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出版者:机械工业出版社

作者:中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会

出品人:

页数:251

译者:

出版时间:2005-8

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111171560

丛书系列:

图书标签:

• 聚羧酸系高性能减水剂的技术应用
• 1
• 聚羧酸系减水剂
• 混凝土外加剂
• 高性能混凝土
• 建筑材料
• 水泥化学
• 减水技术
• 施工技术
• 材料科学
• 工程应用
• 新型减水剂

图书名称：现代结构工程材料的创新与性能提升 图书简介 本书深入探讨了现代土木工程领域中几种关键结构材料的最新发展、核心性能指标、先进的改性技术及其在复杂工程结构中的实际应用。全书聚焦于材料科学与工程实践的交叉前沿，旨在为结构工程师、材料科学家以及从事建筑工业化的高级技术人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。 第一部分：高性能混凝土的基石——新型胶凝材料体系 本部分着重解析了传统波特兰水泥的局限性，并详细介绍了新一代胶凝材料体系，包括高炉矿渣水泥（GGBFS）、粉煤灰（PFA）的活化技术以及地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）的化学机理。 1. 地聚合物化学与微观结构： 阐述了基于硅铝酸盐原料（如粉煤灰、煤矸石）与碱激发剂反应的聚合过程。重点分析了激发剂种类（如NaOH、KOH、水玻璃）对反应动力学、凝结时间以及最终产物——无定形多孔结构的形成和演变的影响。书中通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG-DTA）数据，揭示了地聚合物材料内部纳米级的孔隙结构如何决定其宏观力学性能和耐久性。 2. 低碳水泥替代技术： 比较了不同等级的矿渣粉和粉煤灰在部分替代波特兰水泥时的性能差异。探讨了如何通过优化研磨细度、控制钙硅比（C/S）和碱激发剂用量，实现高性能、高抗硫酸盐侵蚀、低早期强度的特定水泥体系设计，以满足不同工程需求（如大体积浇筑或海洋工程）。 第二部分：混凝土流变学与工作性能的精确控制 本部分将流变学理论引入到工程实践中，重点分析了影响混凝土工作性能的关键因素，特别是针对超高泵送和自密实混凝土（SCC）的需求。 1. 混凝土的流变学模型： 详细介绍了描述混凝土流变特性的本构模型，包括Bingham模型、Herschel-Bulkley模型及其在预测剪切稀化行为中的应用。书中提供了大量实验数据，用于校准这些模型参数，并探讨了粘滞性（Viscosity）和屈服应力（Yield Stress）如何共同决定混凝土的抗离析能力和泵送性能。 2. 新型添加剂对流变性能的调控： 深入分析了除常规减水剂以外的其他辅助添加剂的作用。例如，黏土矿物（如膨润土、蒙脱石）作为增稠剂对稳定含粗骨料自密实混凝土体系的重要性，以及有机聚合物（如纤维素醚）在延迟水化和保持早期粘度方面的作用机理。书中特别强调了温度、骨料级配和搅拌速率对流变性能瞬时变化的影响规律。 3. 现场应用与质量控制： 提供了从实验室配比到现场施工过程中，如何利用流变测试设备（如V型翻斗仪、旋转流变仪）进行质量控制的标准化流程和故障排除指南。 第三部分：结构增强与功能化复合材料 这一部分聚焦于如何通过引入增强纤维和纳米材料，显著提升结构材料的韧性、抗裂性及特定功能。 1. 纤维增强复合材料（FRC）的设计与行为： 细致剖析了不同类型纤维（钢纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维）在混凝土基体中的分散机制、锚固效应及其对材料后屈服性能的影响。书中着重讨论了纤维体积率、长径比对韧性指标（如残余抗拉强度、弯曲韧性系数）的优化作用，并结合断裂力学原理分析了纤维-基体界面过渡区（ITZ）的性能。 2. 纳米材料在水泥基体中的应用： 探讨了纳米二氧化硅（Nano-SiO2）、碳纳米管（CNT）和石墨烯氧化物（GO）在改善水泥水化动力学和填充微孔隙方面的潜力。通过高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）图像，展示了纳米颗粒对C-S-H凝胶结构重组和致密化的微观影响，以及由此带来的强度和耐久性的提升。 3. 自修复混凝土技术展望： 介绍了基于胶囊包裹（Capsule-based）和细菌诱导（Bacterial-induced）的结构自修复技术。分析了修复剂释放的时机、修复剂与原有损伤界面相容性的化学挑战，以及修复后结构恢复程度的评估方法。 第四部分：先进结构工程中的应用案例与规范解读 本部分将前述的材料科学原理与大型、复杂工程的实际需求相结合。 1. 超高性能混凝土（UHPC）在预制构件中的应用： 详述了UHPC的特殊配制要求、热养护工艺以及其在抗冲击、耐磨损结构中的应用。案例分析包括UHPC桥面板、防撞墙和关键基础设施的寿命预测模型。 2. 极端环境下的材料选择： 针对海洋腐蚀、高寒冻融循环和高强度抗震要求，对比分析了不同高性能材料体系的长期性能表现。重点解析了提高氯离子渗透抗性和碳化抗性的材料设计策略。 3. 工程规范与标准实践： 结合国际（如ACI, Eurocode）和国内相关标准，指导读者如何将实验室数据转化为符合设计和施工要求的工程规范参数，确保新材料安全、可靠地应用于实际工程中。 本书内容严谨，图表丰富，力求在理论深度与工程实用性之间取得最佳平衡，是结构工程材料领域技术人员的宝贵资源。

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这本书的结构安排和内容深度，让我这个对高分子化学略知一二的读者都感到压力山大，但同时也极其佩服作者的系统性梳理能力。它不仅仅停留在介绍产品功效的层面，而是像一本教科书一样，从最基础的单体合成、聚合反应机理，一直讲到最终产品在不同类型水泥体系中的适应性测试和耐久性评估。尤其是关于“环境友好型”合成路线的探讨，这部分内容非常与时俱进，作者详细比较了不同聚合方法在能耗、副产物产生以及最终产品纯度上的优劣，这体现了作者对当前可持续发展趋势的深刻洞察。我注意到书中用了大量的篇幅来分析不同分子量分布的减水剂在不同温度和龄期下的稳定表现，这对于确保工程质量的长期可靠性至关重要。书中的案例分析，尽管我无法完全理解其背后的复杂计算，但那种详尽的数据支持和逻辑推演，展现了一种近乎偏执的科学精神，让人深信不疑其结论的权威性。

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这本书给我的整体印象是：极其严谨、专业深度极高，但对于非专业人士来说，阅读体验更像是一次“知识的洗礼”，而不是“轻松的阅读”。它所涵盖的知识面非常广，从有机合成化学的精妙到流变学的基础知识，再到建筑材料的耐久性测试标准，几乎没有放过任何可能影响产品最终性能的环节。我尤其欣赏作者在讨论技术局限性时的坦诚态度，没有过度美化该技术，而是客观地指出了在某些极端环境下，现有技术可能存在的不足和未来的研究方向。这本书的价值在于其作为一本前沿技术的“百科全书”和“方法论指南”的角色，它将复杂的化学原理转化为可被工程师理解和应用的工程指导，但这个转化过程本身对读者的基础知识储备提出了极高的要求。它更像是一本放置在实验室角落里，只有在遇到关键技术瓶颈时才会被翻阅的“秘笈”。

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如果我必须用一个比喻来形容阅读这本书的体验，那就像是进入了一座高度精密、只有专业人士才能完全理解的“材料炼金术工厂”。作者对“高性能”的定义，绝不是停留在强度指标上，而是多维度、全方位的优化。书中对于聚羧酸体系的“粘度陷阱”和“后期坍落度损失”等业界公认的难题，都有深入的机理解释和可能的规避策略。这部分内容显示出作者不仅精通理论，更拥有丰富的工程实践经验，能够预见到使用者在实际操作中可能遇到的“坑”。书中的章节划分逻辑清晰，从基础理论到分子设计，再到宏观性能测试，层层递进，构建了一个完整的知识体系。对于那些渴望突破当前减水剂性能瓶颈的研究人员来说，这本书无疑提供了一个极佳的参考框架，它不是在告诉你“怎么做”，而是在解释“为什么是这样做的”，指导读者建立起一套科学的、可追溯的研发思维。

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这本书最大的特点，或者说最让普通读者感到“门槛高”的地方，就是它对“应用技术”的阐述达到了近乎学术论文的细致程度。它没有提供那种“一勺下去，混凝土变丝滑”的简单窍门，而是深入到影响实际应用的每一个微小变量。比如，它讨论了搅拌速度、掺量均匀性对药剂分散效果的制约，甚至提到了水质硬度对聚羧酸链吸附性能的影响。读到这些内容时，我脑海中浮现出的是实验室里那些穿着白大褂、对着精密仪器反复调试的工程师形象。作者对“现场适应性”问题的讨论非常接地气，尽管是用非常专业的语言表述的，但其核心思想是强调，即使是最好的化学品，也需要精确的现场工艺去匹配，才能发挥最大效能。这本书的价值就在于，它把实验室的“理想模型”与施工现场的“复杂现实”之间的鸿沟，用扎实的科学语言进行了桥接，但这个桥梁的建造过程，着实需要高超的智力。

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这本关于《聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术》的书，从我这个非专业人士的角度来看，绝对是一部硬核到能让人头皮发麻的专业著作。我是在工程领域工作的朋友强烈推荐下抱着“了解一下未来建筑材料是怎么回事”的心态翻开的。刚开始看，我就感觉自己像是在攀登一座知识的高峰，术语密集得令人窒息，什么“分子链结构设计”、“电荷密度调控”、“空间位阻效应”之类的名词，简直是天书。特别是关于羧酸基团的接枝密度和长度对减水效率的影响那部分，作者似乎非常深入地探讨了化学层面上的每一个细节，每一个图表都充满了严谨的数学模型和复杂的反应动力学描述。我能体会到作者在梳理这些前沿技术时，付出了极大的心血，力图将这种复杂的高分子化学原理，与实际的混凝土性能优化紧密地联系起来。这本书显然不是写给那些只关心最终混凝土强度和流动性的施工人员看的，它面向的是那些需要在实验室里设计下一代外加剂配方的化学家和材料工程师，他们需要精确掌握每一个微观参数如何影响宏观表现。读到后面，我开始明白为什么这种减水剂会被称为“高性能”，因为它是在原子层面上进行的精细调控，这与传统的外加剂有着本质的区别。

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