具体描述
《现代土木工程材料学：性能、应用与可持续发展》 内容概要 本书旨在为土木工程领域的专业人士、研究人员和高等教育学生提供一本全面、深入且前沿的教材，重点探讨现代土木工程材料的科学基础、性能表征、先进应用技术以及在可持续发展背景下的创新方向。全书结构清晰，内容覆盖了从传统材料到高新复合材料的广阔范围，强调理论与工程实践的紧密结合。 第一部分：工程材料的微观结构与本构理论基础 本部分首先建立了材料科学的基本框架，着重分析结构层级对宏观性能的影响。 第一章：工程材料的原子与微观结构 详细阐述了水泥水化产物（CSH凝胶）、混凝土中的孔隙结构、钢材中的晶体学特征、聚合物的链结构等核心微观要素。引入先进的表征技术，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）在材料分析中的应用，帮助读者建立“结构决定性能”的直观认识。特别关注了界面过渡区（ITZ）在多相材料（如钢筋混凝土）力学响应中的关键作用。 第二章：材料的本构关系与非线性行为 深入探讨了描述材料响应的本构模型，覆盖了线弹性、弹塑性、粘弹性与粘塑性理论。重点分析了混凝土在复杂应力状态下的应力-应变关系，包括损伤模型（如Continuum Damage Mechanics）在模拟材料开裂与软化过程中的应用。此外，对岩石、土体材料的本构模型进行了系统梳理，包括 Mohr-Coulomb 准则、Drucker-Prager 模型及其在有限元分析中的实现。 第二章（续）：材料的长期性能演化与耐久性基础 本章聚焦于材料在长期服役环境下的性能退化机制。详细分析了钢筋的腐蚀过程（电化学理论基础、氯离子侵蚀、碳化作用），混凝土的碱骨料反应（ASR）及其动力学模型。对材料的渗透性、扩散性进行了量化研究，为工程结构的寿命预测提供科学依据。 第二部分：高性能与功能性材料的创新应用 本部分是本书的重点，介绍了为应对现代工程挑战而开发的新型材料体系。 第三章：高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC） 系统介绍了UHPC的材料设计原理，包括超细粉料的选择、高性能减水剂的作用机制以及纤维增强对材料韧性的提升。详细阐述了UHPC的力学性能（极高抗压强度、优异的抗裂性能）和耐久性优势。探讨了UHPC在预制构件、抗爆结构和关键基础设施修复中的实际工程案例。 第四章：先进结构钢材与复合材料 本章深入探讨了高强钢、耐候钢和相变钢的冶金特性和焊接工艺。在复合材料方面，详细分析了纤维增强复合材料（FRP）的力学行为，包括其各向异性特性、铺层设计对结构承载力的影响，以及FRP在结构加固和新型桥梁结构中的应用潜力。讨论了钢-FRP混合结构的设计规范与性能评估。 第五章：智能与自修复材料 面向未来结构健康监测与主动维护需求，本章介绍了嵌入式传感器的集成技术（如光纤光栅传感器在混凝土内部的应力监测）。重点阐述了自修复混凝土的研究进展，包括微胶囊技术、细菌诱导的钙化过程，及其在延长结构使用寿命和降低维护成本方面的工程前景。 第三部分：材料性能的试验测试与无损评估 本部分强调了准确获取材料参数和评估现有结构状态的重要性。 第六章：材料性能的常规与先进试验方法 详细介绍了标准化的静力加载试验（抗压、抗拉、抗折试验）的试件制备、加载速率控制和数据后处理方法。特别强调了动态力学性能测试，包括冲击试验、疲劳加载试验的原理和设备要求。对于复杂材料，介绍了三轴试验仪在模拟深层地质材料应力状态中的应用。 第七章：结构健康监测（SHM）与无损评估（NDE）技术 本章聚焦于现场状态评估。系统梳理了超声波检测（UT）、声发射（AE）技术在识别材料内部缺陷（裂缝萌生、扩展）中的应用机理。讨论了地质雷达（GPR）在检测地下结构和隐藏缺陷中的局限性与优势。此外，结合数据科学方法，探讨如何将大量的传感器数据转化为可操作的结构健康信息。 第四部分：可持续性与绿色工程材料 认识到环境影响是现代工程必须面对的挑战，本部分专注于绿色化和资源循环利用。 第八章：低碳与绿色胶凝材料 详细分析了传统硅酸盐水泥的生产过程及其碳足迹。重点介绍了地聚合物（Geopolymers）的化学激活机制、性能优势和环境效益。讨论了高炉矿渣、粉煤灰等工业副产品在替代水泥中的应用比例和技术挑战。 第九章：再生骨料与循环经济在土木工程中的实践 本章探讨了建筑垃圾的回收、处理与再生骨料（RCA）的性能提升技术。分析了再生骨料对新拌混凝土性能的负面影响（如孔隙率增加）以及如何通过浸泡处理、表面改性技术来克服这些限制，实现大规模、高性能的再生混凝土应用。 结语 本书内容全面，理论深度足够支撑研究生阶段的学习，同时兼顾工程实践的应用性，是土木工程师面向未来挑战、掌握先进材料技术的必备参考书。全书力求用严谨的工程语言和详实的图表数据，构建起连接基础科学与前沿工程应用的知识桥梁。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有