Creep, Shrinkage and Durability of Concrete and Concrete Structures pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Paul & Co Pub Consortium

作者:Gerard, Bruno 编

出品人:

页数:642

译者:

出版时间:

价格:$ 225.00

装帧:HRD

isbn号码:9781905209507

丛书系列:

图书标签:

Concrete
Creep
Shrinkage
Durability
Concrete Structures
Civil Engineering
Materials Science
Structural Engineering
Construction
Building Materials

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具体描述

Collecting contributions from the CONCREEP-7 conference, these papers address integrity challenges of concrete and concrete structures--pressing topics for material engineers. The contributors detail the latest results and implementation strategies of integrity research conducted at the disciplinary interface of solid mechanics, materials science, experimental mechanics, and computational mechanics, exploring the implications of such findings on concrete-like materials and related structural engineering dilemmas.

《混凝土结构耐久性与性能提升：现代工程的挑战与前沿技术》本书简介本著作《混凝土结构耐久性与性能提升：现代工程的挑战与前沿技术》旨在深入探讨现代土木工程领域中，混凝土结构所面临的严峻挑战——特别是长期性能的维持与退化机制的预防。本书聚焦于超越传统设计规范的限制，将结构的使用寿命、环境适应性及可持续性置于核心地位，全面审视了混凝土材料科学、结构设计方法、施工质量控制以及后期维护策略的最新发展。本书不涉及特定材料的收缩（Shrinkage）或特定时间尺度的蠕变（Creep）的详细量化模型，而是将重点放在宏观性能、环境耦合效应和新型干预技术上。 --- 第一部分：现代高性能混凝土的材料革新与结构环境适应性第一章：超越标准规范的混凝土性能设计本章首先确立了现代结构工程对混凝土性能提出的更高要求，即不仅要满足初期的强度标准，更要在复杂和恶劣服役环境下保持长久的功能性。我们探讨了高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的概念框架，它们如何通过优化骨料级配、降低水胶比、引入新型活性矿物掺合料（如超细粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣）以及使用高性能减水剂，从根本上提升了混凝土的致密性、降低了孔隙率结构。重点分析了渗透性与抵抗侵蚀能力之间的直接关系。对于海洋环境、寒冷地区（抗冻融循环）、以及含有氯化物或硫酸盐侵蚀的土壤或地下水环境，渗透性是决定结构寿命的关键因素。本章详细阐述了如何通过材料设计手段，系统性地减少有害物质的侵入速率，从而延长结构的“诱导期”——即从有害物质侵入到结构性能开始显著下降之间的间隔时间。第二章：环境荷载的耦合作用与结构响应混凝土结构的退化往往不是单一因素作用的结果，而是多种环境因素耦合作用下的复杂过程。本章深入分析了温度变化、湿度梯度、化学侵蚀和机械应力的相互影响。例如，温度波动如何加速化学反应速率，或者湿度梯度如何影响内部水分迁移路径，进而影响氯离子扩散的有效性。我们着重讨论了“疲劳损伤”在实际服役中的体现，而非仅仅关注静态应力下的时间依赖性形变。在桥梁、高层建筑和机场跑道等承受动态荷载的结构中，累积的微小损伤如何与环境因素协同作用，最终导致疲劳开裂和承载力下降。本章提出了一种基于多场耦合的结构性能退化评估框架，强调了在设计阶段就必须考虑这些复杂的环境-结构相互作用。第三章：新型防护与修复策略的先导技术针对结构服役期间不可避免的退化，本部分转向前沿的防护与修复技术。本书摒弃了传统的、周期性强的表面涂层维护方法，转向更具内在性、自修复潜力的技术。探讨了活性修复机制的研究进展，包括在混凝土中预埋具有反应活性的微胶囊或生物活性物质（如产钙细菌），使其在出现微裂缝时能够自我封闭。此外，详细介绍了电化学修复技术（如氯离子迁移控制和阴极保护）在现有结构中的应用潜力，以及这些技术如何通过干预退化化学过程，实现对结构的“逆向工程”保护。 --- 第二部分：结构全寿命周期管理与数字化赋能第四章：基于性能的长期结构设计方法论传统的结构设计方法侧重于满足“极限状态”的安全系数，而忽略了“使用极限状态”下的长期服务质量。本章提出了基于可靠性分析的性能化设计（Performance-Based Design, PBD）框架，用于指导长期服役结构的设计。 PBD 强调对结构在不同服务水平（如完全可用、损伤可容忍、生命安全）下的概率进行量化。读者将学习如何根据预期的使用年限（如100年或150年），反演出所需的材料性能指标和施工质量控制阈值。本章特别关注如何将不确定性量化纳入到设计决策中，以应对材料生产、施工偏差和未来环境变化带来的风险。第五章：先进无损评估（NDE）技术在耐久性监测中的应用要实现有效的长期性能维护，精确、及时的状态评估至关重要。本章系统梳理了用于评估混凝土内部状态的先进无损检测技术，这些技术能够穿透结构表面，获取关于孔隙率、内部缺陷、以及化学侵蚀程度的定量信息。讨论了电磁波技术（如地质探地雷达GPR）在探测内部钢筋腐蚀起始点和覆盖层厚度方面的应用。同时，重点分析了声发射（Acoustic Emission, AE）技术在实时监测微裂纹扩展和疲劳损伤累积中的独特优势。本章强调了如何将空间分布的检测数据转化为可操作的结构健康信息（Structural Health Monitoring, SHM），并建立数据驱动的预警系统。第六章：数字化孪生与维护决策优化本章将前沿的物联网（IoT）技术与结构工程数据相结合，探讨结构数字化孪生（Digital Twin）在混凝土结构全寿命管理中的应用。通过实时传感器数据流和历史性能模型，可以构建结构的虚拟副本。数字化孪生不仅能够实时反映当前状态，更关键的是，它能作为“What-If”分析平台。工程师可以在虚拟环境中模拟不同维护方案（如局部修补、压力灌浆或更换保护涂层）对结构剩余寿命和维护成本的影响，从而制定出最优化、最具成本效益的维护策略。这标志着维护工作从被动的“反应式”转向主动的“预测式”管理。 --- 总结与展望本书的最终目标是为工程师、研究人员和设施管理者提供一套全面的知识体系，使他们能够从材料选择到生命周期管理，系统性地提升混凝土结构的持久性与可靠性。我们相信，通过采纳先进的材料科学、精确的性能评估和数字化的管理工具，现代土木工程将能够有效应对环境变化带来的挑战，确保基础设施的长期安全与可持续发展。本书着重于提供系统性的性能提升框架和前沿的干预技术，而不是对特定物理收缩或蠕变现象进行数学上的详细推导。