土木工程材料

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出版者:煤炭工
作者:苏胜
出品人:
页数:157
译者:
出版时间:2007-6
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787502030438
丛书系列:
图书标签:
  • 土木工程
  • 工程材料
  • 建筑材料
  • 材料科学
  • 混凝土
  • 钢材
  • 木材
  • 沥青
  • 水泥
  • 土力学
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具体描述

《土木工程材料》共分十章,重点介绍了水泥、水泥混凝土、钢材、沥青与沥青混合料,对无机胶凝材料、砂浆、砌体材料、合成高分子材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料、木材也作了相应的介绍,重点论述了材料的性能、组成、质量要求及选用。

《土木工程材料》可作为土木工程及相关专业的教材,也可作为从事土木工程勘测、设计施工、管理等专业人员用书。

《城市基础设施设计与施工精要》 内容简介 本书聚焦于现代城市建设领域中,从宏观规划到微观实施的各个关键环节,旨在为工程技术人员、规划师、项目管理者以及相关专业学生提供一套全面、深入且具有实践指导意义的知识体系。我们避开了传统教材中对单一材料性能的枯燥罗列,转而强调材料在复杂工程环境下的系统行为、长期耐久性评估以及绿色化应用策略。 全书共分为七个主要部分,涵盖了城市生命线工程(水、电、气、交通)的设计基础、先进施工技术、质量控制体系、风险管理以及面向未来的可持续发展路径。 --- 第一部分:城市基础设施规划与集成设计 本部分深入探讨了在快速城市化背景下,基础设施项目如何融入整体城市规划蓝图。我们侧重于需求预测模型、韧性城市设计原则以及多专业协同设计的方法论。 1.1 城市生命线系统集成: 讨论了管线综合、地下空间利用的冲突管理与优化布局。重点分析了在既有城市环境中进行地下管线迁改和新增铺设的工程限制与最佳实践。 1.2 基础设施的生命周期评估(LCA): 引入了环境、经济和社会效益的量化评估方法,指导工程师在设计初期就进行材料选择和结构形式的优化,以最小化全生命周期的环境足迹。 1.3 数字化设计与BIM应用: 详细介绍了建筑信息模型(BIM)在基础设施项目全流程中的应用,特别是如何利用4D/5D模型进行施工模拟、资源调配和成本控制,有效提高跨专业协作的效率和准确性。 --- 第二部分:道路与交通工程的结构优化 本部分不再仅仅关注路面材料的强度,而是聚焦于高等级公路、城市快速路和慢行系统的动态适应性设计与维护策略。 2.1 沥青混合料的长期性能演化: 探讨了在极端气候条件(高温、冻融循环)下,沥青混合料的内部结构变化、车辙与裂缝的机理分析。重点介绍了高黏度改性沥青在重交通荷载下的应用性能验证方法。 2.2 混凝土路面与超薄罩面技术: 深入剖析了水泥稳定碎料、无人机检测在水泥混凝土路面早期缺陷识别中的应用。详细阐述了利用高性能超薄磨耗层技术对老旧路面进行快速、低扰动的修复方案。 2.3 绿色路基与地基处理: 介绍了粉煤灰、矿渣等工业废渣在路基填筑中的稳定化处理技术,以及针对软土地基快速沉降控制的真空预压结合CFG桩复合地基的优化设计参数。 --- 第三部分:给排水与市政管网系统 本部分聚焦于城市供水、排水和雨洪管理系统的可靠性与安全冗余设计。 3.1 压力管道系统(给水与燃气): 侧重于管道材料的抗腐蚀性、接头密封性与水锤效应的控制。详细分析了球墨铸铁管、HDPE管在不同地质条件下的埋设技术要求及第三方检测标准。 3.2 排水与防洪系统设计: 结合海绵城市理念,讨论了分散式雨水收集、透水铺装的应用,以及大型排涝泵站的电气自动化与结构安全。对于污水处理厂的出水标准与再生水回用系统进行了工程案例分析。 3.3 管道非开挖修复技术(Rehabilitation): 详细介绍了CIPP(固化原位修复)、Trenchless Lining等技术在限制交通区域内老旧管网更新中的适用性、工艺流程与质量验收标准,强调了对现有管网结构完整性的保护。 --- 第四部分:现代桥梁与结构工程的创新 本部分超越了传统钢筋混凝土结构,关注于超高强度、预应力技术以及智能化监测在桥梁工程中的应用。 4.1 高性能混凝土(HPC)的应用: 阐述了超高强、自密实混凝土在受力复杂结构中的设计优势与配制控制。重点探讨了如何通过纳米级材料改性来提高其抗氯离子渗透性和碳化抵抗性。 4.2 预应力技术与新型索具: 详细介绍了后张法预应力体系的张拉控制流程、锚具疲劳性能评估,以及新型高耐久性、高强度钢绞线的应用规范。 4.3 结构健康监测(SHM): 引入了光纤光栅、压电传感器在桥梁结构应力、振动、温度监测中的集成应用,以及如何利用采集到的数据进行剩余寿命评估和预防性维护决策。 --- 第五部分:先进施工技术与质量控制 本部分着眼于如何将设计理念转化为高质量的实体工程,强调过程控制与质量溯源。 5.1 工业化建造与预制装配: 探讨了模块化、装配式结构在市政工程中的应用潜力,包括预制构件的工厂质量控制、现场的精准吊装与连接技术。 5.2 复杂地质条件下的基坑支护: 集中分析了深基坑在临近既有重要建筑或地下管线时的风险评估与控制措施,如地下连续墙、SMW工法、冻结法等支护体系的动态监测与反馈控制。 5.3 施工现场的智能检测: 介绍了无损检测技术(如超声波、地质雷达 GPR)在隐蔽工程验收中的应用,确保结构内部的密实度和连接的可靠性。 --- 第六部分:工程安全、风险与法规遵从 本部分从工程管理角度,系统梳理了项目实施过程中的安全管理与法律合规要求。 6.1 施工风险识别与量化: 提供了针对重大危险源(高空作业、深基坑、高压管线穿越)的风险矩阵分析方法,以及应急预案的编制与演练规范。 6.2 职业健康与环境安全(EHS): 详细阐述了施工过程中粉尘、噪声、振动对周边环境和作业人员的影响控制标准及技术手段。 6.3 质量责任体系与工程保险: 梳理了勘察、设计、施工、监理在质量终身责任制下的法律义务与协同机制。 --- 第七部分:面向未来的可持续与智慧工程 本部分展望了工程领域的新趋势,特别是材料科学与信息技术的交叉融合。 7.1 循环经济与废弃物资源化: 重点探讨了建筑垃圾、疏浚土、再生骨料的深度处理与工程应用,实现市政工程的零废弃目标。 7.2 智能材料与自修复结构: 介绍了细菌自修复混凝土、形状记忆合金等前沿技术在提高结构耐久性和降低后期维护成本方面的潜在应用场景。 7.3 智慧城市与数字孪生: 阐述了如何利用物联网(IoT)技术对基础设施的运行状态进行实时感知、数据分析,构建基础设施的数字孪生模型,实现主动维护与优化运行调度。 --- 本书结构严谨,逻辑清晰,案例丰富,旨在培养读者将理论知识转化为解决复杂工程问题的实际能力,是从事现代城市基础设施建设与维护人员不可或缺的工具书。

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从结构逻辑和知识体系的构建来看,这本《土木工程材料》展现出了一种非常清晰的、由宏观到微观,再由基础到应用的递进关系。它没有采用常见的“按材料分类”的章节划分方法,而是巧妙地将学习的主线设置在了“材料的性能与应用”的框架下。比如,第一部分聚焦于“力学性能的量化与控制”,它把混凝土、钢材、沥青等不同材料放在同一维度下比较它们的抗压、抗拉、抗剪切能力,这迫使读者在学习初期就建立起一种跨材料的横向对比思维。接着,第二部分深入到“微观结构与性能的内在联系”,这里的内容详实且深入,对于水泥水化反应的动力学模型分析得非常透彻,配图清晰地展示了C-S-H凝胶的形成过程,这一点对于理解材料耐久性的根源至关重要。最让我欣赏的是第三部分——“环境耦合作用下的材料响应”。这一章详细讨论了材料在极端温度、腐蚀性介质(如氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀)下的长期行为,并提供了大量的寿命预测模型和防护措施。这种组织方式的好处在于,它让你始终围绕着“工程实际需求”来学习材料的内部机制,而不是为了学习机制而学习机制,使得知识的迁移性非常强,避免了知识点之间的碎片化。

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坦白说,作为一个长期关注工程教育的观察者,我发现许多教材在“案例分析”这一环节做得非常敷衍,往往只是简单地罗列几个数据或一个工程名称了事。但这本书在这方面投入的精力,绝对是教科书级别的典范。它没有堆砌那些耳熟能详的、过于宏大的地标性工程,而是精选了一些在材料应用上具有代表性、或者在工程实践中暴露出特定问题的“小而美”的案例进行深度剖析。例如,在讲解沥青混合料的车辙抗性时,书中详细记录了一个北方地区某高速公路在夏季高温时段出现的车辙现象,不仅展示了现场取芯的纵剖面照片,还逆向分析了当时混合料的级配设计、沥青的针入度和软化点指标,最终指向了可能是局部油石比偏高导致的早期破坏。这种“问题导向式”的案例教学法,极大地提升了读者的故障诊断和预防能力。此外,书后附录中的“实验指导”部分也做得极为细致,每一个标准试验(比如标准砂含量的测定、标准龄期试块的制作)都配上了详细的步骤图示和注意事项,连操作中可能遇到的细微偏差都会有所警示。这使得这本书对于刚刚接触材料实验的本科生来说,几乎可以作为一张移动的实验指导卡片来使用,其深度和广度,远超出了普通参考书的范畴,更像是一部融合了理论指导、实践操作和案例复盘的综合性手册。

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这本书的行文风格,说实话,非常“有个性”。它不像某些官方教材那样,每一个句子都像经过了严格的语法审查和政治正确性过滤,显得刻板而缺乏温度。这本书的作者明显是一位在工程领域摸爬滚打多年的“老兵”,他的笔触中带着一种特有的、略显直率和幽默的语感。比如,在讲解钢材的脆性断裂机制时,他用了这样一个比喻:“就像你用力掰一根老旧的晾衣杆,它不会弯曲求饶,只会‘啪’的一声,给你一个最干脆的、也是最不友好的告别。”这种拟人化的描述,瞬间就把抽象的材料失效过程拉到了我们日常生活的场景中,极大地降低了理解门槛。这种风格的优点在于,它极大地激发了读者的求知欲,你读起来的感觉更像是跟随一位经验丰富的师傅在车间里听他传授“独门秘籍”,而不是被动地接受灌输。当然,这种略带口语化的风格在处理一些极其严谨的规范引用时,偶尔会让人需要稍微多花一点心思去辨别哪些是作者的个人见解,哪些是必须严格遵守的标准条文。但总体而言,这种富有生命力的文字,让原本可能枯燥的材料特性曲线和晶体结构分析变得鲜活起来,让学习过程充满了一种探索的乐趣,而不是纯粹的死记硬背。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那种略带磨砂质感的深蓝色调,配上烫金的书名“土木工程材料”,一下子就给了一种专业而厚重的仪式感。我本来以为这会是一本枯燥的教科书,毕竟材料科学听起来就和公式、图表脱不开关系,但翻开内页后,我的看法彻底改变了。纸张的选择非常考究,不是那种廉价的、反光的纸张,而是偏向米白的哑光纸,阅读起来眼睛非常舒适,即便是长时间盯着复杂的微观结构图和应力曲线,也不会有强烈的视觉疲劳。更值得称赞的是,排版布局简直是艺术品级别的。作者(或者说编辑团队)显然在信息的可视化上下了极大的功夫。每一个关键概念的解释旁边,都会配上精心绘制的、色彩协调的流程图或者实物照片,它们不是那种粗糙的插图,而是清晰到可以分辨出骨料颗粒大小的专业影像。比如讲解混凝土的和易性时,书中展示的那几张不同坍落度筒坍落的照片,对比度极佳,让你瞬间就能理解“流动性”的真正含义,而不是仅仅停留在文字描述的抽象概念上。书本的装订也很结实,侧面看书脊的胶装处理得很平整,可以完全平摊在桌面上,这对于需要边看边做笔记或者参考实验数据的学生来说,简直是福音。我甚至注意到,在介绍新型复合材料的那一章,插图的色彩管理简直可以拿去设计画册了,那种对细节的极致追求,让这本书不仅仅是一本学习工具,更像是一件值得珍藏的工具书。

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初次接触这本《土木工程材料》时,我最担心的就是内容的前沿性和实用性之间的平衡问题。很多教材往往过于侧重理论推导,导致学生毕业后面对实际工程问题时,根本找不到对应的解决方案,或者书中介绍的材料技术已经过时了。然而,这本书的广度和深度都达到了一个令人惊喜的平衡点。它并没有沉溺于那些已经被淘汰的传统水泥配比的冗长讨论,而是用相当大的篇幅介绍了近十年内发展起来的高性能混凝土、自修复材料以及智能土工合成材料的应用案例。特别是关于绿色建材的那一章,作者不仅罗列了各种替代性胶凝材料的性能指标,更深入分析了它们在全生命周期内的碳足迹对比,这种超越传统教科书范畴的“可持续发展视角”,非常符合当前行业的大趋势。我记得书中有一段关于纤维增强复合材料(FRP)在结构加固中的应用描述,它不仅仅是简单地罗列了抗拉强度数据,而是结合了几个具体的桥梁修复案例,从现场施工的便捷性、对既有结构的荷载影响等方面进行了细致的剖析,甚至连施工过程中的温湿度控制要求都提到了。这种“从实验室到工地”的叙事方式,让书本的知识落地了,让我这个有着几年工作经验的工程师都感到受益匪浅,仿佛手里拿的不是教材,而是一本结合了最新科研成果和一线工程经验的宝典。

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