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出版者:

作者:夏寿荣

出品人:

页数:358

译者:

出版时间:2008-7

价格:30.00元

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isbn号码:9787122024688

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《建筑材料化学应用指南》 内容简介： 本书是一本面向建筑行业从业人员、材料研发工程师、工程技术人员以及相关专业学生的综合性技术参考书籍，深入浅出地阐述了建筑材料的化学基础、性能表征、应用技术以及未来发展趋势。全书紧密围绕“化学”与“建筑材料”的交融点展开，旨在为读者提供一个系统、全面的知识框架，提升在材料选择、性能评估、应用设计以及创新开发等方面的能力。 第一部分：建筑材料的化学基础 本部分将从最基础的化学原理出发，为理解建筑材料的性能和应用打下坚实基础。 无机化学基础与建筑材料： 元素周期律在建筑材料中的应用： 重点讲解对建筑材料至关重要的元素（如钙、硅、铝、铁、镁、氧、氢、碳等）的性质及其在水泥、石灰、玻璃、陶瓷、金属等材料中的作用。例如，钙与氧、硅结合形成硅酸钙，是水泥熟料的主要成分，直接影响水泥的凝结和强度。 氧化还原反应与材料腐蚀： 阐述金属在环境中的腐蚀机理（如电化学腐蚀）以及混凝土中钢筋的锈蚀过程。讨论氧化还原反应在材料改性、表面处理（如防锈涂层）中的应用。 酸碱理论与材料相互作用： 介绍酸碱理论在理解混凝土碱性环境、石材的酸雨侵蚀、以及某些化学添加剂（如减水剂、防冻剂）作用机制中的重要性。 络合反应与材料稳定剂： 探讨络合反应在稳定材料体系、防止沉淀、提高材料分散性或固化有害物质方面的应用，例如在某些涂料和胶粘剂配方中的应用。 胶体化学与分散体系： 详细讲解胶体化学原理，重点阐述其在水泥浆体、混凝土、涂料、油漆、砂浆等分散体系中的作用。包括颗粒的表面电荷、双电层、絮凝沉降、分散稳定机制等，以及如何通过添加分散剂来优化材料性能。 高分子化学基础与有机建材： 引入高分子化学的基本概念，如单体、聚合物、聚合反应类型（加聚、缩聚）、分子量及其分布等。为后续有机建筑材料（如塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、防水卷材等）的理解奠定基础。 物理化学基础与材料性能： 相平衡与材料结构： 讲解相图的概念及其在相变、固溶体形成、相分离等过程中的应用，尤其是在陶瓷、玻璃、合金材料的制备和性能控制中的意义。 热力学与化学动力学： 应用热力学原理分析材料反应的自发性、平衡状态以及能量变化。利用化学动力学解释反应速率、活化能等概念，用于指导材料的生产工艺优化和反应时间的控制。 表面化学与界面现象： 重点讨论表面张力、吸附、润湿等表面化学现象在涂料、胶粘剂、防水材料、混凝土外加剂等领域的关键作用。例如，表面活性剂在降低表面张力、提高润湿性上的作用。 电化学与材料导电性/绝缘性： 介绍电化学电池原理，分析材料的导电性（如金属、导电聚合物）和绝缘性（如陶瓷、塑料），并讨论电化学在材料防腐、传感应用中的潜力。 第二部分：关键建筑材料的化学组成与性能 本部分将聚焦几种最常用、最重要的建筑材料，深入剖析其化学组成、微观结构与宏观性能之间的内在联系。 水泥及其水化产物： 水泥熟料的化学组成： 详细介绍硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）等矿物相的化学结构、生成条件及其对水泥性能（凝结时间、早期强度、后期强度、抗硫酸盐侵蚀性等）的影响。 水泥水化反应机理： 阐述水泥颗粒在水中的溶解、析晶过程，重点讲解C-S-H凝胶的形成、结构及其对水泥石强度的贡献。讨论不同水化产物（如氢氧化钙、钙矾石）的性质和作用。 影响水化反应的因素： 分析温度、水灰比、细度、外加剂等因素对水泥水化过程及产物的影响。 混凝土的化学与性能： 骨料与胶凝材料的化学相互作用： 讨论骨料（砂、石）的化学成分、表面特性与水泥浆体的相互作用，包括化学粘结、物理吸附等。 混凝土外加剂的化学原理： 详细介绍各类外加剂（如减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂、防冻剂等）的化学结构、作用机理，以及它们如何通过改变水泥浆体分散性、水化速率、孔隙结构等来改善混凝土的施工性能和耐久性。 混凝土的耐久性化学： 深入探讨混凝土的化学侵蚀机理，如硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀、碳化、冻融循环等，并分析相应的化学防护措施。 金属材料的化学腐蚀与防护： 钢铁的腐蚀机理： 详细阐述金属在潮湿空气、酸性、碱性、含氯离子等环境中的电化学腐蚀过程，包括阳极反应、阴极反应、电解质作用等。 金属防腐蚀技术： 介绍各种防腐蚀技术，如电化学保护（牺牲阳极、外加电流）、缓蚀剂的应用、金属表面处理（钝化、磷化）、防护涂层（油漆、镀层）的化学原理和选择。 聚合物基建筑材料： 聚合物的基本分类与性能： 介绍热塑性聚合物、热固性聚合物、弹性体等基本分类，并阐述它们的分子结构与其力学性能、热学性能、耐候性等的关系。 常见聚合物建材的化学： 涂料和油漆： 讲解成膜物质（如丙烯酸、醇酸、环氧树脂、聚氨酯）、颜填料、溶剂、助剂（分散剂、流平剂、消泡剂、防霉剂）的化学成分及其在涂层形成、附着力、光泽、耐久性等方面的作用。 胶粘剂和密封剂： 分析不同类型胶粘剂（如环氧胶、聚氨酯胶、有机硅胶）的固化机理、粘接强度、韧性，以及它们在建筑领域的应用。 塑料和橡胶建材： 介绍PVC、PE、EPDM等在门窗、管道、防水材料中的应用，及其化学结构赋予的性能。 保温材料： 讨论聚苯乙烯（EPS/XPS）、聚氨酯泡沫等材料的发泡机理、化学成分及其优异的保温隔热性能。 无机非金属材料（陶瓷、玻璃、石材）： 陶瓷材料的化学： 介绍粘土矿物、氧化物、硅酸盐等在陶瓷烧结过程中的相变、固化机理，以及耐火度、强度、绝缘性等性能的化学基础。 玻璃材料的化学： 讲解SiO2、Na2O、CaO等成分对玻璃熔融温度、硬度、光学性能、化学稳定性的影响。 天然石材的化学特性： 分析花岗岩、大理石等天然石材的矿物组成、化学成分及其在风化、污染、养护方面的化学考量。 第三部分：建筑材料的化学性能表征与测试 本部分介绍常用的化学分析和性能测试方法，帮助读者科学评估材料的性能。 化学分析方法： 光谱分析技术： 如X射线荧光光谱（XRF）、原子吸收光谱（AAS）、红外光谱（IR）等在元素组成、官能团分析中的应用。 色谱技术： 如气相色谱（GC）、液相色谱（LC）在分析有机物成分、杂质等方面的应用。 化学滴定与湿法分析： 介绍基础的化学分析方法，如酸碱滴定、络合滴定等。 物理化学性能测试： 热分析技术： 如热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）在材料分解温度、相变温度、吸湿放湿等研究中的应用。 X射线衍射（XRD）： 用于分析材料的晶体结构、物相组成。 扫描电子显微镜（SEM）与透射电子显微镜（TEM）： 观察材料的微观形貌、晶体结构、相分布。 孔隙率与吸水率测试： 介绍测量材料孔径分布、孔隙率、吸水性的方法，这与材料的耐久性密切相关。 电化学测试： 如电化学阻抗谱（EIS）在研究金属腐蚀、混凝土电荷传输中的应用。 第四部分：建筑材料的化学应用与创新 本部分将探讨建筑材料在实际工程中的化学应用，并展望未来的发展方向。 绿色建筑材料的化学： 低挥发性有机化合物（VOC）材料： 讲解环保涂料、胶粘剂的化学设计理念，如何减少VOC的释放。 可再生与生物基建筑材料： 介绍植物基材料（如木材改性、纤维素衍生物）、生物降解材料在建筑中的潜力。 循环利用材料的化学： 探讨工业废渣（如粉煤灰、矿渣）在水泥、混凝土中的化学利用，以及废旧塑料、橡胶的回收再利用技术。 功能化建筑材料的化学设计： 自修复材料： 介绍混凝土自修复、涂层自修复的化学机理，如微胶囊技术、自愈合聚合物。 智能建筑材料： 探讨温响应材料、光响应材料、自清洁材料等基于化学变化实现的功能。 抗菌防霉材料： 分析抗菌剂的化学作用机理，以及如何在材料中引入抗菌功能。 隔热保温材料的化学改良： 介绍气凝胶、相变材料（PCM）等新型保温材料的化学结构与性能。 建筑化学品在工程中的应用： 混凝土外加剂的精细化应用： 针对不同工程需求（如大体积混凝土、高强混凝土、清水混凝土）选择和复配最优的外加剂体系。 装饰装修材料的化学选择： 强调在环保、耐久、美观方面的化学考量，如甲醛释放量、耐擦洗性、抗污性等。 防水防潮材料的化学技术： 介绍聚合物水泥防水涂料、聚氨酯防水涂料、改性沥青卷材等的化学原理和施工要点。 结论： 《建筑材料化学应用指南》致力于构建一座连接基础化学理论与实际建筑工程应用的桥梁。通过深入剖析各类建筑材料的化学组成、反应机理、性能表征，并结合前沿的化学应用技术与发展趋势，本书将赋能读者在日益复杂和 demanding 的建筑领域做出更明智的材料选择和更高效的工程实践。无论是材料的研发、生产、应用还是评估，本书都将是您不可或缺的参考工具。

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这本书的内容组织逻辑实在让人难以恭维。它似乎是将不同年份、不同作者撰写的一些零散报告强行拼凑在一起，缺乏一个贯穿始终的、清晰的知识脉络。例如，前一章还在讨论硅酸盐水泥的水化动力学，但紧接着的下一章，内容却跳跃到了有机硅防水剂的合成步骤，两者之间没有任何平滑的过渡或联系，仿佛是两个完全不相关的章节被随意地放在了一起。这种不连贯性使得读者在尝试构建一个完整的知识体系时感到非常吃力。我希望看到的是一个层层递进的结构：从基础的原材料化学性质，到具体的配方设计原则，再到不同应用场景下的优化策略，最后是以案例研究收尾。然而，这本书却是随机散落的知识点集合，读者必须自己去努力构建那些本该由专业编辑完成的逻辑桥梁。对于初学者而言，这无疑是巨大的认知负担；即便是经验丰富的技术人员，也会因为寻找特定信息而浪费大量时间，因为它找不到任何有效的内容索引或主题分类的清晰指引。这种混乱的编排方式，极大地削弱了其作为工具书的价值。

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读完这套书，我深刻体会到一种强烈的“过时感”。书中提及的许多化学助剂和改性剂，现在看来都已经是非常老旧的替代品了。举例来说，关于高性能减水剂的部分，主要还是集中在萘系和三聚氰胺甲醛系的高效减水剂的经典配方上，对于目前市场上占据主导地位的聚羧酸系高性能减水剂的分子结构设计、侧链长度对分散性能的影响、以及缓释技术等核心热点，几乎没有深入的探讨。同样，在防火涂料的章节里，讲解的仍然是传统的磷酸盐膨胀机理，对于新一代的纳米复合阻燃体系，比如碳纳米管或石墨烯在涂层中的应用，只是一笔带过，连基础的协同效应分析都付之阙如。这让我怀疑，这本书的审稿人是否长期脱离了一线生产和研发的实际。在化学建材这个日新月异的领域，五年不更新就可能意味着技术代沟。我需要的不是历史教科书，而是能指导我今天就能投入使用的、具有市场竞争力的技术指南，这本书显然无法提供这种即时的指导价值。

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这本书的宣传册上明明写着“从基础到前沿，系统梳理各类化学建材的配方与应用”，我满怀期待地翻开第一页，结果发现……里面竟然没有提到任何关于新型环保型保温材料的最新研发进展。我本来是想找找看，那些利用废弃物作为填充料的绿色混凝土配比有哪些新的突破，或者至少，对于气凝胶复合材料在建筑领域的应用前景，能否有一些具体的、可操作的实验数据或者配方参数。结果，书中充斥着大量几十年前的老旧配方，比如一些基础的砂浆、防水涂料的传统做法，这些内容在网络上随随便便一搜就能找到一大堆，根本谈不上“实用”或者“前沿”。如果说这本书的目标读者是刚入行的学生，可能还算勉强过关，但对于我们这些在行业里摸爬滚打多年的工程师来说，它提供的价值几乎为零。我尤其失望的是，对于当前市场上非常热门的自修复混凝土技术，书中只是泛泛而谈，没有给出一个哪怕是理论上的化学反应模型或者实际应用中的关键添加剂比例。这感觉就像买了一本食谱，里面全是一些家家户户都会做的家常便饭，而我真正想学的是分子料理的复杂技巧。出版方如果不能及时更新内容，加入更多针对当前行业痛点和技术热点的深度分析，这本书很快就会被市场淘汰，沦为一本历史资料。

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我对这本书的排版和图示质量感到非常困惑。想象一下，你正在试图理解一个复杂的多相反应体系的微观结构，你希望看到清晰的、高分辨率的扫描电镜（SEM）图谱或者透射电子显微镜（TEM）照片来佐证其微观机制，但这本书里提供的所有“图示”，基本上都是一些非常粗糙的、线条生硬的流程图，有些甚至像是用九十年代的CAD软件绘制出来的草稿。特别是涉及到一些复杂的高分子聚合过程或者纳米颗粒的分散均匀性分析时，文字描述得再详尽，也远不如一张高质量的配位结构图来得直观和有力。更别提那些关键的物化性能数据图表了，比如粘度随剪切速率的变化曲线，或者热重分析（TGA）的曲线图，清晰度和准确度都非常堪忧，很多数据点都显得模糊不清，根本无法从中准确地读取临界值或者拐点信息。这严重影响了读者对配方稳定性和长期性能的判断。一个宣称“实用”的化学建材专业书籍，如果连最基本的、直观的科学图谱都无法提供清晰可靠的展示，那么它在指导实际生产和研发工作中的作用自然会大打折扣。这套书的编辑和设计部门似乎完全忽视了现代读者对视觉信息质量的苛刻要求。

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这本书在“成本控制”和“工业放大”这两个至关重要的环节上，处理得极其敷衍。书中列出的那些看似详尽的配方，往往只停留在实验室小试的阶段，它们对于物料的精确称量、反应温度的微调、以及后续的研磨和分散工艺的控制，描述得过于理想化。现实中，将一个十克配方的成功经验，放大到吨级甚至万吨级的工业生产中，会遇到无数的难题，比如不同批次原材料的活性差异、混合设备剪切力的不均匀性、热量散失路径的改变等。这本书完全没有涉及这些工业化过程中必然会遇到的“坑”——例如，在放大过程中，添加剂的最佳加入时机、预处理的必要性、或者如何通过在线监测技术来调整配比的动态控制策略。它只是提供了一个理论上的“理想配方”，却把指导工程师跨越“从小试到大产”鸿沟的关键技术细节完全省略了。对于一个以“实用”著称的书籍而言，这种对工业放大挑战的漠视，使得它提供的配方只能束之高阁，无法真正落地应用，从这个角度看，它实在称不上是一本实用的技术手册。

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