地下結(jié)構混凝土硫酸鹽腐蝕機理及性能退化

內(nèi)容概要

地下結(jié)構混凝土受到地下水和土壤中硫酸鹽的腐蝕，從而導致混凝土及結(jié)構性能退化，對地下結(jié)構的安全性產(chǎn)生影響?！兜叵陆Y(jié)構混凝土硫酸鹽腐蝕機理及性能退化》是作者杜建民近年來從事地下結(jié)構硫酸鹽腐蝕研究的總結(jié)，介紹了硫酸鹽腐蝕的機理和混凝土腐蝕層厚度的檢測方法，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)律和預計模型，鋼筋混凝土受彎構件和壓彎構件的承載力與腐蝕損傷度之間的關系，建立了與腐蝕損傷度相關的承載力預計模型。本書最后還對抗硫酸鹽腐蝕的方法進行了簡單介紹。
　　本書可供土木工程專業(yè)領域的科學研究人員、工程技術人員以及研究生、本科生參考使用。

書籍目錄

第1章 緒論
 1.1 地下結(jié)構混凝土硫酸鹽腐蝕的危害
 1.2 地下結(jié)構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 硫酸鹽對硅酸鹽混凝土的腐蝕機理
 2.1 混凝土的材料組成及化學組分
 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)硬化機理
 2.1.3 硅酸鹽水泥耐腐蝕特性
 2.2 硫酸鹽對硅酸鹽混凝土的腐蝕機理
 2.2.1 混凝土的腐蝕類型
 2.2.2 硫酸鹽腐蝕的機理
 2.2.3 受硫酸鹽腐蝕后混凝土微觀結(jié)構變化
 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及其對耐久性的影響
 2.3.2 粉煤灰對混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的影響
第3章 硫酸鹽對混凝土腐蝕的檢測技術
 3.1 硫酸鹽腐蝕對混凝土微觀結(jié)構影響
 3.1.1 實驗設備及分析方法
 3.1.2 受腐蝕混凝土微觀結(jié)構變化
 3.2 受腐蝕混凝土損傷度的超聲檢測技術
 3.2.1 混凝土結(jié)構的非破損檢測研究
 3.2.2 非損檢測方法的評價
 3.2.3 混凝土強度的超聲檢測
 3.2.4 混凝土表層損傷層厚度的超聲檢測
 3.3 受腐蝕混凝土化學成分分析方法
 3.3.1 試驗方法
 3.3.2 化學分析結(jié)果
 3.4 利用化學成分分析方法對超聲平測法的驗證
 3.5 小結(jié)
第4章 硫酸鹽腐蝕導致混凝土力學性能的退化
 4.1 試驗研究
 4.1.1 粉煤灰混凝土的力學性能
 4.1.2 試驗目的
 4.1.3 試件設計與分組
 4.1.4 腐蝕方法
 4.1.5 測試方法
 4.2 超聲波法測定腐蝕層厚度
 4.2.1 腐蝕層的確定
 4.2.2 超聲波法檢測腐蝕層厚度
 4.2.3 計算腐蝕層厚度
 4.2.4 平測法檢測腐蝕層厚度的可靠性評價
 4.2.5 腐蝕層厚度與超聲聲速之間的關系
 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 受腐蝕混凝土力學性能退化規(guī)律及機理分析
 4.3.4 受腐蝕混凝土應力-應變?nèi)€
 4.4 受硫酸鹽侵蝕混凝土力學性能退化模型研究
 4.4.1 與腐蝕損傷度相關的受腐蝕混凝土力學性能退化模型
 4.4.2 未腐蝕混凝土的受壓本構關系
 4.4.3 受腐蝕混凝土本構關系
 4.5 受硫酸鹽侵蝕后腐蝕層混凝土力學性能退化模型研究
 4.5.1 基本假定
 4.5.2 腐蝕層混凝土平均抗壓強度的計算
 4.5.3 腐蝕層混凝土本構關系
 4.5.4 腐蝕層混凝土強度計算模型
 4.6 小結(jié)
第5章 硫酸鹽腐蝕導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
 5.2.1 試件的設計和制作
 5.2.2 加速腐蝕方法
 5.2.3 加載裝置及加載制度
 5.3 試驗結(jié)果及分析
 5.3.1 不同腐蝕階段的保護層腐蝕損傷度測量
 5.3.2 未腐蝕構件粘結(jié)應力-滑移關系曲線
 5.4 與保護層腐蝕損傷度相關的平均粘結(jié)應力-滑移關系曲線
 5.5 受腐蝕后混凝土與變形鋼筋粘結(jié)本構關系
 5.5.1 破壞形態(tài)
 5.5.2 極限粘結(jié)強度Τ'u
 5.5.3 Τ-s本構關系
 5.6 小結(jié)
第6章 硫酸鹽腐蝕對混凝土構件性能的影響
 6.1 地下箱形結(jié)構受力分析
 6.2 壓彎構件受硫酸鹽腐蝕性能退化規(guī)律
 6.2.1 試驗研究
 6.2.2 受硫酸鹽侵蝕的鋼筋混凝土壓彎構件試驗結(jié)果及分析
 6.2.3 壓彎板正截面承載力預測方法
 6.3 受彎構件受硫酸鹽腐蝕性能退化規(guī)律
 6.3.1 試驗研究
 6.3.2 受硫酸鹽侵蝕的鋼筋混凝土受彎板試驗結(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測方法
 6.4 小結(jié)
第7章 硫酸鹽對混凝土腐蝕速率預計
 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 混凝土的強度及成分
 7.1.5 干濕交替和凍融循環(huán)的影響
 7.1.6 應力狀態(tài)的影響
 7.2 硫酸鹽對混凝土腐蝕速率的試驗研究
 7.2.1 試驗材料
 7.2.2 影響因素
 7.2.3 試驗方法
 7.2.4 測定設備與方法
 7.3 混凝土受硫酸鹽腐蝕速率的基準模型
 7.3.1 腐蝕速率的定義
 7.3.2 初始腐蝕時間t0的定義
 7.3.3 混凝土受硫酸鹽腐蝕的基準模型
 7.4 考慮混凝土水灰比的腐蝕速率模型
 7.4.1 試驗結(jié)果與分析
 7.4.2 水灰比影響的機理
 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性質(zhì)
 7.5.2 試驗結(jié)果與分析
 7.5.3 粉煤灰摻量影響的機理
 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 試驗結(jié)果與分析
 7.6.2 腐蝕溶液濃度影響的機理
 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)壓力的定義及試驗方法
 7.7.2 試驗研究
 7.7.3 試驗結(jié)果與分析
 7.7.4 介質(zhì)壓力影響的機理
 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)構混凝土抗硫酸鹽腐蝕方法
 8.1 地下結(jié)構混凝土抗硫酸鹽腐蝕方法
 8.1.1 提高混凝土的密實度和強度
 8.1.2 外摻礦物摻合料法
 8.1.3 選用耐侵蝕水泥
 8.1.4 加強地下結(jié)構外排水措施
 8.1.5 使用密實的與混凝土不起化學作用的材料，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)護質(zhì)量
 8.2 水泥抗硫酸鹽檢測方法綜述
 8.2.1 我國檢測標準
 8.2.2 日本工業(yè)標準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方法
 8.3.1 混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(GBT 50082—2009)
 8.3.2 自然暴露試驗研究
 8.3.3 混凝土材料抗硫酸鹽腐蝕浸泡加速試驗
 8.4 地下工程抗硫酸鹽腐蝕設計介紹
 8.4.1 天津地鐵鋼筋混凝土的腐蝕及防護
 8.4.2 秦嶺隧道地下水化學異常對襯砌混凝土的腐蝕及防治對策
 8.5 小結(jié)
參考文獻

編輯推薦

　　通過工程實踐和研究發(fā)現(xiàn)，混凝土并不是堅不可摧的，在各種腐蝕條件下，大量的混凝土結(jié)構并沒有到達設計使用年限而發(fā)生了非力學破壞，現(xiàn)階段對于混凝土耐久性的研究主要集中在硫酸鹽腐蝕而導致混凝土自身及混凝土構件和結(jié)構的性能退化問題?！　　兜叵陆Y(jié)構混凝土硫酸鹽腐蝕機理及性能退化》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，對地下結(jié)構混凝土硫酸鹽腐蝕的相關問題進行了論述。

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