评《混凝土材料学概论》

（天津大学建筑工程学院土木系 300072 l13920708989@vip.sina.com）
摘要：本文对《混凝土材料学概论》进行了评述。建议专家学者加强对混凝土材料科学理论研究，把我国混凝土科学研究成果推向世界。
关键词：书评；混凝土材料学，理论研究
1. 《混凝土材料科学概论》的基本内容
2002.7 中国标准出版社出版了天津大学建筑工程学院土木系退休教授徐定华先生的著作《混凝土材料学概论》（以下简称《概论》）。该书开本787×1092 1/16，印张20，字数465千字。全书由中国建筑材料科学研究院徐永模博士作序；并刊登已故天津大学吴健生教授的推荐信。
该书共分8章，分别对混凝土工作性，净浆与新拌混凝土流变性、强度，统计模型及随机过程学说的应用，混凝土断裂力学、损伤力学、Arrhenius简介、分形理论等理论问题，混凝土抗冻理论，混凝土骨料的几何性质，高性能混凝土等课题进行了深入的介绍。
该书初稿曾作为我校研究生学位课教材，用过多次。曾在80年代中期交付出版社出版。由于当时处于向市场经济转轨期间和赞助费等原因一直未能出版。令人钦佩的是，先生以顽强毅力，一直不懈努力。并以近80高龄的体弱之躯到天大图书馆上机检索，自己动手打印文稿，终于能让我们在这本专著中看到直至2000年的成果引文。先生的这种契而不舍精益求精的学术精神，确实值得我等晚辈学习效仿。
2. 《概论》的主要特色
（1）独立观点和见解 《概论》一书，最大的特点就是独具特色。全书从结构、到内容，再到具体学术问题的阐述，都有与众不同之处。这和当前出版的某些教材千篇一律，大同小异的现象相比，令人感到清新和惬意。
该书从混凝土工作性开始，在材料科学的层面，在对混凝土工作性定义的基础上，讨论了混凝土工作性的内涵和外延，并对混凝土工作性测定方法的几种原理进行了评论，提出了相关的理论模型和数学估算。同时又站在工程的角度，对填充试验、L型试验、盒子试验和漏斗试验以及徐先生当年的发明专利—混凝土计算尺进行了介绍。指出混凝土工作性具有综合、复杂、变动不居的内涵，以及浇注条件是混凝土工作性重要因素的观点，值得重视和研究。
书中关于水泥净浆和新拌混凝土流变学研究现状一章中，介绍了有关混凝土流变学的最新研究成果，对混凝土坍落流动的模型和模拟理论成果的阐述，可谓系统全面。其中颗粒集和体概念、粘塑性有限元法、粘塑性空间划分空间元素法、粘塑性悬浮元素法等理论模拟方法，对混凝土流变学研究，有很大的指导意义。
在对混凝土骨料的几何性质的论述中，著者分析了骨料的粒型、粒径、颗粒分布等技术问题，针对目前难于定性定量描述混凝土骨料性质的现状，提出了混凝土骨料颗粒模拟方法及图形识别技术、分形理论相结合的方法，来表征粒型特性。是颇具独到见解的论述，确实具有一定的创新性。
同时，书中对强度试验及影响因素的介绍，具有较大实用意义。有关统计学及随机过程学说的应用，对分形理论的介绍。人工神经网络概念的介绍等，在各版本混凝土材料科学著作中，都具有突出的独特性。
（2）反映最新的学术研究成果《概论》中，在反映最新研究成果方面，也令人诚服。该书中在论述混凝土工作性和流变性能的章节中，引用了大量的最新研究成果，将新拌混凝土材料作为粘塑性物体，采用计算机有限元法，利用现代模拟技术，系统描述了新拌混凝土的流变过程和流变机制。这些理论是日本学者在20世纪90年代中后期的研究成果，是混凝土流变学的最新的权威性理论研究成积。
此外，作为分形理论的基础《自然界的分形几何》一书，在1975年刚诞生问世。作为一门新兴高技术科学原理，其概念在混凝土行业的引进也不早于90年代中期。国外及我国混凝土分形理论研究专家，大多在此时介入混凝土分形的理论和试验研究。本书能及时引用并在著者对骨料性质章节中具体应用，说明著者跟踪国际最新研究成果，可见著者的学术观念之当代与先进。
（3）对存疑问题的评述《概论》中对混凝土断裂问题这样的很受学者关注、研究颇多的问题，进行了许多的评述。如在阐述混凝土力学试验时，指出混凝土断裂不单纯是力学问题，而是热与力的偶合问题。指出裂纹扩展既然是不可逆的热力学过程，它就不可能是纯粹的力学过程，断裂必然伴有热传导和熵的产生。过程能量的分布和演变处于非平衡状态，所以经典断裂理论是与热力学过程不相容的，需要对热力学的非平衡和不可逆重新全面进行考察。
书中针对混凝土骨料多年来既不能很好的研究，也不能很好的应用的根源进行阐述后指出：混凝土的薄弱环节在于混凝土骨料的薄弱，而混凝土骨料的薄弱，最终在于对混凝土骨料研究的薄弱。
同时基于对混凝土骨料的统计研究和试验分析，著者提出的“骨料性质是统计意义上存在的特征分布”的观点，也具有一定的权威性，见解具有理论价值。
针对混凝土抗冻性理论和试验方法，有不同的学派和观点。本书对各种观点方法进行评述的同时，提出了许多权威的见解。针对冻融循环提出了批评性的意见和改进建议。并提醒读者应该加强理论修养，独立思考，采用科学方法，解决现实问题。可见著者的学术权威性和其人格特性的流露。
（4）对研究成果的消化重组《概论》的另一个显著特点是编著时，著者参阅引用了大量国内外专家学者的研究报告。编著时能将文献资料深刻领会，融会贯通，作到不是生硬的翻译或剪刀加浆糊式的编抄，而是消化改组。同时引用当代文献、全面、明确而清晰。这种严谨的态度基于著者对混凝土材料学理论的深厚专业功底，也体现了著者的法律意识和对著作权人的尊重。

3. 我国混凝土科学研究的成果
我国混凝土科学类的教科书并不是很多。颇受欢迎的原南京工学院李阴余教授、重庆建筑工程学院的蒲心诚教授编著的《混凝土学》，早已家喻户晓。作为全国很多大学的本科生学位课教材，为我国培养混凝土材料科学与工程专业工程技术人才，做出了不朽的贡献。与之相比，《概论》不如前者那样更系统全面，更循序渐进的帮助学生建立混凝土材料科学的基本概念，但《概论》可作为更进一步学习的参考文献，对混凝土材料科学与工程专业的某些问题，进行进一步的深入研究。尤其是著者的那种朴素无情的批判精神，系统深入的分析方法，严肃独断的治学态度，必将更会激励学子，为混凝土材料科学理论的发展，做出贡献。
当前，我国混凝土材料科学与工程领域，许多专家学者做出了很多令世人瞩目的成果，如碱骨料反应研究、膨胀及自应力水泥混凝土研究、混凝土耐久性应用研究、高强高性能混凝土研究、纤维混凝土及许其它多因素耐久性研究等等。若能将这些研究成果尽快以专著的形式出版，则对我国及世界混凝土材料科学与工程的理论研究，产生深刻的影响。