隨著世界各國城市程的發(fā)展，水泥混凝土在現(xiàn)代化的城市建設(shè)中成為用量大、應(yīng)用范圍廣的水泥基建筑材料。長期以來，混凝土材料以其強度高、可塑性好被廣泛使用。但隨著社會的發(fā)展，各類工程對混凝土的耐久性及抗沖擊性能提出了更高的要求。混凝土建筑因材料老化、化學(xué)侵蝕、凍融破壞、沖擊破壞等原因未達到設(shè)計使用年限而導(dǎo)致開裂、破壞、倒塌的事故時有發(fā)生，給人民群眾生命財產(chǎn)造成了巨大損失，并帶來了不良的社會影響。傳統(tǒng)混凝土存在自重大、抗拉強度低、韌性差、脆性大、可靠性低和開裂后裂縫寬度難以控制等缺陷，使得許多結(jié)構(gòu)在使用過程中甚至是建設(shè)過程中就出現(xiàn)了許多不同程度、不同形式的裂縫。


為了彌補水泥混凝土的上述缺點，有效的方法是在其中添加均勻分布的、密集的、長徑比適宜的高模量纖維。在諸多混凝土用纖維材料中，鋼纖維是其中應(yīng)用廣泛的纖維材料之一。鋼纖維在混凝土中可起到“橋梁紐帶”的作用，限制外力作用下水泥基料中裂縫的擴展。在受荷（拉、彎）初期，混凝土基體與鋼纖維共同承受外力，阻止微觀裂縫的擴展和宏觀裂縫的發(fā)生。當(dāng)混凝土基體發(fā)生開裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者，阻止宏觀裂縫一步發(fā)展。鋼纖維的加入可極大提高水泥混凝土的抗彎拉性能，解決混凝土易脆的缺點，同時也可提高混凝土的耐久性和抗沖擊性能。此外，納米材料作為發(fā)展迅速的新興材料，由納米級粒徑的細(xì)微顆粒組成，其自身具有良好的填充效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)，在混凝土中摻入納米SiO2，可以填充孔隙，增加混凝土的密實性，提高混凝土早期強度，改善混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)而提升混凝土的力學(xué)性能、耐久性和抗沖擊性能。與普通混凝土和普通高性能混凝土相比，納米高性能混凝土具有更好的耐久性，納米材料可提高混凝土早期強度，提高混凝土的疲勞壽命，并對混凝土構(gòu)件能起到減振作用。隨著摻納米粒子混凝土研究的深入和納米材料制造成本的降低，摻納米材料混凝土將是未來結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用潛力極大的一種新型高性能混凝土。


由此可見，在普通混凝土中同時摻加納米SiO2和鋼纖維可配制出既具有良好力學(xué)性能，又具有較高耐久性和抗沖擊性能的混凝土。隨著納米增強混凝土和纖維混凝土研究的深入及納米材料制造成本的降低，摻納米粒子和鋼纖維混凝土將是未來結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用潛力極大的一種新型高性能混凝土。目前，國內(nèi)外針對納米混凝土和鋼纖維增強混凝行了大量的研究工作，而對混摻納米粒子和鋼纖維增強混凝土耐久性和抗沖擊性能研究資料國內(nèi)外報道較少。為了彌補當(dāng)前研究的不足，本書在大量試驗成果基礎(chǔ)上，較為深入地研究了納米SiO2和鋼纖維增強混凝土的拌和物工作性、強度特性、抗?jié)B性能、抗凍融性能、抗碳化性能、抗裂性能、抗氯離子滲透性能和抗沖擊性能，詳細(xì)分析了納米SiO2和鋼纖維對高性能混凝土工作性、強度特性、耐久性和抗沖擊性能影響的作用機制及規(guī)律，以期為該新型混凝土材料在我國土木、水利及交通運輸工程中的推廣應(yīng)用提供參考。


本書共分十一章，主要內(nèi)括分析了納米SiO2和鋼纖維增強混凝土的配制原理，探討了納米SiO2和鋼纖維增強混凝土的配合比設(shè)計方法，通過坍落度和擴展度試驗，分析了納米SiO和鋼纖維對混凝土工作性能的影響；通過立方體抗壓強度試驗、抗折強度試驗和劈裂抗拉強度試驗揭示了納米SiO,和鋼纖維對混凝土強度特性的影響，得出了納米SiO和鋼纖維對混凝土各種強度影響的規(guī)律；通過抗?jié)B性試驗、凍融循環(huán)試驗、碳化試驗、抗裂性試驗、抗氯離子滲透性能試驗揭示了納米SiO2和鋼纖維對混凝土各種耐久性的影響，得出了納米SiO和鋼纖維對混凝土各種耐久性評價指標(biāo)影響的規(guī)律；通過落錘沖擊試驗探明了納米SiO2和鋼纖維對混凝土抗沖擊性能的影響，并得出了相應(yīng)的影響規(guī)律。


本書研究的相關(guān)試驗得到了河南省水利工程技術(shù)實驗室、河南省工程材料與水工結(jié)構(gòu)實驗室等單位的大力支持和幫助，本書在研究和編寫過程中還得到了國家自然科學(xué)、河南省高�？萍紕�(chuàng)新團隊支持計劃、河南省杰出青年科學(xué)等資金支持，許參與了本書的試驗和研究工作。另外，本書編寫過程中還引用了大量的文獻資料。在此，謹(jǐn)向提供支持和幫助的單位、參考文獻的原作者、各種資助及所有試驗人員表示衷心的感謝！


由于作者有限，本書尚有不妥之處，敬請各界讀者朋友批評指正。