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isbn号码:9781511400633

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• 公路工程
• 路基设计
• 土工工程
• 交通运输
• 规范标准
• JTJ013-95
• 道路工程
• 地基处理
• 岩土工程
• 设计规范

《现代土木工程材料学》 内容提要 本书全面、系统地阐述了土木工程领域中各类关键材料的基础理论、性能、试验方法、应用以及发展趋势。全书共分十六章，内容涵盖了从传统建筑材料到新型高性能材料的广泛范围，旨在为土木工程专业学生、工程师、研究人员提供一本既具理论深度又富含工程实践指导意义的参考著作。 第一部分 基础理论与通用材料 第一章 土木工程材料的概述与发展 本章首先界定了土木工程材料的范畴、分类及其在现代工程建设中的核心地位。详细探讨了材料科学与工程学科的发展脉络，重点分析了新世纪以来，工程对材料提出的更高要求，如耐久性、可持续性和智能化需求。内容涵盖了材料的微观结构、宏观性能之间的内在联系，并引入了“全生命周期”的材料管理理念。 第二章 工程材料的力学性能 深入探讨了材料在不同荷载作用下的响应规律。详细介绍了拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等基本力学试验方法及数据分析。重点阐述了应力-应变曲线的特征，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度和韧性等关键指标的确定。此外，还专题讨论了疲劳、蠕变和断裂力学在工程设计中的应用，强调了材料的可靠性评估。 第三章 工程材料的热学、电学与声学性能 本章聚焦于材料的物理性能在环境影响下的表现。系统介绍了材料的比热容、热导率、热膨胀系数等热学参数的测定方法及其对结构温湿度响应的影响。电学性能方面，讨论了绝缘性、导电性在特殊结构（如防静电地面、电磁屏蔽结构）中的应用。声学性能则着重于材料的吸声、隔声性能，这对建筑声环境设计至关重要。 第四章 工程材料的耐久性基础 耐久性是现代工程结构安全与长寿的基石。本章从化学、物理和生物学角度，系统分析了材料的劣化机理。详细阐述了腐蚀、冻融循环、碳化、硫酸盐侵蚀等常见劣化过程的动力学模型。并引入了加速试验方法，用于预测材料在长期自然环境下的性能衰减规律，为防腐设计提供理论依据。 第五章 胶凝材料：水泥与混凝土 作为土木工程中最核心的材料，本章对硅酸盐水泥的成分、水化反应及其动力学进行了详尽的论述。重点分析了影响混凝土性能的关键因素，包括水灰比、骨料种类和级配、外加剂的作用机制。详细介绍了混凝土的和易性测试（坍落度法、扩展度法）和强度评定标准。最后，对高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的制备工艺和典型应用案例进行了深入剖析。 第二部分 结构用主要材料 第六章 钢材与钢结构连接 本章专注于结构工程中广泛使用的碳素钢和低合金钢。从冶金学角度解析了钢材的微观组织（如铁素体、奥氏体、珠光体）与其宏观力学性能的关系。详细介绍了钢材的牌号标准（如国标GB、美标ASTM）和质量检验。连接技术方面，深入讲解了焊接技术的基本原理、焊缝的质量控制标准以及螺栓连接的受力分析与设计要点。 第七章 钢筋与预应力材料 系统介绍了用于钢筋混凝土和预应力混凝土的各类钢筋，包括热轧带肋钢筋、冷加工钢筋以及用于后张预应力的钢绞线和钢棒。强调了钢筋的延展性、屈服强度和疲劳性能要求。对于预应力技术，本章详细阐述了预应力损失的计算、锚固系统的选择与试验，以及预应力混凝土构件的受力分析。 第八章 砌体材料：砖、砌块与砂浆 本章涵盖了传统的粘土砖、烧结多孔砖、混凝土砌块的生产工艺和质量控制。重点论述了砌体材料的抗压强度、抗折强度和抗渗性。针对砂浆，详细区分了水泥砂浆、石灰砂浆和复合砂浆的配合比设计与性能表现，并阐述了如何通过优化砂浆性能来提升砌体结构的整体性能。 第九章 木材作为工程结构材料 从材料科学角度审视天然木材的结构特性，包括纹理、年轮、节疤对力学性能的影响。分类介绍了常用的结构用木材（如针叶材、阔叶材）的物理力学指标。着重讨论了木材的防腐、防虫处理技术（如化学浸注法、热改性法）以及木结构的连接节点设计方法。 第十-一十一章 沥青与路面材料 （注：尽管原书名可能与路基相关，本简介为“不含”原书内容，故着重于现代道路工程中的结构层材料，而非路基设计规范本身。） 第十章 沥青材料的组分与性能 深入剖析了石油沥青的化学组成（胶质、沥青质、芳香油）及其对粘弹特性的影响。详细介绍了沥青的软化点、针入度、粘度等常规指标的测定。重点阐述了改性沥青（如SBS改性沥青、橡胶改性沥青）的制备技术和高温抗车辙、低温抗开裂性能的提升机理。 第十一章 沥青混合料与路面结构 本章侧重于沥青混合料的设计与施工控制。讲解了马歇尔稳定度法和沃尔曼试验法等配合比设计原理。讨论了集料的选择、级配设计对混合料空隙率、稳定性的影响。并对沥青路面的结构层（粘结层、联锁层、耐磨层）的施工工艺、压实度控制及早期病害防治进行了详细的规范化指导。 第三部分 新型与功能性材料 第十二章 聚合物与复合材料 系统介绍了聚合物（如环氧树脂、聚氨酯）在土木工程中的应用，尤其是在结构加固、防水、地基处理中的作用。重点探讨了纤维增强复合材料（FRP），如碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维的力学性能、耐化学性，以及其在既有结构（桥梁、建筑）的抗震与抗腐蚀升级改造中的先进应用技术。 第十三章 地基与基础工程材料 本章关注土壤的本构关系与改良技术。详细阐述了土的渗透性、压缩性和抗剪强度的试验与评价。对于地基处理材料，深入分析了石灰、水泥等无机粘结剂对软土地基的固结效果，以及化纤材料在土体增强中的作用机理。 第十四章 智能与功能性材料 前瞻性地介绍了面向未来工程的先进材料。包括自修复混凝土（基于细菌或胶囊技术）、形状记忆合金（SMA）在结构消能减震中的应用、以及智能传感材料（如压电材料）在结构健康监测（SHM）中的集成技术。 第十五章 土木工程材料的绿色化与可持续性 本章探讨了环境友好型材料的发展方向。详细介绍了再生骨料混凝土（RAC）的配合比设计与性能测试，粉煤灰、矿渣等工业废渣在高取代率下的应用技术。讨论了低碳水泥基材料的开发前景，以及材料生产和废弃物处理过程中的环境负荷评估方法。 第十六章 材料的无损检测与评价 介绍了先进的材料性能无损评估技术，包括超声波检测、回弹法、电磁波雷达（GPR）以及红外热成像技术，用于评估结构内部的损伤、空鼓和钢筋锈蚀情况，确保工程结构的安全性和维护效率。 本书特点： 1. 理论与实践紧密结合： 每章均包含大量的工程实例和规范引用，指导读者如何将理论知识转化为实际工程设计和施工方案。 2. 涵盖广度与深度兼具： 既有混凝土、钢材等传统核心材料的详尽论述，又不乏对FRP、智能材料等前沿科技的追踪。 3. 强调耐久性与可持续性： 突出了材料在长期服役条件下的表现，契合现代工程对结构安全与绿色建造的要求。 4. 图表丰富： 包含数百张结构清晰的材料微观图、性能曲线图和试验装置图，便于理解复杂概念。

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这本书的文字风格是那种典型的、不容置疑的工程技术语言，它摒弃了一切不必要的修饰，直指核心的技术要点，读起来如同在遵循一份精确的作战指令。对于一个非专业人士来说，初次接触时，那些关于路基压实度标准、路基土的分类界限以及不同荷载等级下的设计活载取值，确实构成了一道不小的门槛。然而，一旦强迫自己沉浸其中，开始对照图表和附录进行“解码”，便会逐渐领略到这套规范体系的精妙之处。它不是武断地设定一个数值，而是通过一系列严密的逻辑推导，将自然科学的原理转化为可操作的工程参数。比如，关于路基填筑材料的选择，书中对不同土性的抗剪强度、渗透系数的要求，都体现了对未来气候变化和交通荷载增长的预判。这本书的价值，绝不仅仅在于“怎么做”，更在于“为什么这么做”背后的力学和地质学基础。它清晰地勾勒出了一个理想路基的物理模型，强调了基础层面的坚实与均匀性对于上部结构寿命的决定性影响。阅读过程中，我仿佛能看到当年工程师们在野外勘测、室内试验室里反复验证每一个数据的场景，那种对工程质量近乎苛刻的追求，是技术规范最宝贵的精神内核。

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从另一个侧面来看待这本规范，它更像是一部浓缩的“公路历史教科书”，讲述了中国公路工程技术标准从引进、消化到形成自身特色的艰难历程。JTJ013-95这个编号本身就带着鲜明的时代烙印，它标志着在那个时期，我们已经有能力建立一套独立于国际主流标准之外，并能有效指导国内大规模工程实践的本土化技术文件。我特别关注了书中对于水文条件影响路基稳定的论述，那种对地下水位的控制、对季节性冻融循环的预防措施的细致描述，显示出编著者对中国复杂地理环境的深刻理解。相比于一些更现代、更偏重于计算机模拟的规范，这本旧版规范更多地依赖于经验性的参数和基于经典理论的保守设计。这种保守性，在某种程度上，是那个技术积累期对工程安全性的最佳保障。它告诫我们，无论计算工具如何进步，地基与基础的工程原理始终是决定性因素，任何简化和捷径都可能在时间的检验下面临失败的风险。它用最朴素的文字，构建了对工程安全最复杂的保障网络。

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当我试图将这本书的内容与我日常接触到的某些新兴材料和技术进行对比时，这种跨越时空的对话感尤为强烈。这本书主要关注的是传统填筑材料和土体工程力学，对于纤维增强、改性沥青等在路基结构中应用的新技术并未涉及，这完全符合其出版年代的技术背景。然而，正是这种对“传统”的坚守，才使得我们能够清晰地分辨出哪些是工程界的“永恒真理”，哪些是随技术迭代而产生的“工具升级”。例如，书中关于路基排水系统的设计章节，虽然使用的可能是传统管道和沟渠的描述，但其对于控制路基水力平衡的基本原则，至今依然是金科玉律。阅读这些条文，就像是在学习一项基本功，它训练的不是你操作软件的能力，而是你对“稳定”这一概念的直觉判断力。这种对基本物理规律的尊重和恪守，是任何先进技术都无法取代的。它提供的是一种思考框架，而非仅仅是一套现成的施工SOP（标准作业程序）。

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最近翻阅了一本名为《公路路基设计规范JTJ013-95》的专业书籍，虽然我不是专业的路桥工程师，但作为一名对基础设施建设略有了解的业余爱好者，我对其中蕴含的严谨性和时代背景深感兴趣。这本书的装帧和排版带着一种九十年代特有的朴实与厚重感，纸张的质地虽然不算精良，却散发着一种经久耐用的气息，仿佛能触摸到那个年代工程师们一丝不苟的工作态度。这本书的核心价值，显然在于它对当时国家公路建设标准的一个全面、系统的梳理与确立。它绝不是一本轻松的读物，随手翻开一页，映入眼帘的便是各种复杂的计算公式、详尽的材料性能参数以及针对不同地质条件的具体施工要求。这些规范，无疑是支撑起当年乃至后续一段时间内我国公路骨干网络安全与可靠性的基石。它详尽地规定了路基的横向、纵向线形控制标准，对填方、挖方边坡的稳定性分析给出了明确的指导，这些内容对于理解现代公路工程的“隐形安全线”至关重要。我尤其注意到其中关于软土地基处理的章节，那份对地基承载力迭代分析的耐心，足见当时决策者对长期运营安全性的高度重视，这绝非今日许多快速发展中可能出现的“重建设、轻长期维护”的浮躁心态所能比拟的。这本书更像是一份历史的文献，记录了中国在特定发展阶段，如何用一套科学、成熟的标准体系来指导国家基础设施的现代化进程。

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总的来说，阅读《公路路基设计规范JTJ013-95》是一次对工程哲学进行溯源的旅程。它可能在数据细节上已经略显陈旧，某些设计指标可能已被后续的版本修正或提升，但它所承载的工程伦理和科学态度却具有恒久价值。这本书没有华丽的图表，没有生动的案例分析，它以一种近乎枯燥的精确性，为后来的建设者树立了一个极高的技术门槛和质量标杆。它让我深刻理解到，一条看似平坦无奇的公路下，隐藏着多少对地质、水文、材料科学的深层理解与精妙平衡。这本书不是一本可以快速提高你施工效率的工具书，而是一部需要你静下心来，体会工程师群体如何用理性与经验共同构建国家安全屏障的沉思录。它沉默地诉说着那个年代，建设者们面对自然挑战时所展现出的那种扎实、内敛且令人肃然起敬的工匠精神。

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