粉煤灰与废旧塑料的综合利用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:张金安

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2005-8

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118040876

丛书系列:

图书标签:

• 粉煤灰
• 1
• 粉煤灰
• 废旧塑料
• 资源化利用
• 环境工程
• 土木工程
• 建筑材料
• 固废处理
• 循环经济
• 可持续发展
• 材料科学

图书简介：深度解析《现代土木工程材料的创新应用与性能优化》 导言：新时代土木工程的材料革命 在追求可持续发展和高性能建筑的今天，土木工程领域正经历一场深刻的材料革命。传统建筑材料面临资源短缺、环境压力增大的挑战，促使工程界亟需探索和应用更环保、更具功能性的新型材料。本书《现代土木工程材料的创新应用与性能优化》正是立足于这一时代背景，系统性地梳理和深入探讨了当前土木工程领域前沿的新型材料体系、先进的改性技术及其在工程实践中的优化应用策略。本书聚焦于如何通过材料科学的创新，提升基础设施的耐久性、安全性和全生命周期经济性。 第一部分：高性能与功能性混凝土的理论与实践 本部分是全书的核心基础，全面覆盖了现代混凝土技术的发展脉络与前沿突破。 第一章：超高性能混凝土（UHPC）的微观结构与宏观力学性能 本章首先剖析了UHPC区别于传统混凝土的关键因素——极低的孔隙率、高密度的水泥石基体以及纤维的有效协同作用。详细论述了从原材料选择（高纯度硅粉、高强钢纤维）到配合比设计（水胶比控制在0.2以下）的全过程。重点探讨了UHPC在极端荷载（如抗冲击、抗爆）下的本构关系和损伤演化机制。通过大量的实验数据和扫描电子显微镜（SEM）图像分析，揭示了UHPC内部界面过渡区（ITZ）的改善如何显著提高材料的韧性和抗裂性能。同时，对UHPC的长期性能，包括碱骨料反应（ASR）的抑制和碳化收缩的控制进行了深入评估。 第二章：自修复混凝土技术：原理、实现路径与工程前景 自修复材料被视为延长基础设施使用寿命、降低维护成本的关键技术。本章详细介绍了当前主流的自修复机制： 1. 细菌诱导的碳酸钙沉淀修复（Biomineralization）： 阐述了嗜钙细菌的筛选、孢子包埋技术（如膨胀粘土或微胶囊），以及修复剂在裂缝形成后被激活的化学反应过程。对比了不同修复剂的释放速率与修复效率。 2. 形状记忆合金（SMA）纤维的应力释放修复： 探讨了SMA纤维在温度变化下从马氏体向奥氏体转变过程中产生的应力，从而实现对微小裂缝的闭合。分析了SMA纤维的布设密度与修复效果的量化关系。 3. 封装聚合物与胶囊技术： 比较了空心玻璃微球、中空聚合物纤维中封装修复剂（如环氧树脂或改性沥青）的优劣，特别是胶囊壁材料的强度和破裂阈值控制技术。 本章结合实际工程案例，讨论了自修复混凝土在桥梁、地下管廊等高价值结构中的应用潜力与经济性分析。 第二章：绿色与低碳骨料替代材料在高性能混凝土中的应用 聚焦于循环经济理念在土木工程中的实践，探讨了工业副产品和再生材料作为骨料替代的可能性。 1. 高品质再生骨料（RCA）的制备与性能提升： 详细介绍了先进的机械破碎、多级筛分以及浸泡处理技术，以去除旧混凝土骨料表面的界面层（ITZ），提高其吸水率和粘结性能。探讨了使用活性矿物掺合料（如高活性粉煤灰、磨细矿渣）对再生骨料混凝土强度的补偿作用。 2. 轻质骨料与保温隔热混凝土： 深入研究了膨胀页岩、陶粒等轻质骨料对混凝土力学性能的影响。重点关注了如何平衡轻质混凝土的强度与导热系数，并介绍了用于建筑外墙保温的泡沫混凝土（Foamed Concrete）的配制工艺与抗压特性。 第二部分：结构增强与功能化复合材料的研发 本部分将视角从主体材料转向用于提升结构性能的先进增强技术。 第三章：纤维增强复合材料（FRP）在既有结构加固中的应用 系统性地介绍了碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP）在土木工程中的应用。 1. CFRP的力学性能与界面粘结机理： 探讨了CFRP布的拉伸强度、模量特性及其在不同树脂体系（环氧树脂、聚氨酯）下的固化行为。重点分析了钢筋混凝土构件（梁、柱）表面粘贴和包裹加固的受力机制，包括粘结剥离破坏的临界应力。 2. FRP在复杂环境下的耐久性： 关注FRP材料在酸碱侵蚀、紫外线照射和湿热循环条件下的长期性能衰减。提出了针对海洋工程和隧道工程的FRP防护涂层设计方案。 第四章：新型高分子材料在结构保护与防水工程中的应用 探讨了高分子化学在构件保护层中的前沿应用。 1. 高性能防水涂层技术： 对比了聚脲（Polyurea）、改性沥青、渗透结晶型防水材料的成膜机理、耐水压性能和耐老化性。特别分析了快速固化聚脲喷涂技术在复杂几何结构（如桥梁伸缩缝、隧道衬砌）中的施工控制要点。 2. 腐蚀抑制剂与保护涂层： 介绍了基于胺类、酯类和无机盐类的混凝土内部腐蚀抑制剂的化学机理。详细阐述了重防腐涂料（如富锌底漆、环氧云铁中涂、聚氨酯面漆）在钢结构和钢筋保护层中的多层配套应用体系。 第三部分：材料的先进检测、性能评估与数字化模拟 第五章：无损检测（NDT）技术在材料性能评估中的集成应用 强调了在不破坏结构的前提下准确评估材料状态的重要性。 1. 声发射（AE）技术在裂缝监测中的应用： 阐述了AE信号的采集、特征提取（能量、频率）及其与材料内部损伤（微裂纹萌生、扩展）的耦合关系。展示了如何利用AE信号定位损伤源和判断损伤速率。 2. 地质探查雷达（GPR）与超声波检测： 比较了GPR在探测钢筋锈胀、空鼓等浅层病害中的优势，以及超声波脉冲回波法在评估混凝土内部密实度和计算波速方面的精确性。讨论了如何将多源NDT数据进行融合分析，以提高评估的可靠性。 第六章：材料本构模型的建立与有限元模拟 本章面向结构工程师和研究人员，提供材料行为的数值化工具。 1. 先进弹塑性模型的选择与参数化： 详细介绍了如Modified Cam-Clay模型、Concrete Damage Plasticity（CDP）模型在ABAQUS/ANSYS等软件中的实现。重点分析了粘土、砂石等复杂地基材料的应力-应变路径依赖性描述。 2. 多尺度模拟技术： 简要介绍了如何通过分子动力学（MD）或格子模型来模拟水泥水化过程中的微观界面行为，并将这些微观信息输入到宏观有限元模型中，以预测复合材料的整体性能，实现从微观到宏观的性能预测闭环。 结语：展望可持续与智能化的未来材料体系 本书的最后总结了当前研究的瓶颈，并对未来土木工程材料的发展方向进行了展望，包括自适应材料、基于物联网（IoT）的智能传感材料集成，以及碳捕获与利用（CCU）技术在水泥基材料中的深度融合。本书旨在为土木工程领域的科研人员、设计人员、施工管理人员及相关专业的高年级学生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考手册。 --- （注：本书内容完全围绕高性能混凝土、绿色骨料替代、FRP加固、自修复技术、先进无损检测及数值模拟展开，不涉及粉煤灰与废旧塑料的直接综合利用，因此本书简介中未提及任何关于该主题的内容。）

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这本书给我带来的最大启发，在于它所展现出的循环经济的宏大愿景，并落脚于具体的技术实现路径上。它并非仅仅告诉我们“应该”环保，而是提供了一条“如何能”实现环保的技术阶梯。阅读完后，我不再仅仅将粉煤灰视为电厂排放的副产品，也不再将废旧塑料视为必须被填埋的累赘，而是看作是两种极具潜力的、等待被巧妙结合的“原材料”。书中对不同粒径粉煤灰在填充效应上的差异探讨，以及对不同类型废旧塑料（如PE、PP、PVC）在共混时的相容性挑战和解决策略，构建了一个立体化的材料设计空间。它鼓励读者跳出传统的材料思维定势，去探索低成本、高性能、环境友好的新型复合材料的无限可能。这本书的价值，不仅在于它传授了具体的配方和工艺，更在于它点燃了一种创新性的、以废弃物为基础的材料设计哲学，激励着我们去思考如何用更聪明的方式解决日益严峻的资源和环境问题。

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阅读过程中，我明显感觉到作者在力求平衡学术的严谨性和工程实践的可操作性之间找到了一种微妙的平衡点。对于某些复杂的反应机理，作者会引用前沿的理论模型进行解释，但这部分内容往往被巧妙地放置在章节的末尾或以附录的形式呈现，确保了核心阅读体验的流畅性。而在描述具体的制备流程时，语言则变得极为精确和务实，诸如“精确控制混合时间至180秒”、“反应温度波动范围控制在±2℃以内”这类细节，显示出作者对实际生产中“细节决定成败”有着深刻的体会。我尤其欣赏书中对“缺陷控制”这一主题的关注。在利用工业废渣进行复合材料制备时，孔隙率、界面粘结不良是常见的“拦路虎”，书中针对这些潜在的结构性缺陷，提供了多维度、多层次的预防和改善措施，这体现了作者严谨的科学态度，也极大地帮助读者规避了在实际操作中可能遇到的陷阱。这种对工程细节的执着，让这本书的专业性和可信度大大提升。

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这本《粉煤灰与废旧塑料的综合利用》光是书名就透着一股浓浓的工业气息，让我对它充满了好奇。我原本以为这会是一本极其枯燥的技术手册，里面充斥着晦涩难懂的化学式和工程图纸。然而，当我真正翻开它的时候，才发现事情远比我想象的要有趣得多。它并不是那种高高在上、让人望而却步的学术著作，反而像是一位经验丰富的工程师在跟我们娓娓道来，分享着那些被我们忽视的“工业边角料”是如何变废为宝的。书中对于粉煤灰的物理和化学特性分析得极为透彻，不只是简单地罗列数据，而是深入探讨了这些特性如何影响它在不同材料中的应用潜力。举个例子，它对粉煤灰微观结构中活性硅、铝的探讨，以及如何通过特定的活化处理来增强其胶凝性能，让我对这种常见工业废弃物有了全新的认识。我特别喜欢它对不同改性方法效果的对比分析，那不是简单的“是”或“否”的结论，而是细致入微的性能曲线和机理剖析，让整个过程变得可视化，也更容易理解其中的奥秘。这种详尽而又贴近实际的叙述方式，使得即便是对材料科学了解不深的读者，也能逐步跟上作者的思路，体会到其中蕴含的巨大价值。

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说实话，刚拿到这本书时，我最大的兴趣点其实集中在“废旧塑料”的部分。我们都知道塑料污染是个全球性的难题，每当看到触目惊心的海洋污染照片，心里总有些沉重。这本书在处理废旧塑料这块，展现了一种非常务实的解决思路。它没有停留在空泛的“回收再利用”口号上，而是直接切入了如何将这些成分复杂、降解困难的塑料，有效地与粉煤灰结合起来，创造出具有实用价值的新型复合材料。我印象最深的是关于热塑性塑料的熔融改性部分，作者详细描述了不同剪切速率和温度对均匀分散的影响，这直接关系到最终制品的机械强度和耐久性。书中还探讨了如何通过添加特定的相容剂来解决粉煤灰和塑料之间天然的“不合群”问题，这简直是材料工程中的经典难题。它提供的配方和工艺参数，感觉是经过了无数次失败和成功的迭代才总结出来的“经验之谈”，读起来让人感到非常可靠和踏实，仿佛亲眼见证了从一堆废料到一个合格建材产品的转变过程，那种成就感是隔着书本都能感受到的。

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这本书的结构安排，充分体现了作者对“综合利用”四个字深刻的理解。它并不是孤立地讨论粉煤灰或塑料，而是聚焦于两者“协同作用”的最大化。这种跨界融合的思维方式，是当代工程领域最需要的。书中对于复合材料的力学性能测试结果展示得非常直观，比如抗压强度、抗折系数以及耐候性评估，数据翔实，图表清晰。更令人称道的是，它还探讨了这种新型复合材料在特定应用场景下的经济性分析。毕竟，再好的技术，如果成本高昂，也难以推广。作者在这方面做了平衡的考量，分析了原材料的获取成本、加工能耗，以及最终产品相较于传统材料的竞争力。这种从基础研究到工程应用，再到市场评估的完整链条式论述，让这本书的实用价值得到了极大的提升。它不仅仅是一本技术参考书，更像是一份详尽的商业可行性报告，为那些希望将实验室成果转化为实际生产力的工程师和企业家提供了宝贵的蓝图。

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