公路建筑材料(公路与桥梁工程专业用) (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (1998年1月1日)

作者:杨云芳编

出品人:

页数:264 页

译者:

出版时间:1998年1月1日

价格:28.0

装帧:平装

isbn号码:9787114029264

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• 公路工程
• 桥梁工程
• 建筑材料
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• 交通工程
• 公路建设
• 材料科学
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《公路建筑材料：基础理论与工程实践》 第一章 绪论 本章旨在为读者建立对公路建筑材料的宏观认知，深入探讨其在现代公路工程中的核心地位，并阐述学习公路建筑材料的重要意义。我们将从公路工程的基本构成要素出发，引出材料科学在其中的不可替代性。 1.1 公路工程的重要性与材料的基石作用 现代社会高度依赖便捷高效的交通网络，而公路系统作为其血脉，承载着客流、货流乃至信息流的顺畅通行。一条优质的公路不仅要求科学的规划设计，更离不开坚实可靠的建筑材料。从路基的承载能力，到路面的耐久抗磨，再到桥梁的结构稳定，每一步都与材料的性能息息相关。材料的优劣直接决定了公路的安全性、使用寿命、维护成本，乃至对环境的影响。因此，深入理解并掌握公路建筑材料的特性，是每一位公路工程从业人员的必修课。 1.2 公路建筑材料的分类与发展趋势 公路建筑材料种类繁多，从传统的沥青、水泥、砂石，到新兴的高性能复合材料、绿色环保型材料，其发展历程既是人类智慧的结晶，也是科技进步的缩影。本章将对这些材料进行初步的分类介绍，为后续章节的深入探讨奠定基础。同时，我们将展望公路建筑材料未来的发展方向，包括对高性能、长寿命、低能耗、环境友好型材料的追求，以及智能材料在公路建设中的应用前景。 1.3 学习公路建筑材料的意义与方法 掌握公路建筑材料的知识，意味着能够理解不同材料的性能特点、适用范围、生产工艺以及质量控制方法。这不仅有助于设计人员选择最适合工程需求的材料，也能指导施工人员正确地施工，确保工程质量。此外，对材料的深刻理解还能帮助工程师在面对实际工程问题时，提出更具创新性和经济性的解决方案。本章将建议读者采用理论学习与实践相结合的学习方法，鼓励大家关注行业最新动态，积极参与实验和现场考察。 第二章 沥青及其混合料 沥青混合料作为沥青混凝土路面的主要组成部分，其性能直接影响着路面的平整度、抗滑性、耐久性以及舒适性。本章将聚焦沥青材料本身，然后深入探讨沥青混合料的设计、生产与性能。 2.1 沥青的种类、性质与性能评价 沥青是公路工程中最常用的粘结材料之一，其性能直接决定了沥青混合料的整体表现。本章将详细介绍不同来源和加工方式的沥青，如石油沥青、煤沥青等，并阐述它们的物理性质（如针入度、软化点、延度、脆性等）和化学组成。同时，我们将重点讲解如何通过各种试验方法来评价沥青的性能，以及这些性能指标与实际工程应用之间的关系。例如，高温稳定性与车辙抵抗性、低温抗裂性与温度裂缝的产生等。 2.2 沥青混合料的组成设计 沥青混合料并非简单的沥青与骨料的混合，而是一个精密的配合比设计过程。本章将详细介绍沥青混合料的组成设计原理，包括骨料（粗骨料、细骨料、填料）的选择原则、粒径级配的设计、沥青用量与沥青敏感性的关系。我们将重点阐述各种混合料设计方法，如马歇尔法、旋转压实法等，并分析不同设计方法在实际工程中的适用性。同时，还将介绍如何根据路面使用功能和交通荷载，设计出不同类型的沥青混合料，如密实沥青混合料、开级配沥青混合料等。 2.3 沥青混合料的生产与施工 优质的沥青混合料离不开规范的生产和精密的施工。本章将介绍沥青混合料生产设备（沥青拌合站）的工作原理、工艺流程以及质量控制要点。在施工方面，我们将重点讲解沥青混合料的摊铺、压实过程，包括摊铺机的操作、压路机的选择与压实顺序，以及温度控制对压实效果的影响。此外，还将介绍常见的施工技术，如热拌热铺、温拌沥青技术等，并探讨其在提高施工效率和减少环境污染方面的优势。 2.4 沥青混合料的性能检测与路面病害分析 为了确保沥青路面的质量和使用寿命，需要对沥青混合料进行严格的性能检测。本章将介绍各种常用的路用沥青混合料性能检测方法，如车辙试验、抗裂试验、水稳定性试验、抗滑性能检测等。通过这些检测，可以评估混合料是否满足设计要求。同时，我们将结合实际工程案例，分析沥青路面上常见的病害，如车辙、裂缝、坑槽、泛油等，并探讨这些病害的成因，以及如何通过改进材料性能和施工工艺来预防和处理。 第三章 水泥及其混凝土 水泥混凝土是公路工程中应用最为广泛的结构材料之一，尤其在水泥混凝土路面、桥梁、涵洞等结构中扮演着至关重要的角色。本章将系统介绍水泥的种类、性能，以及混凝土的配合比设计、生产、施工和性能评价。 3.1 水泥的种类、性能与生产工艺 水泥是混凝土的胶凝材料，其质量直接影响着混凝土的强度、耐久性和稳定性。本章将详细介绍不同种类的水泥，如硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，并阐述它们各自的化学组成、物理性能（如细度、凝结时间、强度、安定性）以及适用范围。我们将深入剖析水泥的生产工艺，包括原料准备、熟料煅烧、水泥粉磨等关键环节，并介绍水泥生产过程中的质量控制措施。 3.2 混凝土的配合比设计 混凝土的性能是由其组成材料的配合比决定的，因此配合比设计是混凝土工程的核心环节。本章将详细介绍混凝土配合比设计的理论基础，包括水泥用量、水灰比、骨料用量、外加剂的选择等。我们将重点阐述如何根据混凝土的设计强度、工作性、耐久性等要求，进行科学的配合比计算和试验优化。同时，还将介绍适用于不同工程部位（如路面、桥梁、隧道）的混凝土配合比设计原则，以及如何考虑材料的地区差异和可获得性。 3.3 混凝土的生产、运输与施工 混凝土的质量不仅取决于配合比，也与生产、运输和施工过程密切相关。本章将介绍混凝土搅拌站的类型、工作流程以及质量控制要点，包括骨料的精确计量、水泥的充分拌合、水的加入控制等。在运输过程中，我们将讨论混凝土搅拌车的性能要求，以及如何防止混凝土在运输过程中发生离析和初凝。在施工方面，我们将详细讲解混凝土的浇筑、振捣、养护等工序，并强调温度、湿度等环境因素对混凝土质量的影响。 3.4 混凝土的性能检测与耐久性 为了确保混凝土结构的安全和使用寿命，需要对其进行严格的性能检测。本章将介绍混凝土强度检测（如抗压强度试验、抗折强度试验）、工作性检测（如坍落度试验）以及其他重要性能指标的检测方法。特别地，我们将深入探讨混凝土的耐久性问题，包括抗冻融性、抗侵蚀性、抗碳化性等，并介绍如何通过调整配合比和选用合适的材料来提高混凝土的耐久性。 3.5 水泥混凝土路面材料与技术 除了通用混凝土，本章还将重点介绍水泥混凝土路面特有的材料与技术。这包括不同类型的混凝土面层材料，如普通混凝土、纤维混凝土、透水混凝土等，以及相关的配合比设计和施工要求。同时，我们将探讨水泥混凝土路面的接缝处理、早期强度控制、抗滑构造等关键技术，并分析其在提高路面性能和延长使用寿命方面的作用。 第四章 路基材料与处理 路基是公路的骨架，其稳定性和承载能力直接影响着上部结构的性能和公路的整体寿命。本章将深入探讨路基材料的选择、处理技术以及路基工程的质量控制。 4.1 路基土的分类与性质 路基材料主要为各类土体，其性质直接决定了路基的稳定性。本章将介绍土的物理力学性质，如土的颗粒组成、塑性、密度、含水量、内摩擦角、黏聚力等。我们将详细阐述不同类型土（如粘土、粉土、砂土、砾石）的特性及其在路基工程中的适用性。此外，还将介绍土的工程分类方法，以便于在设计和施工中进行准确选择。 4.2 路基填筑材料与压实 优质的路基填筑材料是确保路基稳定性的基础。本章将介绍适合路基填筑的各种材料，包括天然土、砂石、级配碎石等，并阐述其选择原则。重点将放在压实技术上，详细介绍路基填筑过程中的分层填筑、机械压实（如振动压路机、轮胎压路机）以及压实度的检测方法。我们将分析压实度对路基承载能力、变形和抗剪强度的影响，并强调在不同土质和湿度条件下的压实要点。 4.3 路基土的加固与改良技术 当天然土材料不满足路基工程要求时，需要采用土的加固与改良技术。本章将介绍多种常用的路基土加固与改良方法，包括： 水泥土搅拌桩/粉喷桩： 用于提高软土地基的承载力和降低沉降。 石灰桩/石灰粉喷桩： 利用石灰的化学作用改良土的物理力学性质。 强夯： 通过大型夯锤的冲击作用提高地基的密实度和承载力。 换填垫层： 将不合格土挖除，用合格的材料进行换填。 土工合成材料的应用： 如土工格栅、土工布、土工格室等，用于增强路基的整体稳定性、防止离析和增强承载能力。 我们将详细阐述这些技术的原理、适用条件、施工工艺及效果评价。 4.4 路基排水与防护 良好的排水系统是防止路基水毁、保持其稳定性的关键。本章将介绍路基排水设计的基本原则，包括横向排水、纵向排水以及排水构筑物的设置。同时，还将探讨路基边坡的防护措施，如坡面绿化、浆砌石护坡、土工格室护坡等，以防止水土流失和滑坡。 第五章 桥梁建筑材料 桥梁作为公路工程中的关键构筑物，对材料的强度、耐久性和稳定性有着极高的要求。本章将聚焦桥梁工程中常用的各种建筑材料，并探讨其特性与应用。 5.1 钢材在桥梁工程中的应用 钢材以其高强度、良好的韧性以及易于加工等优点，在桥梁工程中得到广泛应用。本章将介绍桥梁结构中常用的钢材类型，如普通碳素结构钢、高强度低合金结构钢等，并分析其力学性能、焊接性能以及防腐蚀措施。我们将重点阐述钢桁梁、钢箱梁、斜拉桥主缆等钢结构在桥梁设计与施工中的应用，并介绍钢结构的连接方法与质量控制要点。 5.2 混凝土材料在桥梁工程中的应用 混凝土在桥梁工程中是应用最广泛的材料，从桥墩、桥台到梁板、桥面，无处不在。本章将详细介绍适用于桥梁工程的特种混凝土，如高强度混凝土、抗裂混凝土、早强混凝土、聚合物混凝土等，并阐述其性能特点和配合比设计原则。我们将重点介绍预应力混凝土桥梁的应用，包括预应力筋的种类、张拉技术与施工控制。此外，还将探讨混凝土桥梁的耐久性问题，以及如何通过材料选择和施工控制来提高其抗侵蚀性和抗疲劳性能。 5.3 组合结构材料与复合材料 随着桥梁工程的发展，组合结构和复合材料的应用日益增多。本章将介绍钢-混凝土组合梁、钢-混凝土组合拱桥等组合结构的应用，并分析其结构优势。同时，还将介绍新型复合材料在桥梁工程中的应用，如纤维增强聚合物（FRP）材料在桥梁加固、轻质桥面等方面的应用，以及其优异的性能特点。 5.4 桥梁工程特种材料 除了上述主要材料，本章还将介绍一些桥梁工程中使用的特种材料，例如： 支座材料： 如板式橡胶支座、盆式支座、球形支座等，用于承受和传递上部结构的荷载，并适应结构变形。 伸缩缝材料： 用于补偿桥面因温度变化等引起的伸缩，如橡胶伸缩缝、梳齿形伸缩缝等。 防水材料： 用于保护桥面结构免受水侵蚀，如沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料等。 防撞设施材料： 如防撞护栏、防撞垫等，用于保障行车安全。 我们将简要介绍这些特种材料的性能特点、选择原则与应用要求。 第六章 其他公路建筑材料 除了沥青、水泥和钢材等主要材料，公路工程中还涉及一系列辅助材料和特殊用途材料。本章将对这些材料进行简要介绍，以期提供更全面的材料知识。 6.1 土工合成材料 土工合成材料在现代公路工程中扮演着越来越重要的角色，在路基加固、边坡防护、排水过滤等方面发挥着关键作用。本章将介绍几种常见的土工合成材料，如土工布、土工格栅、土工膜、土工格室等，阐述它们各自的功能、材料特性、选用原则及施工要点。 6.2 交通安全设施材料 保障公路交通安全是公路工程的重要目标，交通安全设施材料是实现这一目标的重要保障。本章将介绍道路标线材料（如热熔标线涂料、反光标线）、交通标志牌材料（如铝板、反光膜）、护栏材料（如波形梁护栏、混凝土护栏）以及隔音屏障材料等，并探讨其性能要求和应用标准。 6.3 道路绿化与景观材料 随着公路工程向绿色化、景观化方向发展，与道路绿化和景观相关的材料也日益受到重视。本章将简要介绍用于道路绿化的植物材料，以及用于景观设计的石材、木材等，并讨论其与公路工程的协调性。 6.4 环保型与再生材料 追求可持续发展是现代工程材料的重要方向。本章将介绍一些环保型材料，如再生沥青混合料、再生骨料、低碳水泥等，以及它们在公路工程中的应用潜力与技术挑战。 结论 通过对公路建筑材料的系统介绍，我们深刻认识到材料科学在公路工程中的基础性、战略性地位。从路基的稳固到路面的平坦，从桥梁的雄伟到交通的安全，每一项工程成就的背后，都凝聚着无数材料科学家的智慧和工程人员的实践。本课程不仅为读者提供了公路建筑材料的基础理论知识，更重要的是引导读者将理论知识应用于实际工程问题分析，培养解决复杂工程问题的能力。未来的公路工程将更加注重材料的性能提升、耐久性增强、环境友好性以及智能化应用。我们相信，通过持续的学习与探索，广大公路工程从业人员定能为建设更安全、更便捷、更可持续的公路交通体系贡献力量。

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我必须承认，这本书的学术深度是毋庸置疑的，但对于我这种更偏向于现场施工管理的人来说，它更像是一部“百科全书”而非“操作指南”。例如，在讨论混凝土拌合料的耐久性时，作者引用了大量复杂的离子扩散模型和半电池电位测试数据，这些内容在理论上令人信服，但我在实际工作中，更关心的是如何快速判断现场搅拌质量和如何应对突发的低温天气对新浇筑混凝土的影响。书中关于质量控制环节的描述相对比较精简，更多的是“应该做什么”而不是“在什么条件下应该变通地怎么做”。比如，对骨料含泥量和有机物含量的现场快速检测方法介绍得不够详尽，我不得不去翻阅其他的快速检测手册来补充这部分知识。不过，有一点值得称赞的是，它对材料的“生命周期评估”有独到的见解，这在当前强调可持续发展的背景下非常及时。整体而言，这本书更适合科研人员和高级工程师深入研究材料机理，对于一线技术员来说，可能需要配合大量的现场经验才能真正发挥其价值。

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这本书的封面设计得非常朴实，一看就知道是面向专业领域的教材，没有任何花哨的元素，这一点我很欣赏。当我翻开第一页时，就被其详尽的章节划分所吸引。前几章似乎着重于对基础材料，比如骨料和水泥的深入探讨，内容非常扎实，没有太多空泛的理论，而是直接切入到实际应用中的性能指标和试验方法。我特别注意到其中关于级配曲线分析的部分，讲解得深入浅出，即便是初次接触这些概念的学生也能很快理解其中关键。不过，说实话，对于一个刚接触公路工程的新手来说，一开始的那些物理化学基础知识读起来还是有点吃力的，需要反复查阅参考资料才能完全消化。全书的排版清晰，图表配合得当，很多结构示意图都标注得非常精确，这对于理解材料在不同应力下的行为至关重要。总的来说，作为入门级的参考资料，它为后续更复杂的结构设计和施工工艺打下了坚实的基础，但确实需要读者有一定的耐心和预备知识储备才能充分吸收其中的精髓。我期待着后续章节能有更多关于新型环保材料的介绍。

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这本书的排版和印刷质量，说实话，在目前的教材市场中算得上是上乘。纸张的厚度适中，反光度控制得很好，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳，这对于需要经常在办公室和工地之间奔波的我来说非常重要。装帧也很结实，即使我经常把它塞进工具包里，也没有出现明显的散页或封面脱胶的现象。内容上，它采取了一种递进式的讲解方式，从最基础的矿物学组成讲到高分子聚合物改性，逻辑链条清晰可见。我最欣赏的是它对“不确定性”的讨论。作者坦诚地指出了许多材料性能测试结果的随机性，并介绍了如何利用统计学工具（比如正态分布、置信区间）来处理这些工程中的“灰色地带”，这极大地提高了我对测试报告的批判性思维能力。这本书的价值在于，它不仅教你“是什么”，更重要的是教你“为什么会这样变”，并且教你如何用科学的方法去应对那些不可控的变数。我毫不犹豫地向需要系统学习工程材料的同行推荐这本书。

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这本书的知识体系搭建得非常宏大，它不仅仅是停留在对单一材料性能的描述上，而是将材料学、力学以及实际工程应用无缝地连接了起来。我花了大量时间研究其中关于沥青混合料设计那几章，它详细阐述了马歇尔试验和超级帕斯特（Superpave）系统的区别和优劣，分析得极其透彻，甚至连不同地区气候条件对最佳沥青用量选择的影响都考虑进去了。这对我目前正在进行的一个小型路面修补项目提供了极大的帮助，我根据书中的建议调整了混合料的比例，初步的试铺效果非常理想，粘附性和抗车辙能力都有显著提升。书中引用的规范和标准看起来都非常新，这在工程领域至关重要，因为规范的更新速度非常快。唯一的不足是，在讲解高粘度改性沥青的温拌技术时，似乎略显保守，没有过多涉及目前行业内正在探索的一些前沿技术，比如泡沫沥青的应用案例就相对较少，或许是受限于出版的时间，但总体上，它依然是一本非常可靠的“实战手册”。

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初次接触这本教材时，我对它在桥梁工程材料方面的覆盖范围感到惊喜。通常，公路材料的书籍会过度侧重于路面结构，而这本书在预应力混凝土、钢箱梁用钢材的抗疲劳性能等方面投入了相当大的篇幅，这对于我们从事桥梁维护工作的人员来说非常有价值。特别是关于钢筋锈蚀与防护机制的那一章，作者没有停留在传统的涂层保护，而是深入分析了阴极保护技术在桥梁结构中的应用潜力，配有大量的失效案例分析图，极具警示意义。这些案例的细节描述非常到位，让我能够更好地理解为什么某些防护措施会在特定环境下失效。唯一的遗憾是，书中对于新型复合材料——比如纤维增强聚合物（FRP）在桥梁加固中的应用，似乎提炼得不够集中，信息点比较分散，如果能有一个专门的章节进行系统梳理，那就更完美了。总体来看，这本书的跨界性质让它在同类书籍中脱颖而出，真正做到了公路与桥梁材料的统筹兼顾。

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