Materials for Civil and Construction Engineers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Mamlouk, Michael S./ Zaniewski, John P.

出品人:

页数:592

译者:

出版时间:2005-8

价格:$ 145.77

装帧:HRD

isbn号码:9780131477148

丛书系列:

图书标签:

Civil Engineering
Construction Materials
Materials Science
Concrete
Steel
Asphalt
Geotechnical Engineering
Structural Engineering
Building Materials
Construction Technology

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具体描述

For courses in Civil Engineering Materials, Construction Materials, and Construction Methods and Materials offered in Civil, Environmental, or Construction engineering departments. This introduction gives engineering students a basic understanding of the material selection process and the behavior of materials -- a fundamental requirement for all civil and construction engineers performing design, construction, and maintenance. Since the authors cover the various materials used by civil and construction engineers in one useful reference, professors need assign only one book instead of using different books and handouts.

好的，这是一份针对一本名为《Materials for Civil and Construction Engineers》之外，内容聚焦于材料科学在土木与建筑工程领域应用的图书简介，旨在提供详尽且专业的概述。 --- 土木与建筑工程材料的性能、应用与可持续性：新一代工程材料导论内容简介：本书深入探讨了现代土木与建筑工程领域所依赖的核心材料的科学原理、性能表征、实际应用及其面临的挑战与未来发展方向。本书旨在为土木工程师、结构设计师、材料科学家以及相关领域的高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。我们超越了传统教材对基础材料的简单介绍，聚焦于材料行为的微观机制、先进测试方法以及在复杂工程环境下的长期可靠性。第一部分：基础材料的深入剖析与性能优化本书首先对构成现代基础设施的传统材料进行系统性的、基于材料科学视角的重新审视。水泥基材料的深度解析：我们将重点分析波特兰水泥水化反应的动力学与热力学过程，详细阐述水灰比、养护条件对早期强度和长期耐久性的影响。书中不仅涵盖了硅酸三钙（C3S）和硅酸二钙（C2S）的水化产物——水化硅酸钙（C-S-H）凝胶的纳米结构特征，还深入探讨了C-S-H的形成机制及其对材料宏观力学性能的贡献。此外，本书将详尽介绍矿物掺合料（如粉煤灰、高炉矿渣、硅灰）的作用机理，分析它们如何通过填充效应和火山灰反应优化微观孔隙结构，从而显著提升混凝土的抗渗透性、抗氯离子侵蚀能力和长期力学性能。新型胶凝材料，如地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）的化学激活过程、微观结构演变以及在低碳足迹建筑中的应用潜力，将作为重要章节进行阐述。钢材与结构连接的韧性与疲劳：本书对结构用钢材的冶金学基础进行了详尽的讨论，包括碳含量、合金元素（如锰、硅、镍、钼）对钢材强度、韧性（特别是低温韧性）和焊接性能的影响。我们着重分析了钢材在循环荷载作用下的疲劳行为，包括S-N曲线的构建、疲劳裂纹的萌生与扩展机制，以及如何通过表面处理和残余应力控制来提高结构构件的抗疲劳寿命。针对现代高强度钢和耐候钢，本书还讨论了其独特的相变过程和腐蚀防护机制。木材作为工程材料：木材作为一种可再生生物基材料，其应用正日益受到重视。本书从细胞壁结构（纤维素、半纤维素、木质素）的角度出发，解释了木材的各向异性力学性能。重点内容包括木材的吸湿性、尺寸稳定性、抗真菌和抗虫害的机理，以及胶合木（Glulam）、交叉层压木材（CLT）等工程木产品的制造工艺、结构性能和防火设计考量。第二部分：先进功能材料与结构健康监测随着工程需求的提高，传统材料的局限性促使研究人员开发具有特定功能的新型材料。智能与自修复材料：本部分详细介绍了具有感知、响应和自修复能力的材料系统。对于自修复混凝土，我们深入探讨了细菌诱导的碳酸钙沉淀机制、封装型修复剂（如空心玻璃微球或聚合物胶囊）的释放动力学及其在微裂纹闭合中的有效性。我们还将讨论形状记忆合金（SMA）在结构消能和主动控制中的应用，分析其热机械耦合行为和疲劳寿命。复合材料的界面工程：纤维增强复合材料（FRP）在土木工程中的应用日益广泛，尤其是在结构加固和新建结构中。本书侧重于理解纤维（碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维）与基体（聚合物、水泥基体）之间的界面粘结强度，这是决定复合材料整体性能的关键因素。我们将分析纤维的排布、体积分数对方程化的性能（如拉伸、剪切和层间剪切强度）的影响，并探讨FRP在极端环境下的长期耐久性问题。材料的无损评估与传感技术：本书强调了将材料科学与信息技术相结合，实现结构健康监测（SHM）的重要性。内容包括基于声发射（AE）技术对内部损伤的实时监测、基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器对结构应变和温度的精确测量，以及利用导电材料（如碳纳米管或石墨烯）将结构本身转变为传感器的原理。第三部分：可持续性、循环经济与极端环境下的挑战面对气候变化和资源枯竭的挑战，材料的可持续性成为工程设计的核心议题。低碳水泥与资源回收：本书全面评估了替代性胶凝材料（SCMs）在减少水泥生产过程中碳排放方面的潜力。我们将详细分析煅烧粘土（LC3）技术、碱激发材料的反应路径和性能特征。此外，对建筑和基础设施废弃物的循环利用进行了深入探讨，包括骨料的替代利用、沥青混合料中的再生沥青（RAP）掺入技术及其对性能的影响。极端环境下的材料退化：工程结构越来越多地暴露在严苛的环境条件下。书中专门设立章节讨论海洋环境（氯离子侵蚀、电化学腐蚀）、严寒地区（冻融循环、冰雪化学侵蚀）以及高温火灾（材料热力学响应、结构完整性丧失）对关键材料性能的破坏机理。我们将聚焦于如何通过材料配方设计和表面防护技术来提升结构的长期抗灾能力。结论与未来展望：全书以对未来材料科学在土木工程中角色的展望收尾，强调材料设计的“性能导向”原则以及数据科学、人工智能在材料研发和性能预测中的新兴作用。本书期望激励读者以更深入的材料视角，构建更安全、更持久、更绿色的基础设施。 --- 目标读者：土木工程、结构工程、材料科学与工程专业的高年级学生、研究生、以及从事基础设施设计、施工、材料研发和质量控制的专业工程师。