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出版者:陕西科学技术出版社

作者:黄士元

出品人:

页数:437

译者:

出版时间:2002-3

价格:49.80元

装帧:

isbn号码:9787536928190

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古代建筑材料的演变：从泥土到石材的千年探索 本书简介 本书深入探讨了人类文明发展史上，建筑材料从最初的自然形态到精细加工的漫长历程，尤其侧重于古代和前工业化时期，不同地域和文化背景下的材料选择、应用技术及其背后的社会、经济和环境因素。我们力求提供一个全面、细致的视角，审视那些奠定人类早期定居点和宏伟奇迹的基石——泥土、木材、石材、稻草、石灰和早期烧制砖块。 第一章：大地的馈赠——泥土的智慧 本章首先聚焦于最古老、最普遍的建筑材料：泥土。我们详细分析了不同类型的土壤（如粘土、壤土、沙土）在作为建筑材料时的特性差异，以及古人如何通过简单的混合和处理来改善其性能。重点探讨了“夯土技术”（Rammed Earth）的精髓。从美索不达米亚平原的泥砖城邦，到中国黄土高原的窑洞建筑，再到北美西部的普韦布洛印第安人的土坯房，本书剖析了夯土结构在抗压性、保温性和施工便捷性上的优势与局限。我们考察了古代灌溉系统对泥土建筑耐久性的影响，以及不同气候带（干燥、半湿润）下，泥土建筑的生命周期和维护方法。书中收录了多个古代遗址中发现的泥土配方残迹，通过考古化学分析的视角，重构早期建筑师对材料的直观理解和经验积累。 第二章：林海与木构的哲学——木材的结构与文化符号 木材，作为一种可再生的有机材料，在很大程度上塑造了东亚和北欧等森林资源丰富地区的建筑风貌。本章不仅关注木材的物理特性——抗拉强度、弹性模量以及防腐处理（如使用油脂、焦化或天然树脂）——更深入挖掘了木材在不同文化中承载的象征意义。我们详细比较了中国传统榫卯结构（如斗拱系统）与古希腊罗马木框架结构在力学传导上的差异，以及它们如何适应各自的地震活动和气候条件。书中专门辟出一节，探讨了古代采伐、干燥和加工木材的工艺，例如如何选择特定树龄和生长方位的木材以确保长期稳定性。对于那些因火灾或腐烂而消逝的古代木构建筑，我们试图通过历史文献和现存残件，还原其最初的辉煌。 第三章：永恒的挑战——石材的开采、运输与巨构的秘密 石材，代表着人类对“不朽”的追求。本章是全书篇幅最厚重的部分之一，它系统梳理了人类如何从简单的石器时代过渡到能够精确切割巨石的阶段。我们首先分类介绍了主要的建筑石材类型，如花岗岩、大理石、石灰岩和砂岩，以及它们各自的硬度、风化速率和适用场景。核心内容在于揭示古代巨石工程背后的技术奇迹：从采石场的“楔入法”到“滚木运输法”的力学原理。对于埃及金字塔、秘鲁的萨克塞瓦曼堡垒以及古希腊的帕特农神庙，本书结合现代工程力学分析，推演出古代工匠可能采用的起重和定位技术，重点探讨了石材之间精准对接所依赖的测量工具和校准标准。此外，我们还研究了石材表面处理（如磨光、凿刻纹理）如何影响建筑的整体美学和耐久性。 第四章：粘合的力量——石灰、火山灰与早期胶凝材料 本章着眼于将松散材料凝聚成坚固整体的“粘合剂技术”。古代的砂浆和灰泥远非今日我们所理解的简单混合物。我们详细考察了生石灰和熟石灰的制备过程，并分析了其在干燥和碳化过程中的化学变化。最为引人注目的是对火山灰（Pozzolana）的应用研究。本书追溯了古罗马人在提炼火山灰方面的卓越成就，解释了它们如何与水和石灰反应，形成具有水硬性（在水中也能固化）的“罗马混凝土”的前身。通过对庞贝古城、哈德良万神殿等遗址的材料取样分析，我们揭示了早期胶凝材料中添加的有机物（如血液、动物脂肪或植物纤维）对改善其柔韧性和抗裂性的作用。这些技术体现了古代工匠对材料化学的深刻实践。 第五章：烧制的艺术——砖块与陶器的早期工业化 将泥土高温烧制成砖，是人类建筑材料史上的一次重大飞跃，标志着材料性能的系统性提升。本章分析了早期制砖技术的地域差异，包括晒干的土坯砖（Adobe）与经过窑烧的烧结砖（Fired Brick）之间的性能鸿沟。我们详细描述了古代砖窑的设计——从简单的露天堆烧到结构复杂的隧道窑，以及如何通过控制燃料消耗和空气流动来调节烧成温度，从而获得不同强度和颜色的砖块。重点讨论了烧制温度对砖块孔隙率和吸水率的影响，以及这如何决定了砖块在不同气候条件下的耐久性。此外，本书还探讨了古代釉面砖和装饰性陶器在建筑装饰领域的应用，揭示了这种“半成品”材料在美学和实用性上的双重价值。 第六章：辅材与保护层——草、芦苇与防水技术的原始形态 建筑的完整性往往取决于其保护层和辅助填充材料。本章关注那些常常被主流史籍忽略的“软材料”。我们探讨了稻草、芦苇和竹子等植物纤维在夯土墙、屋顶覆盖物和灰泥层中的加筋作用（类似于现代的纤维增强材料）。我们考察了屋顶瓦片、沥青或树脂作为防水层的应用实例，这些技术对于保护内部结构免受湿气侵蚀至关重要。通过对古代排水沟、蓄水池和地下室的考察，本书还原了前工业时代对水害防治的朴素而有效的策略。 结语：经验的传承与材料的韧性 本书最后总结了这些古代建筑材料技术得以传承的社会结构——从经验丰富的工匠阶层到皇家或宗教机构对建筑知识的垄断。我们强调，这些技术并非孤立存在，而是深深植根于当地的资源禀赋、气候挑战和文化需求之中。它们展现了一种与自然和谐共存的、具有高度韧性和适应性的建造哲学，其智慧至今仍为现代可持续建筑提供了重要的启示。

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翻开这本书的时候，我本以为会看到一堆关于水泥水化热和骨料级配的陈词滥调，毕竟这个领域的研究似乎已经进入了一个平台期。然而，《近代混凝土技术》的出现，彻底颠覆了我的预期。它在“绿色与可持续发展”这一块的论述，简直是教科书级别的。作者没有仅仅停留在喊口号，而是详尽地介绍了各种再生骨料的性能评估方法，以及如何通过掺入工业废渣（如高炉矿渣、粉煤灰）来替代部分水泥，同时又如何应对由此带来的早期强度损失和后期强度增长曲线的变化。书中甚至包含了一份详细的生命周期评估（LCA）案例，对比了传统C40混凝土与低碳胶凝材料混凝土在全生命周期内的碳排放差异，数据翔实，论证有力。对于我们这些肩负环保责任的工程师来说，这本书提供了坚实的理论后盾和可靠的技术路径，它清晰地指明了未来混凝土行业从“大力出去”到“精细化、环保化”转型的方向，让我深刻体会到，技术革新不仅仅是提高强度，更是对地球环境的负责。

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说实话，我购买《近代混凝土技术》是抱着试一试的心态，因为我主要关注的是既有结构改造和修复领域。通常这类书籍对新材料的介绍往往只是蜻蜓点水，但这本书却给了我一个惊喜。在“结构修补与加固材料”这一章，它对纤维增强复合材料（FRP）和超高性能混凝土（UHPC）在既有结构中的应用，进行了极为详尽的论述。它不仅介绍了这些新材料的力学性能，更重要的是，它详细对比了不同粘结材料（如环氧树脂、聚合物砂浆）在不同基材（钢筋、旧混凝土）上的界面性能和长期稳定性。书中针对历史建筑修缮中如何兼顾强度提升与外观协调性给出的建议，非常具有可操作性。它不像其他书籍那样只关注“能做什么”，而是深入探讨了“为什么这样做更可靠”，这种对工程安全和经济性的双重考量，让我觉得这本书的价值远远超出了教材范畴，更像是一本高级工程师的“工具箱手册”。

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这本书的编排结构，简直是为自学者量身定做的。我个人的学习习惯是喜欢先建立全局观，再深入细节。而《近代混凝土技术》的章节划分逻辑性非常强，从最基础的原材料化学特性，逐步过渡到配合比设计，再到施工工艺控制，最后落脚于长期性能评估和质量控制。它在每一章节末尾设置的“关键概念回顾”和“思考题”，极大地帮助我巩固了所学知识，尤其是那些涉及概率和统计学在混凝土性能预测中的应用的分析，处理得非常得体。书中穿插了大量国际标准（如ACI、Eurocode）的关键指标对比，这种跨标准的视野拓展，对于希望参与国际工程项目的我来说，是无价的。而且，排版清晰，公式推导过程清晰无跳跃，即便是面对涉及到非线性有限元分析的部分，作者也给出了非常直观的解释，让人觉得复杂的技术问题并非高不可攀，完全可以被系统地掌握和应用。

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这本《近代混凝土技术》着实让我这个刚入门的结构工程师眼前一亮，它不像市面上那些老掉牙的教材，上来就是一堆晦涩难懂的公式和历史沿革。作者显然是下了苦功夫的，他把混凝土这门看似传统的学科，用一种非常现代、非常实用的视角重新梳理了一遍。我尤其欣赏它在“高性能混凝土”这一章节的处理方式，没有停留在概念的堆砌上，而是深入剖析了各种新型外加剂的微观作用机理，图文并茂地展示了它们如何影响和改善了混凝土的和易性、早期强度乃至长期耐久性。特别是关于自密实混凝土（SCC）在复杂钢筋约束环境下的应用案例分析，简直就是我的“救命稻草”。书里详述了如何通过调整级配和选择合适的减水剂，来避免离析和过度泌水，这对于我最近承接的一个超高层核心筒项目来说，提供了宝贵的实践指导。阅读过程中，我甚至能感受到作者在实验室里反复试验、精益求精的严谨态度，这种将理论与前沿工程实践紧密结合的写作风格，极大地提升了阅读体验，让枯燥的材料科学瞬间变得生动起来，也让我对未来混凝土结构设计有了更清晰的认识和更大的信心。

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这本书的叙事节奏掌握得极好，读起来完全没有传统技术书籍那种压抑感。它就像一位经验极其丰富、说话又极富魅力的老教授，娓娓道来。特别是在探讨“混凝土的耐久性”这一核心议题时，作者没有采用那种冷冰冰的、罗列标准的做法。他把耐久性问题与实际工程病害紧密挂钩，比如海水侵蚀、硫酸盐侵蚀、冻融循环等，然后深入浅出地讲解了混凝土内部孔隙结构如何决定其抗侵蚀能力。最让我称道的是，它用大量的实测数据图表，直观地展示了不同养护条件和配比对氯离子迁移系数的影响。我记得有一段文字描述了混凝土开裂的微观机制，作者将其比喻成“结构内部的无声战争”，这种文学性的表达，一下子就把抽象的物理化学过程拉到了读者的感知层面。这种将科学深度与人文关怀相结合的叙事手法，使得即便是初次接触混凝土材料学的读者，也能迅速抓住重点，并对这门学科产生浓厚的兴趣。

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