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出版者:中国建材工业出版社

作者:陈燕

出品人:

页数:604

译者:

出版时间:2003-3

价格:68.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801593412

丛书系列:

图书标签:

• 石膏材料
• 建筑材料
• 石膏建筑
• 建筑工程
• 建材
• 室内装修
• 石膏板
• 轻质建筑材料
• 绿色建材
• 建筑技术

建筑结构与材料的深度探索：超越石膏的视角 书名：现代土木工程中的先进结构体系与新型功能材料 引言 在当代土木工程领域，随着社会对建筑性能、可持续性以及美学要求的不断提高，传统的建筑材料和结构体系正面临着前所未有的挑战与转型。本书旨在提供一个宏大而深入的视角，聚焦于那些正引领行业迈向未来的先进结构设计理念、高性能工程材料，以及创新的施工技术。我们刻意将叙述的重点放置于超越传统基础材料的边界，深入探讨那些决定了未来基础设施耐久性、适应性和环境友好性的关键技术领域。本书的读者群涵盖了结构工程师、材料科学家、建筑设计师、以及对高科技土木工程充满热情的专业人士。 第一部分：超高性能结构体系的革新 本部分着重于突破传统混凝土和钢结构的局限性，探讨新一代结构体系如何实现更高的跨度、更小的截面尺寸以及更优异的抗震性能。 第一章：预应力技术与后张拉体系的深化应用 本章详细分析了从简单的预应力混凝土到复杂的多场耦合预应力技术。我们探讨了纤维增强复合材料（FRP）预应拉杆在海洋工程和腐蚀环境中的应用优势，以及利用智能传感技术实时监测预应力损失和结构健康状况的方法。重点分析了新型锚具设计如何提高疲劳寿命和施工便捷性，并辅以多个超大跨度桥梁和高层建筑的案例研究，解析其受力机理和施工控制要点。 第二章：高性能钢结构与连接技术 本章超越了标准工字钢的范畴，深入研究了高强度、耐候性钢材（如Q460、Q550级钢）在复杂结构中的应用。讨论了焊接技术面临的挑战，特别是厚板焊接的热影响区控制和残余应力分析。此外，还专题阐述了新型连接节点的设计，例如自复位（Self-centering）连接件和粘滞性耗能连接器的原理及其在提升结构韧性中的作用，这对于地震多发区的建筑至关重要。 第三章：新型空间结构与拓扑优化设计 探讨了张拉整体（Tensegrity）结构、网壳结构以及自由曲面结构的几何设计原理。重点介绍了如何利用拓扑优化方法，在保证结构功能的前提下，实现材料的最优化布局，从而大幅减轻结构自重并节约材料。结合参数化设计软件（如Grasshopper、RhinoVault），阐释了复杂曲面结构在预制化生产中的路径规划与误差控制。 第二部分：革命性的功能性工程材料 本部分将材料科学的前沿成果引入土木工程领域，介绍那些具备传统材料无法比拟的力学、物理或化学性能的新型材料。 第四章：纤维增强复合材料（FRP）在土木工程中的全面应用 深入剖析了碳纤维（CFRP）、芳纶纤维（AFRP）和玻璃纤维（GFRP）的性能差异及其在结构加固、桥梁构件、以及新型预制结构中的应用。讨论了FRP的长期耐久性问题，特别是紫外线照射、酸碱环境下的性能衰减模型，并介绍了最新的表面涂层技术以提高其环境适应性。本章还详细对比了FRP与传统钢筋在电磁兼容性、抗疲劳性能上的优劣。 第五章：自修复与智能响应性材料 本章聚焦于未来建筑的自主维护能力。详细介绍了基于微生物诱导的自修复混凝土技术，解析其作用机理——即微生物在裂缝形成后分泌碳酸钙填补微裂缝的过程。同时，也探讨了掺入形状记忆合金（SMA）以实现结构被动或主动自复位的潜力。此外，还涵盖了对温度、应变敏感的压电材料和光纤传感材料在结构健康监测（SHM）系统中的集成方案。 第六章：高性能混凝土的演进：从纤维到纳米技术的跨越 本书将高性能混凝土（HPC）的定义扩展至具备特殊功能的混凝土。细致分析了超高韧性混凝土（UHPC）的微观结构，特别是其在复杂应力状态下表现出的准脆性特征和极高的抗压强度。讨论了纳米材料（如纳米二氧化硅、碳纳米管）的引入对水泥水化过程、孔隙结构优化以及材料整体力学性能提升的影响机制，并探讨了其在超薄结构和抗冲击结构中的应用潜力。 第三部分：可持续性、数字化与工业化建造 本部分着眼于工程实践的未来趋势，探讨如何通过材料与技术的集成，实现更环保、更高效的建造方式。 第七章：循环经济与低碳足迹材料 本章关注建筑废弃物的资源化利用，例如高炉矿渣、粉煤灰、以及再生骨料的深度加工与应用，旨在降低传统硅酸盐水泥的碳排放。讨论了地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）作为低能耗水泥替代品的工业化前景，解析了其固化机理、长期性能测试以及在不同气候条件下的应用限制。 第八章：增材制造（3D打印）在土木工程中的应用与材料匹配 系统梳理了大型结构3D打印技术的最新进展，包括挤出式打印和定向能量沉积技术。重点讨论了用于打印的特种砂浆和高粘度复合材料的流变学要求和快速凝结机制。分析了3D打印技术在实现复杂几何形状预制构件和现场快速建造中的经济性与技术挑战，特别是层间粘结强度和缺陷控制。 第九章：模块化设计与集成化施工技术 本章探讨了预制化（Precast）和模块化（Modular）建造体系如何通过工厂精益生产提高质量并缩短工期。关注点在于工厂化生产与现场快速装配之间的接口设计、容差控制，以及如何利用BIM（建筑信息模型）技术实现设计、生产到安装的全流程数字化集成管理，以确保结构部件的精确对位和高效连接。 结论 本书通过聚焦于先进结构、功能材料和数字化建造，勾勒出了土木工程领域在未来几十年内可能实现的技术飞跃。这些技术和材料体系共同指向一个更安全、更持久、更环保的建筑未来，极大地拓宽了工程师和设计师的想象空间，是深入理解和应用当代工程创新的必备参考。

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我这次拿到这本“石膏建筑材料”的书时，说实话，心里是抱着一丝怀疑的，毕竟市面上讲材料的书汗牛充栋，大多都是泛泛而谈，缺乏实战价值。但这本书，真的让我耳目一新。它最吸引我的地方在于其独特的叙事方式——它更像是一部石膏发展史的编年史，而不是一本冷冰冰的技术手册。作者巧妙地将石膏从古代埃及的建筑应用，一直追溯到现代工业化的生产流程和最新的绿色建材趋势。比如，书中详细描述了煅烧石膏（熟石膏）在不同温度和压力下的反应机理，尤其是对半水石膏转化为二水石膏的化学动力学过程的剖析，非常到位，让人对这个看似简单的材料有了更深层次的敬畏。我尤其喜欢其中穿插的几个“历史访谈”片段，像是作者真的去采访了上世纪参与石膏生产线改造的老工程师，记录下了一些失传的工艺细节和经验教训。这种人文关怀与硬核技术的结合，使得阅读过程充满了乐趣，完全没有传统技术书籍的枯燥感。对于一个在行业内摸爬滚打多年的老手来说，这些“活的”经验比冰冷的公式更有价值，它让我反思自己过去的一些处理方式是否过于教条化，这本书无疑提供了一个广阔的、富有历史厚度的视角来重新审视我们每天都在使用的这些材料。

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这本关于石膏建筑材料的书，简直是为我们这些常年与建筑材料打交道的人量身定做的教科书。我得说，从这本书的装帧设计上，就能感受到作者的用心。它采用了那种传统的精装本形式，拿在手里沉甸甸的，很有质感，这本身就给阅读体验加分不少。翻开内页，首先映入眼帘的是大量高清的、色彩还原度极高的实物照片和施工现场的示意图。我特别欣赏它对不同类型石膏板材的微观结构解析，那些用电子显微镜拍摄的晶体结构图，清晰到几乎能让人用手触摸到那些石膏晶体的排列，这对于理解材料的内在性能至关重要。更别提关于石膏基自流平砂浆的性能对比部分，作者没有停留在简单的文字描述，而是用大量的图表展示了不同配比下材料的收缩率、早期强度和最终抗压强度的变化曲线，这些数据非常扎实，足以让项目经理和材料工程师在实际工程中做出精准的决策。此外，书中对石膏在防火和吸音方面的应用案例分析也极其深入，结合了最新的国际标准和国内的实际应用规范，读完后，我对如何利用石膏材料解决复杂建筑声学和消防难题有了全新的认识。这本书绝对不是那种浮于表面的介绍性读物，它深入到了材料科学的本质，对每一位从事建筑材料研发或质量控制的人来说，都是案头必备的宝典，每次翻阅都能发现新的知识点和实践指导意义。

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这本书的排版和插图设计，可以说是近年来我读过的技术书籍中最具艺术感的。它成功地将枯燥的化学方程式和复杂的力学模型“美化”了。比如，在讲解石膏浆体的流动性时，作者没有使用传统的二维图表，而是采用了三维流变学模型的渲染图，色彩搭配和谐又不失科学的严谨性，让人一看就能直观地理解不同剪切速率下石膏浆体的非牛顿特性。再者，书中对石膏采矿和初级加工流程的介绍，采用了大量的航拍照片和流程图的组合，这种宏观与微观相结合的手法，让我对石膏从“地下到成品”的全生命周期有了清晰的认知。特别是关于环保和回收利用的章节，作者的处理方式非常前瞻，没有流于口号，而是详细介绍了闭路循环系统中石膏废料的纯化技术和再投入使用的经济性分析。阅读体验非常流畅，作者的文字功底也很扎实，用词精准，逻辑清晰，即使是涉及复杂物理化学反应的部分，也能被组织得井井有条，读起来毫不费劲，感觉就像是跟随一位经验丰富的导师进行一次系统的学习之旅，而不是在啃一本厚重的参考书。

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我购买这本书主要是因为工作需要处理大量关于石膏板隔墙的隔音问题，希望能找到更具创新性的解决方案。这本书在“声学性能”这块的内容，超出了我的预期。它不仅仅罗列了石膏板的降噪系数（NRC和STC值），而是深入剖析了影响隔声性能的结构因素——比如填充材料的选择、龙骨的阻尼处理以及接缝密封的精确要求。书中有一个专门的章节探讨了“复合隔声墙体”的设计哲学，通过大量的实测数据对比了单层、双层石膏板在不同频率下的衰减效果，这些数据非常具有说服力。最让我惊喜的是，它还讨论了如何利用石膏材料本身的多孔性来设计具有特定频率选择吸收能力的声学面板，这在传统的建筑材料书中是极为罕见的讨论深度。书中的许多结论都直接来源于最新的实验室测试报告和工程实践反馈，使得书中的建议极具操作性。对于结构工程师和声学顾问而言，这本书不仅仅是一本参考书，更像是一本“问题解决手册”，它提供了一套系统的、基于材料科学原理的解决框架，帮助我们超越常规思维，去探索石膏材料在高端建筑应用中的无限可能。

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说句实在话，对于初学者来说，直接上手这本《石膏建筑材料》可能会觉得有些吃力，因为它对专业术语的运用相当精准和密集，几乎没有做过多的简化。但这恰恰是它价值的体现。我指的是，如果你想真正掌握石膏类产品的工程应用，这本书提供了无可替代的深度。我重点研究了其中关于“石膏基干墙系统”的抗冲击性能测试章节，那部分内容详细列举了欧洲（EN标准）和北美（ASTM标准）在测试方法上的细微差别，并解释了这些差别如何影响最终的结构安全系数。作者对测试仪器的校准要求描述得极为细致，甚至提到了不同湿度环境下传感器读数的修正方法，这在其他任何教材中都是看不到的。此外，书中对石膏制品在极端气候条件下的耐久性分析也极其深入，比如高湿度环境下硫化氢对石膏的侵蚀机理，以及如何通过添加特定的缓蚀剂来延长材料的使用寿命，这些都是高度专业化的知识。这本书更像是给那些已经具备基础材料学背景的人准备的“进阶秘籍”，它不再是教你“这是什么”，而是详尽地告诉你“为什么是这样，以及如何通过精确控制来达到最佳效果”。

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