地下結(jié)構(gòu)混凝土硫酸鹽腐蝕機(jī)理及性能退化

內(nèi)容概要

地下結(jié)構(gòu)混凝土受到地下水和土壤中硫酸鹽的腐蝕，從而導(dǎo)致混凝土及結(jié)構(gòu)性能退化，對(duì)地下結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生影響?！兜叵陆Y(jié)構(gòu)混凝土硫酸鹽腐蝕機(jī)理及性能退化》是作者杜建民近年來從事地下結(jié)構(gòu)硫酸鹽腐蝕研究的總結(jié)，介紹了硫酸鹽腐蝕的機(jī)理和混凝土腐蝕層厚度的檢測(cè)方法，建立了多種環(huán)境條件下的腐蝕速率模型，提出了腐蝕損傷度的定義，重點(diǎn)論述了硫酸鹽腐蝕后鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能退化規(guī)律和預(yù)計(jì)模型，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件的承載力與腐蝕損傷度之間的關(guān)系，建立了與腐蝕損傷度相關(guān)的承載力預(yù)計(jì)模型。本書最后還對(duì)抗硫酸鹽腐蝕的方法進(jìn)行了簡單介紹。
　　本書可供土木工程專業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)研究人員、工程技術(shù)人員以及研究生、本科生參考使用。

書籍目錄

第1章 緒論
 1.1 地下結(jié)構(gòu)混凝土硫酸鹽腐蝕的危害
 1.2 地下結(jié)構(gòu)硫酸鹽腐蝕的典型案例
 1.2.1 百家?guī)X隧道混凝土腐蝕案例[34]
 1.2.2 四川崇州某水電站引水隧洞混凝土腐蝕[35]
 1.3 我國地下水及土壤中硫酸鹽的分布概況
 1.3.1 分布概況
 1.3.2 區(qū)域分類
第2章 硫酸鹽對(duì)硅酸鹽混凝土的腐蝕機(jī)理
 2.1 混凝土的材料組成及化學(xué)組分
 2.1.1 混凝土組成及分類
 2.1.2 水泥水化及混凝土凝結(jié)硬化機(jī)理
 2.1.3 硅酸鹽水泥耐腐蝕特性
 2.2 硫酸鹽對(duì)硅酸鹽混凝土的腐蝕機(jī)理
 2.2.1 混凝土的腐蝕類型
 2.2.2 硫酸鹽腐蝕的機(jī)理
 2.2.3 受硫酸鹽腐蝕后混凝土微觀結(jié)構(gòu)變化
 2.3 粉煤灰的抗硫酸鹽腐蝕性
 2.3.1 粉煤灰在混凝土中的效應(yīng)及其對(duì)耐久性的影響
 2.3.2 粉煤灰對(duì)混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的影響
第3章 硫酸鹽對(duì)混凝土腐蝕的檢測(cè)技術(shù)
 3.1 硫酸鹽腐蝕對(duì)混凝土微觀結(jié)構(gòu)影響
 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及分析方法
 3.1.2 受腐蝕混凝土微觀結(jié)構(gòu)變化
 3.2 受腐蝕混凝土損傷度的超聲檢測(cè)技術(shù)
 3.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測(cè)研究
 3.2.2 非損檢測(cè)方法的評(píng)價(jià)
 3.2.3 混凝土強(qiáng)度的超聲檢測(cè)
 3.2.4 混凝土表層損傷層厚度的超聲檢測(cè)
 3.3 受腐蝕混凝土化學(xué)成分分析方法
 3.3.1 試驗(yàn)方法
 3.3.2 化學(xué)分析結(jié)果
 3.4 利用化學(xué)成分分析方法對(duì)超聲平測(cè)法的驗(yàn)證
 3.5 小結(jié)
第4章 硫酸鹽腐蝕導(dǎo)致混凝土力學(xué)性能的退化
 4.1 試驗(yàn)研究
 4.1.1 粉煤灰混凝土的力學(xué)性能
 4.1.2 試驗(yàn)?zāi)康?br /> 4.1.3 試件設(shè)計(jì)與分組
 4.1.4 腐蝕方法
 4.1.5 測(cè)試方法
 4.2 超聲波法測(cè)定腐蝕層厚度
 4.2.1 腐蝕層的確定
 4.2.2 超聲波法檢測(cè)腐蝕層厚度
 4.2.3 計(jì)算腐蝕層厚度
 4.2.4 平測(cè)法檢測(cè)腐蝕層厚度的可靠性評(píng)價(jià)
 4.2.5 腐蝕層厚度與超聲聲速之間的關(guān)系
 4.2.6 腐蝕損傷度的定義
 4.3 受硫酸鹽侵蝕混凝土單軸抗壓試驗(yàn)結(jié)果及分析
 4.3.1 受腐蝕混凝土表觀特征
 4.3.2 受腐蝕混凝土破壞形態(tài)
 4.3.3 受腐蝕混凝土力學(xué)性能退化規(guī)律及機(jī)理分析
 4.3.4 受腐蝕混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€
 4.4 受硫酸鹽侵蝕混凝土力學(xué)性能退化模型研究
 4.4.1 與腐蝕損傷度相關(guān)的受腐蝕混凝土力學(xué)性能退化模型
 4.4.2 未腐蝕混凝土的受壓本構(gòu)關(guān)系
 4.4.3 受腐蝕混凝土本構(gòu)關(guān)系
 4.5 受硫酸鹽侵蝕后腐蝕層混凝土力學(xué)性能退化模型研究
 4.5.1 基本假定
 4.5.2 腐蝕層混凝土平均抗壓強(qiáng)度的計(jì)算
 4.5.3 腐蝕層混凝土本構(gòu)關(guān)系
 4.5.4 腐蝕層混凝土強(qiáng)度計(jì)算模型
 4.6 小結(jié)
第5章 硫酸鹽腐蝕導(dǎo)致混凝土與鋼筋粘結(jié)性能的退化
 5.1 混凝土與鋼筋粘結(jié)性能
 5.2 硫酸鹽腐蝕的粘結(jié)性能試驗(yàn)
 5.2.1 試件的設(shè)計(jì)和制作
 5.2.2 加速腐蝕方法
 5.2.3 加載裝置及加載制度
 5.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
 5.3.1 不同腐蝕階段的保護(hù)層腐蝕損傷度測(cè)量
 5.3.2 未腐蝕構(gòu)件粘結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系曲線
 5.4 與保護(hù)層腐蝕損傷度相關(guān)的平均粘結(jié)應(yīng)力-滑移關(guān)系曲線
 5.5 受腐蝕后混凝土與變形鋼筋粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系
 5.5.1 破壞形態(tài)
 5.5.2 極限粘結(jié)強(qiáng)度Τ'u
 5.5.3 Τ-s本構(gòu)關(guān)系
 5.6 小結(jié)
第6章 硫酸鹽腐蝕對(duì)混凝土構(gòu)件性能的影響
 6.1 地下箱形結(jié)構(gòu)受力分析
 6.2 壓彎構(gòu)件受硫酸鹽腐蝕性能退化規(guī)律
 6.2.1 試驗(yàn)研究
 6.2.2 受硫酸鹽侵蝕的鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果及分析
 6.2.3 壓彎板正截面承載力預(yù)測(cè)方法
 6.3 受彎構(gòu)件受硫酸鹽腐蝕性能退化規(guī)律
 6.3.1 試驗(yàn)研究
 6.3.2 受硫酸鹽侵蝕的鋼筋混凝土受彎板試驗(yàn)結(jié)果及分析
 6.3.3 受硫酸鹽侵蝕的鋼筋混凝土受彎板正截面承載力預(yù)測(cè)方法
 6.4 小結(jié)
第7章 硫酸鹽對(duì)混凝土腐蝕速率預(yù)計(jì)
 7.1 國內(nèi)外已有的研究成果
 7.1.1 溶液溫度的影響
 7.1.2 溶液濃度的影響
 7.1.3 溶液pH值的影響
 7.1.4 混凝土的強(qiáng)度及成分
 7.1.5 干濕交替和凍融循環(huán)的影響
 7.1.6 應(yīng)力狀態(tài)的影響
 7.2 硫酸鹽對(duì)混凝土腐蝕速率的試驗(yàn)研究
 7.2.1 試驗(yàn)材料
 7.2.2 影響因素
 7.2.3 試驗(yàn)方法
 7.2.4 測(cè)定設(shè)備與方法
 7.3 混凝土受硫酸鹽腐蝕速率的基準(zhǔn)模型
 7.3.1 腐蝕速率的定義
 7.3.2 初始腐蝕時(shí)間t0的定義
 7.3.3 混凝土受硫酸鹽腐蝕的基準(zhǔn)模型
 7.4 考慮混凝土水灰比的腐蝕速率模型
 7.4.1 試驗(yàn)結(jié)果與分析
 7.4.2 水灰比影響的機(jī)理
 7.4.3 水灰比影響系數(shù)Ks的確定
 7.5 粉煤灰摻量的影響
 7.5.1 粉煤灰的組成和物理化學(xué)性質(zhì)
 7.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
 7.5.3 粉煤灰摻量影響的機(jī)理
 7.5.4 粉煤灰摻量影響系數(shù)Kc的確定
 7.6 腐蝕溶液濃度的影響
 7.6.1 試驗(yàn)結(jié)果與分析
 7.6.2 腐蝕溶液濃度影響的機(jī)理
 7.6.3 腐蝕溶液濃度影響系數(shù)Kn的確定
 7.7 地下水壓力的影響
 7.7.1 介質(zhì)壓力的定義及試驗(yàn)方法
 7.7.2 試驗(yàn)研究
 7.7.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
 7.7.4 介質(zhì)壓力影響的機(jī)理
 7.7.5 介質(zhì)壓力作用下腐蝕厚度及速率模型
 7.8 小結(jié)
第8章 地下結(jié)構(gòu)混凝土抗硫酸鹽腐蝕方法
 8.1 地下結(jié)構(gòu)混凝土抗硫酸鹽腐蝕方法
 8.1.1 提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度
 8.1.2 外摻礦物摻合料法
 8.1.3 選用耐侵蝕水泥
 8.1.4 加強(qiáng)地下結(jié)構(gòu)外排水措施
 8.1.5 使用密實(shí)的與混凝土不起化學(xué)作用的材料，在襯砌外表面做隔離防水層
 8.1.6 向襯砌混凝土背后壓注防蝕漿液
 8.1.7 提高施工與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量
 8.2 水泥抗硫酸鹽檢測(cè)方法綜述
 8.2.1 我國檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
 8.2.2 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS方法
 8.2.3 美國ASTM C1012方法
 8.3 混凝土抗硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)方法
 8.3.1 混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)(GBT 50082—2009)
 8.3.2 自然暴露試驗(yàn)研究
 8.3.3 混凝土材料抗硫酸鹽腐蝕浸泡加速試驗(yàn)
 8.4 地下工程抗硫酸鹽腐蝕設(shè)計(jì)介紹
 8.4.1 天津地鐵鋼筋混凝土的腐蝕及防護(hù)
 8.4.2 秦嶺隧道地下水化學(xué)異常對(duì)襯砌混凝土的腐蝕及防治對(duì)策
 8.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　通過工程實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，混凝土并不是堅(jiān)不可摧的，在各種腐蝕條件下，大量的混凝土結(jié)構(gòu)并沒有到達(dá)設(shè)計(jì)使用年限而發(fā)生了非力學(xué)破壞，現(xiàn)階段對(duì)于混凝土耐久性的研究主要集中在硫酸鹽腐蝕而導(dǎo)致混凝土自身及混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的性能退化問題。　　《地下結(jié)構(gòu)混凝土硫酸鹽腐蝕機(jī)理及性能退化》結(jié)合作者杜建民及課題組多年的研究成果并參考大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，對(duì)地下結(jié)構(gòu)混凝土硫酸鹽腐蝕的相關(guān)問題進(jìn)行了論述。

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