为温差控制不当导致结构表面开裂的头疼问题，如果当时有这本书在手，我想很多弯路都可以避免。尤其值得称赞的是，书中对超高泵送混凝土和水下混凝土的特殊要求进行了专门的章节阐述，这些都是教科书里常常一带而过但现场极易出问题的关键环节。作者似乎对施工现场的每一个痛点都了如指掌，提供的解决方案不仅是技术上的可行，更是经济上可接受的，这才是真正实用的工程指南。

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这本书的封面设计得非常吸引人，那种略带磨砂质感的纸张手感极佳，深灰色的主调搭配醒目的橙色标题，给人一种既专业又充满力量的感觉。我之前接触过一些建筑材料类的书籍，大多是那种枯燥乏味、充满公式和图表的教科书，读起来非常吃力。但是这本《特种混凝土设计与施工》给我的第一印象就非常不同。它在排版上花了不少心思，图文并茂，不仅有高质量的工程实例照片，还有清晰的流程图，让我这个初学者也能很快抓住重点。书中的章节划分也非常合理，从理论基础到实际应用，层层递进，完全符合一个技术人员的学习路径。特别是开篇对新型骨料和高性能外加剂的介绍，简直是打开了新世界的大门，让我对现代混凝土技术有了更直观的认识。我期待在接下来的阅读中，能从中汲取更多实用的知识，让我的工程实践更加得心应手。这本书的整体装帧和设计语言，都透射出一种对专业知识的尊重和对读者的体贴。

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这本书的参考价值和工具书属性体现得淋漓尽致。它不仅仅是理论的阐述，更像是一本“随身携带的专家顾问”。书后附带的几个大型附录，我个人觉得是全书的精华之一。其中不仅包含了国家和行业标准的最新条文索引，还整理了一份详尽的常见故障排查速查表，例如“混凝土早期强度不达标”、“易出现表面麻点”、“早期收缩裂缝”等，旁边直接对应着可能的原因分析和快速修正措施。这对于现场值班工程师来说，简直是救命稻草。我试着按照书中描述的步骤处理了一个小问题，效果立竿见影。这种将理论知识转化为即时操作指南的能力，极大地提升了这本书的实用价值，让它从一本严肃的学术专著，成功转型为一本真正能够提升工作效率的实战手册。

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我花了点时间对比了书中关于几种特殊混凝土类型之间的差异化处理。作者在描述 UHPC（超高性能混凝土）时，那种近乎于痴迷的专业态度跃然纸上，不仅详述了其极高的抗压强度和延展性，还非常务实地指出了其高成本、特定原材料依赖性以及现场制备的难点。与此形成对比的是，书中对再生骨料混凝土的介绍则更侧重于可持续发展和成本效益的平衡，提供了一套较为温和的改良方案，显示了作者在追求极限性能与推崇绿色建筑之间的灵活把握。这种对不同技术路线的辩证分析，避免了读者陷入“唯新技术论”的误区。在技术选择上，这本书教会了我如何根据项目的具体约束条件（如预算、时间、环境要求）做出最明智的折中决策，而不是盲目追求某个单一的性能指标，这种系统化的思维方式的培养，比单纯传授知识点更为宝贵。

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这本书的理论深度和广度都令人印象深刻。我特别欣赏作者在论述复杂技术问题时所展现出的那种严谨而不失生动的笔触。比如，在讲解自密实混凝土（SCC）的配合比设计时，书中没有简单地堆砌经验公式，而是深入剖析了流动性、稳定性和泌水性这三大关键指标之间的微妙平衡。作者引用了大量的国内外最新的研究成果，并通过对比不同地区的气候条件和原材料特性对最终性能的影响，让读者明白，工程实践绝不是简单的套用标准，而是一个需要深入理解内在机理的创造性过程。对于那些希望从“知道怎么做”提升到“理解为什么这么做”的工程师来说，这部分内容简直是如获至宝。书中对高性能混凝土（HPC）的耐久性设计，尤其是抗氯离子渗透性和抗碳化方面的分析，详略得当，既有宏观的指标要求，也有微观层面的微观结构解释，为我未来进行长期结构寿命评估提供了坚实的理论支撑。

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