目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 氯鹽-硫酸鹽腐蝕環(huán)境 2
1.1.1 海洋環(huán)境 2
1.1.2 鹽湖環(huán)境 5
1.1.3 鹽漬土環(huán)境 8
1.2 氯鹽-硫酸鹽環(huán)境下鋼筋混凝土腐蝕 14
第2章 混凝土中氯離子傳輸與結(jié)合 17
2.1 混凝土中離子傳輸機(jī)理 17
2.1.1 擴(kuò)散 17
2.1.2 壓力滲透 19
2.1.3 毛細(xì)吸附 21
2.1.4 電遷移 23
2.2 混凝土的氯離子結(jié)合機(jī)制 24
2.3 海洋環(huán)境下混凝土中氯離子傳輸與結(jié)合 27
2.3.1 試驗(yàn) 27
2.3.2 海洋不同腐蝕區(qū)域混凝土中氯離子傳輸與結(jié)合 29
2.3.3 縱貫海洋全腐蝕區(qū)帶的混凝土中氯離子傳輸與結(jié)合 35
2.3.4 海洋環(huán)境下凈漿的腐蝕產(chǎn)物分析 38
2.4 鹽漬土環(huán)境下混凝土中氯離子傳輸 40
2.4.1 腐蝕性離子在鹽漬土中傳輸 40
2.4.2 腐蝕性離子從鹽漬土進(jìn)入混凝土 41
2.4.3 全埋于鹽漬土中混凝土的氯離子傳輸 42
2.4.4 半埋于鹽漬土中混凝土的氯離子傳輸 44
2.5 硫酸鹽對(duì)混凝土中氯離子傳輸?shù)挠绊?47
2.5.1 單一硫酸鹽對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散的影響 48
2.5.2 硫酸鹽濃度對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散的影響 52
2.6 礦物摻合料對(duì)混凝土氯離子傳輸和結(jié)合的影響 54
2.6.1 海洋潮汐區(qū)腐蝕混凝土的氯離子傳輸與結(jié)合 54
2.6.2 礦物摻合料對(duì)氯離子結(jié)合的影響 57
2.7 混凝土氯離子結(jié)合能力的影響因素 58
2.7.1 腐蝕溶液類型 58
2.7.2 硫酸鹽濃度 60
2.7.3 碳化作用 60
第3章 硫酸根離子傳輸及其誘導(dǎo)的混凝土損傷 63
3.1 引言 63
3.2 混凝土中硫酸根離子濃度測(cè)試方法 65
3.2.1 比濁法 65
3.2.2 重量法 71
3.2.3 比濁法與重量法測(cè)試對(duì)比 71
3.3 海洋環(huán)境下混凝土中硫酸根離子傳輸與反應(yīng) 74
3.3.1 海洋各腐蝕區(qū)帶暴露混凝土中硫酸根離子傳輸 74
3.3.2　海洋各腐蝕區(qū)帶暴露混凝土的硫酸根離子反應(yīng) 75
3.3.3 礦物摻合料對(duì)海洋環(huán)境下混凝土抗硫酸鹽腐蝕的影響 77
3.3.4 海洋環(huán)境下混凝土硫酸鹽腐蝕機(jī)理分析 81
3.4 鹽漬土中混凝土硫酸根離子傳輸與反應(yīng) 85
3.4.1 全埋于鹽漬土中混凝土的硫酸根離子傳輸與反應(yīng) 85
3.4.2 半埋環(huán)境下混凝土中硫酸根離子傳輸規(guī)律 86
3.4.3 半埋于鹽漬土的混凝土硫酸鹽腐蝕產(chǎn)物分析 89
3.4.4 鹽漬土地區(qū)混凝土工程腐蝕產(chǎn)物分析 91
3.4.5 硫酸鹽腐蝕產(chǎn)物—鈣礬石的基本性質(zhì) 92
3.5 氯鹽對(duì)混凝土硫酸鹽腐蝕的影響 96
3.5.1 氯鹽對(duì)混凝土硫酸鹽損傷的影響分析 96
3.5.2 氯鹽對(duì)腐蝕產(chǎn)物的影響分析 98
3.5.3 氯鹽-硫酸鹽對(duì)混凝土微結(jié)構(gòu)損傷的影響分析 100
第4章 氯鹽-硫酸鹽環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕 103
4.1 混凝土中的鋼筋鈍化 103
4.1.1 鈍化試驗(yàn) 103
4.1.2 鈍化過程 104
4.1.3 鈍化膜形貌 105
4.2 氯鹽-硫酸鹽環(huán)境中的鋼筋銹蝕 106
4.2.1 氯化鈉溶液中的鋼筋銹蝕 106
4.2.2 硫酸鈉溶液中的鋼筋銹蝕 108
4.2.3 氯鹽-硫酸鹽復(fù)合溶液中的鋼筋銹蝕 112
4.3 恒電位加速腐蝕下混凝土中鋼筋銹蝕 117
4.3.1 混凝土中鋼筋腐蝕及開裂過程 118
4.3.2 開裂過程微結(jié)構(gòu)分析 121
4.4 實(shí)海暴露環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕 123
4.4.1 試驗(yàn)方法 123
4.4.2 裂縫寬度對(duì)混凝土中耐蝕鋼筋銹蝕的影響 125
4.4.3 裂縫間距對(duì)混凝土中耐蝕鋼筋銹蝕的影響 129
4.4.4 不同腐蝕制度下鋼筋銹蝕產(chǎn)物分析 131
4.5 鋼筋銹脹應(yīng)力分析 133
4.5.1 利用鋼筋內(nèi)應(yīng)變測(cè)試鋼筋銹脹應(yīng)力 133
4.5.2 利用鋼圓環(huán)外應(yīng)變測(cè)試鋼筋銹脹應(yīng)力 137
4.6 利用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)分析鋼筋銹蝕應(yīng)力 141
4.6.1 試驗(yàn)方案 141
4.6.2 鋼筋腐蝕電流及溫度演變 143
4.6.3 鋼筋周圍應(yīng)變場(chǎng)分析 144
4.6.4 鋼筋混凝土銹脹開裂追蹤 148
第5章 氯鹽-硫酸鹽環(huán)境下混凝土服役壽命預(yù)測(cè) 152
5.1 引言 152
5.2 氯鹽環(huán)境下混凝土服役壽命預(yù)測(cè)模型 155
5.2.1 基本模型 155
5.2.2 碳化與氯離子復(fù)合傳輸模型 156
5.2.3 考慮彎曲荷載影響的壽命預(yù)測(cè)模型 158
5.2.4 已施工混凝土的Duracrete壽命預(yù)測(cè)模型 159
5.3 氯鹽環(huán)境下基于服役壽命預(yù)測(cè)的混凝土耐久性設(shè)計(jì) 160
5.3.1 保護(hù)層厚度的影響 160
5.3.2 混凝土W/B的影響 160
5.3.3 混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響 161
5.3.4 混凝土初始氯離子濃度的影響 161
5.3.5 混凝土強(qiáng)度的影響 162
5.4 膠州灣海底隧道已施工混凝土服役壽命評(píng)估 163
5.4.1 襯砌混凝土保護(hù)層波動(dòng) 163
5.4.2 襯砌混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù) 163
5.4.3 襯砌混凝土初始氯離子濃度 165
5.4.4 彎曲荷載影響系數(shù)確定 165
5.4.5 海底隧道襯砌混凝土服役壽命預(yù)測(cè) 166
5.5 硫酸鹽作用下混凝土服役壽命預(yù)測(cè)模型 168
5.5.1 硫酸鹽腐蝕機(jī)理 168
5.5.2 混凝土硫酸鹽腐蝕損傷模型 170
5.5.3 硫酸鹽腐蝕下混凝土服役壽命預(yù)測(cè) 172
5.6 海洋環(huán)境下混凝土服役壽命預(yù)測(cè)新模型 174
5.6.1 海洋環(huán)境混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理分析 175
5.6.2 海工混凝土服役壽命決定性區(qū)域分析 176
5.6.3 海工混凝土服役壽命預(yù)測(cè)模型 177
5.6.4 海工混凝土服役壽命預(yù)測(cè) 185
5.7 鹽漬土環(huán)境耐腐蝕混凝土耐久性設(shè)計(jì)與應(yīng)用 186
5.7.1 腐蝕環(huán)境作用等級(jí)與混凝土裂縫控制指標(biāo) 187
5.7.2 耐腐蝕混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)控制指標(biāo) 188
5.7.3 耐腐蝕混凝土抗硫酸鹽腐蝕控制指標(biāo) 188
5.7.4 耐腐蝕混凝土耐久性參數(shù)與提高措施 189
參考文獻(xiàn) 193