第1章超高延性水泥基复合材料（ECC）的研究进展
引言 1
1.1超高延性水泥基复合材料ECC的介绍 1
1.2ECC的微观力学及设计原理 3
1.2.1单纤维拉拔模型P-δ 4
1.2.2纤维-基体间相互作用 5
1.2.3应力与裂缝张开宽度关系σ-δ 6
1.3ECC的配合比优化设计及性能 7
1.3.1基体设计 7
1.3.2骨料设计 12
1.3.3纤维设计 14
1.4ECC的数值模拟及性能预测 16
1.4.1细观尺度：桥接应力模拟 16
1.4.2宏观尺度：应力-应变关系模拟 19
1.5多功能ECC及其工程应用 24
1.5.1多功能ECC 24
1.5.2ECC的工程应用 29
1.6本章小结 31
课后习题 32
参考文献 33

第2章超高性混凝土
引言 35
2.1UHPC制备原理 35
2.1.1减小孔隙率 36
2.1.2优化微观结构 36
2.1.3增加匀质性 36
2.1.4提高韧性 37
2.2UHPC用原材料 38
2.2.1胶凝材料 38
2.2.2纳米材料 41
2.2.3骨料 41
2.2.4外加剂 43
2.2.5纤维 45
2.3UHPC配合比设计方法 46
2.3.1典型UHPC配合比 46
2.3.2基于最紧密堆积模型的方法 47
2.3.3基于浆体流变特性的方法 49
2.3.4基于统计分析的方法 50
2.3.5基于人工神经网络模型的方法 51
2.4UHPC制备工艺 52
2.4.1搅拌 52
2.4.2浇筑与成型 53
2.4.3养护 53
2.5UHPC水化、微观结构及性能 54
2.5.1水化过程 54
2.5.2微观结构 57
2.5.3工作性能 57
2.5.4力学性能 58
2.5.5体积稳定性 58
2.5.6耐久性 61
2.6UHPC应用 67
2.6.1道路和桥梁 67
2.6.2结构 建筑构件 69
2.6.3防撞墙 71
2.6.4结构修复和加固 71
2.6.5城市装修和装饰艺术 73
2.7本章小结 74
课后习题 75
参考文献 76

第3章微胶囊自修复混凝土
引言 81
3.1自修复混凝土的种类 81
3.1.1基于水泥基体自修复特性的自修复混凝土 82
3.1.2中空纤维管自修复混凝土 82
3.1.3微生物矿化自修复混凝土 83
3.1.4微胶囊自修复混凝土 84
3.2微胶囊自修复混凝土材料 84
3.2.1微胶囊的设计、制备与表征 85
3.2.2微胶囊自修复机理 86
3.3微胶囊自修复混凝土性能 88
3.3.1微胶囊自修复混凝土的基础性能 88
3.3.2微胶囊自修复混凝土的力学性能修复 89
3.3.3微胶囊自修复混凝土的抗渗性修复 90
3.4微胶囊物理自修复混凝土 91
3.4.1物理自修复微胶囊的设计、制备与表征 91
3.4.2微胶囊物理自修复混凝土修复机理 93
3.4.3微胶囊物理自修复混凝土裂缝修复过程及机理 95
3.5微胶囊化学自修复混凝土 96
3.5.1化学自修复微胶囊的设计、制备与表征 96
3.5.2微胶囊化学自修复混凝土修复机理 97
3.6本章小结 98
课后习题 99
参考文献 99

第4章智能感知材料及其应用
引言 104
4.1应变感知基本原理 104
4.1.1压阻式 105
4.1.2电容式 105
4.1.3压电式 106
4.1.4摩擦起电式 106
4.2石墨烯气凝胶传感器 106
4.2.1石墨烯气凝胶的力学性能和压阻性能 106
4.2.2石墨烯气凝胶压阻性能机理 107
4.2.3石墨烯-硅酸盐复合热电式温度传感器 109
4.3应变自感知混凝土 112
4.3.1混凝土应变自感知原理 112
4.3.2制备与测试方法 112
4.3.3应变自感知混凝土应变感知特性 114
4.3.4自感知混凝土结构系统 115
4.4厚膜电阻应变传感器 117
4.4.1厚膜电阻 117
4.4.2厚膜电阻传感器 119
4.4.3厚膜电阻智能骨料 120
4.5压电感知材料与无损检测 125
4.5.1压电材料与压电效应 125
4.5.2压电效应宏观对称性与微观机理 126
4.5.3压电宏观理论 127
4.5.4压电及磁致伸缩材料在无损检测中的应用 129
4.6本章小结 132
课后习题 133
参考文献 134

第5章碱激发水泥和混凝土
5.1前言 137
5.2碱激发水泥 138
5.2.1碱矿渣基水泥 139
5.2.2碱复合硅酸盐基水泥 145
5.2.3碱激发火山灰水泥 149
5.2.4碱石灰-火山灰 矿渣水泥 153
5.2.5碱复合铝酸盐水泥 156
5.3碱激发混凝土 158
5.3.1碱激发混凝土的组成设计 158
5.3.2碱激发混凝土的工作性和流变性能 165
5.3.3碱激发混凝土的力学性能 167
5.3.4碱激发混凝土的耐久性 169
5.4不足之处和挑战 172
课后习题 172
参考文献 173

第6章化学外加剂设计理论与应用
引言 179
6.1混凝土外加剂概述 179
6.1.1历史渊源 180
6.1.2混凝土外加剂的种类 181
6.1.3我国混凝土外加剂行业发展现状 183
6.1.4混凝土外加剂技术发展面临的问题 185
6.2混凝土减水剂概述 185
6.2.1天然聚合物 186
6.2.2合成型线型聚合物 187
6.2.3梳状共聚物 190
6.2.4混凝土减水剂作用机理 191
6.3聚羧酸系减水剂的研究进展 194
6.3.1PCEs大单体研究进展 194
6.3.2降黏型PCEs 197
6.3.3抗泥型PCEs 200
6.3.4缓释保坍型PCEs 203
6.3.5早强型PCEs 205
6.3.6减缩型PCEs 208
6.3.7适用于低碳胶凝材料的PCEs 209
6.3.8聚羧酸系水泥助磨剂 219
6.3.9C-S-H-PCEs 221
6.3.10PCEs的霉变与防治 224
6.4引气剂的研究进展 227
6.4.1引气剂的作用机理 227
6.4.2引气剂的种类 228
6.4.3引气剂的分子结构设计及作用效果研究 228
6.5无碱液体速凝剂的研究进展 230
6.5.1无碱液体速凝剂的种类与特点 231
6.5.2无碱液体速凝剂的促凝机理 234
6.5.3无碱液体速凝剂存在的问题 235
6.6本章小结 236
课后习题 237
参考文献 238

第7章纤维增强复合材料
引言 246
7.1纤维增强复合材料应用的发展历史 248
7.2原材料、产品与性能 250
7.2.1纤维 250
7.2.2树脂 251
7.2.3工艺 252
7.2.4纤维增强复合材料产品 253
7.2.5受力性能 253
7.3应用形式与设计方法 255
7.3.1全复材结构 构件 255
7.3.2纤维增强复合材料组合结构 构件 259
7.3.3纤维增强复合材料加固结构 构件 263
7.3.4纤维增强复合材料增强混凝土结构 265
7.4标准规范 266
7.5研究与应用进展 267
7.5.1FRP约束混凝土本构的三维图像表达 267
7.5.2FRP-混凝土界面问题 269
7.5.3环境因素对FRP性能的影响 269
7.5.4FRP屈服后强化（PYH）→双线性 272
7.6展望 273
7.7本章小结 273
课后习题 273
参考文献 274

第8章3D打印混凝土研究进展及其应用
引言 277
8.1概述 277
8.23D打印混凝土的流变与可打印性能 279
8.2.13D打印混凝土的流变性 279
8.2.23D打印混凝土的可建造性 281
8.2.3打印参数与可打印性 282
8.33D打印混凝土的配合比设计与制备 283
8.3.13D打印混凝土原材料组成特点 283
8.3.23D打印混凝土配合比设计 284
8.4硬化3D打印混凝土的性能及特点 286
8.4.1力学各向异性 286
8.4.23D打印参数对层间性能的影响 287
8.4.3原材料对硬化后材料性能的影响 288
8.4.4耐久性 289
8.53D打印混凝土配筋技术 289
8.5.1钢丝增强3D打印混凝土 290
8.5.2钢筋增强3D打印混凝土 291
8.63D打印混凝土的应用 294
8.6.13D打印房屋 294
8.6.23D打印桥梁 297
8.6.33D打印混凝土的其他应用 297
8.7其他种类的3D打印混凝土 298
8.7.13D打印泡沫混凝土 298
8.7.23D打印轻骨料混凝土 300
8.7.33D打印碱激发混凝土 301
8.8本章小节 302
课后习题 303
参考文献 303

第9章建筑功能玻璃
引言 311
9.1热致变色玻璃 312
9.1.1钒氧化物的物理化学性质 313
9.1.2二氧化钒薄膜的相变性质及其应用 316
9.1.3二氧化钒薄膜的制备技术 318
9.1.4VO2基热致变色玻璃实用化的主要问题和解决方法 321
9.1.5小结 322
9.2光催化自洁玻璃 322
9.2.1自清洁玻璃的理论基础 323
9.2.2基于光催化和光致亲水性的自洁玻璃 326
9.2.3自清洁玻璃的多功能化 333
9.2.4TiO2光催化材料同建筑材料的集成及NOx的消除 336
9.2.5自清洁超疏水玻璃 337
9.3本章小结 341
课后习题 341
参考文献 341

第10章建筑陶瓷制备原理及喷墨打印技术新进展
引言 348
10.1建筑陶瓷及分类 348
10.1.1建筑陶瓷的定义 348
10.1.2建筑陶瓷（陶瓷砖）的分类及产品简介 349
10.1.3建筑陶瓷的相关国家标准 356
10.2建筑陶瓷制备原理 358
10.2.1建筑陶瓷原料及其标准化 358
10.2.2建筑陶瓷制备工艺及装备 369
10.2.3建筑陶瓷现代先进测试仪器 375
10.3建筑陶瓷喷墨打印技术新进展 378
10.3.1丝网印刷 379
10.3.2滚筒印花 379
10.3.3喷墨打印 379
10.4本章小结 383
课后习题 383
参考文献 384