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(qiáng)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�；炷�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(dá)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(qiáng)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(bǔ)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(kuò)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(kuò)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(bǔ)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(qiáng)混凝土的拌和物工作性、強(qiáng)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(qiáng)度特性、耐久性和抗沖擊性能影響的作用機(jī)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(yùn)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(qiáng)混凝土的配制原理，探討了納米SiO2和鋼纖維增強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計方法，通過坍落度和擴(kuò)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(qiáng)度試驗、抗折強(qiáng)度試驗和劈裂抗拉強(qiáng)度試驗揭示了納米SiO,和鋼纖維對混凝土強(qiáng)度特性的影響，得出了納米SiO和鋼纖維對混凝土各種強(qiáng)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(tuán)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(xiàn)資料。在此，謹(jǐn)向提供支持和幫助的單位、參考文獻(xiàn)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。