Binders for Durable and Sustainable Concrete pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Routledge

作者:Aitcin, Pierre-Claude

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2007-8

价格:$ 225.94

装帧:HRD

isbn号码:9780415385886

丛书系列:

图书标签:

• Concrete
• Binders
• Durability
• Sustainability
• Cement
• Materials Science
• Civil Engineering
• Construction
• Concrete Technology
• Green Building

好的，以下是一本关于新一代工程材料与结构耐久性研究的图书的详细简介，该书内容完全独立于您提到的“Binders for Durable and Sustainable Concrete”。 --- 结构工程前沿：先进复合材料在极端环境下的长期性能与智能化监测 作者： [虚构作者姓名：张宏伟、李明哲] 出版社： [虚构出版社名称：泰山工程科技出版社] 出版日期： 2024年10月 页数： 约 850 页 定价： 人民币 380 元 --- 内容概述 本书深入探讨了现代土木工程领域中，高性能、多功能复合材料在应对日益严峻的长期服役挑战，特别是在极端气候、海洋环境以及高强度荷载条件下的应用与性能评估。全书聚焦于非传统胶凝体系的微观结构演变、智能传感器的集成应用，以及基于先进计算模拟的结构寿命预测模型，旨在为下一代基础设施的可持续发展提供理论指导和工程实践方案。 不同于传统的关注水泥基材料（如波特兰水泥）内部化学反应和早期强度发展的著作，本书将视角拓宽至地质聚合物、活性粉末混凝土（RPC）、纤维增强复合材料（FRP）与功能性填料的复合体系。它详细分析了这些新型材料在抵抗氯离子侵蚀、硫酸盐攻击、冻融循环和高温退化等复杂作用下的独特机理，并着重阐述了如何通过材料设计实现结构服役寿命的指数级延长。 核心章节与技术亮点 全书共分为七个主要部分，系统地覆盖了从基础理论到工程应用的完整链条： 第一部分：极端环境下的材料退化机制 本部分详细剖析了服役于海洋大气区、寒冷地区（高盐融雪剂暴露）以及高湿度隧道环境中的结构材料所面临的多场耦合作用。 1.1 氯离子迁移与渗透动力学： 侧重于描述非饱和状态下，不同孔隙结构材料对氯离子的选择性吸附和扩散速率的差异化行为。引入了基于蒙特卡洛模拟的随机场模型来预测随机分布的裂缝对渗透路径的影响。 1.2 低温与冻融循环的耦合损伤： 分析了水凝物相变压力和冰晶膨胀力在多孔介质中的协同效应，特别关注了引入了纳米级添加剂后，材料内部微裂纹扩展的临界应力阈值。 1.3 高温暴露后的残余性能分析： 探讨了在高达 600°C 的火灾事件后，地质聚合物和基于硅酸盐的超高性能混凝土的残余抗压强度、弹性模量及断裂韧性的恢复潜力与修复技术。 第二部分：先进非波特兰胶凝体系的结构设计 本部分着重于替代或补充传统波特兰水泥的创新材料体系，强调其环境友好性与结构性能的优化。 2.1 地质聚合物（Geopolymers）的激活动力学： 深入研究了富硅、富铝矿渣或粉煤灰基材料在不同碱性激活剂（如硅酸钠、氢氧化钾）浓度下，水化（或凝胶化）产物的晶体结构演变，以及宏观力学性能的调控。 2.2 活性粉末混凝土（RPC）的细观结构控制： 分析了超细粉末和高比例纤维（钢纤维、聚合物纤维）在实现高韧性、高密实度方面的作用。重点阐述了如何通过精确控制颗粒级配，消除宏观空隙，从而达到近乎零渗透性的结构。 2.3 硫铝酸盐水泥（CSA）的快速早期强度与收缩控制： 讨论了CSA体系在预制构件快速脱模应用中的优势，以及如何通过添加膨胀剂和缓凝剂来精确控制其体积稳定性和后期强度增长曲线。 第三部分：结构增强与本征缺陷修复 本部分关注如何通过内部添加物或后处理手段，提升材料的承载能力和自修复特性。 3.1 纤维的尺度效应与取向优化： 探讨了从微米级碳纳米管到毫米级玄武岩纤维，其在提高拉伸强度和抵抗疲劳裂纹扩展中的协同效应。引入了基于电磁场或声波辅助的纤维取向技术。 3.2 微胶囊自修复技术： 详细介绍了将修复剂（如环氧树脂或特殊低粘度液体）封装在具有特定破裂阈值的微胶囊中，并均匀分散于基体内部。通过室内试验和现场模拟，量化了修复效率与裂缝宽度之间的关系。 3.3 细菌诱导的碳酸钙沉淀（MICP）： 研究了利用特定微生物在材料孔隙中诱导碳酸钙结晶的机制，以实现对微裂纹的生物性修复。重点讨论了微生物存活率、营养物质的有效迁移以及修复后的力学性能恢复情况。 第四部分：结构健康监测（SHM）的集成技术 本部分革新性地将传感技术与材料本体深度融合，实现对结构“内在”状态的实时感知。 4.1 压电传感器的植入与信号解析： 探讨了压电陶瓷（PZT）元件在硬化过程中嵌入至高密度材料内部的工艺要求，以及如何利用其采集的声发射（AE）信号，通过快速傅里叶变换（FFT）反演裂缝的产生位置和扩展速率。 4.2 光纤布拉格光栅（FBG）阵列的应用： 侧重于FBG传感器在监测长期应变、温度变化以及腐蚀敏感离子（如pH值变化）对结构内部应力重分布的影响。给出了现场安装与长期数据采集的标准化流程。 4.3 阻抗谱分析（EIS）与腐蚀状态评估： 利用电化学阻抗谱技术，在不破坏结构的前提下，实时监测钢筋表面的钝化膜完整性，并建立电化学参数与剩余使用寿命的定量关联模型。 第五部分：多尺度计算模拟与寿命预测 利用先进的计算工具，将材料微观行为与结构宏观响应联系起来。 5.1 有限元模型（FEM）的高级应用： 建立了考虑材料非线性和损伤累积的 three-phase 细观模型，用于模拟极端荷载下的应力扩散和疲劳损伤演化。 5.2 概率寿命预测与可靠性分析： 采用随机有限元法（S-FEM）和First-Order Reliability Method (FORM) 来评估由于材料不均匀性和环境随机性引入的寿命不确定性。 5.3 人工智能在性能退化预测中的角色： 引入循环神经网络（RNN）和长短期记忆网络（LSTM）模型，基于历史传感器数据，对复杂非线性退化路径进行高精度短期预测和长期趋势外推。 第六部分：工程案例与标准展望 本书结合了数个国际和国内的前沿工程应用案例，如超高寒地区桥梁、深海工程结构和核废料储存设施的防护层设计，展示了先进材料和监测技术在解决实际问题中的效能。最后，对未来数十年内结构材料标准体系的变革方向进行了展望。 本书特色 1. 跨学科深度融合： 将材料科学、电化学、计算力学和传感器工程知识融会贯通，为结构工程师、材料科学家和监测专家提供统一的参考平台。 2. 强调极端环境适应性： 聚焦于传统规范难以完全覆盖的服役条件，提供突破性的解决方案。 3. 强调数据驱动的决策： 明确了结构健康监测数据如何直接反馈并修正材料设计参数，实现从“被动维护”到“主动管理”的转变。 目标读者 本书适合于土木工程、结构工程、材料科学与工程等领域的博士研究生、高级工程师、科研人员，以及基础设施规划与管理部门的技术决策者。它不仅是一本学术专著，更是一本指导未来工程实践的路线图。

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