地下結構混凝土硫酸鹽腐蝕機理及性能退化

第1章 緒論

1.1 地下結構混凝土硫酸鹽腐蝕的危害

1.2 地下結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

1.2.2 四川崇州某水電站引水隧洞混凝土腐蝕

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

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-應變全曲線

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

第5章 硫酸鹽腐蝕導致混凝土與鋼筋粘結性能的退化

……

第6章 硫酸鹽腐蝕對混凝土構件性能的影響

第7章 硫酸鹽對混凝土腐蝕速率預計

第8章 地下結構混凝土抗硫酸鹽腐蝕方法

參考文獻2100433B

《地下結構混凝土硫酸鹽腐蝕機理及性能退化》是混凝土結構耐久性叢書之一。

基本信息

作　者：杜健民，梁詠寧，張風杰　著

出 版 社：中國鐵道出版社

出版時間：2011-4-1

版　次：1

頁　數：165

字　數：219000

印刷時間：2011-4-1

開　本：16開

紙　張：膠版紙

印　次：1

I S B N：9787113121884

包　裝：平裝

所屬分類：圖書 > 建筑 > 建筑科學 > 建筑結構

內容簡介

地下結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構性能退化，對地下結構的安全性產生影響?！兜叵陆Y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構硫酸鹽腐蝕研究的總結，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。2100433B

當前體現地下結構非對稱性特點的電化學沉積修復試驗研究不多，關于地下結構混凝土電化學沉積修復界面性能分析試驗的研究更少；在理論模型方面，對于考慮非對稱修復界面特征的地下結構混凝土性能預測模型研究幾乎空白。針對地下結構混凝土電化學沉積修復試驗和理論模型存在的問題，本項目從地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復試驗、地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面特征分析試驗和考慮非對稱修復界面特征的地下結構混凝土性能預測細觀模型等三個方面展開研究。 首先設計并制備了管片底部和頂部結構非對稱電沉積法試驗裝置，從28天的修復效果來看，電沉積法具備修復地下結構不同部位裂縫的可行性。其次，運用X射線衍射法，掃描電子顯微鏡等工具分析電化學沉積法修復混凝土的界面性質。研究發(fā)現，對Mg(NO3)2電解修復液而言，濃度較小時，產生的Mg(OH)2晶體顆粒小，厚度薄，排列松散；濃度較大時，表現為整體度較高的花瓣狀結晶，顆粒聚集成群，排列緊密。對ZnSO4電解修復液而言，濃度較小時，沉積物晶體大都為片狀的紡錘體狀態(tài)，體積??；濃度較大時，則呈現為板狀結構，厚度很厚，整體度很高。最后，建立了地下結構飽和與非飽和混凝土電化學沉積修復的性能預測細觀模型，定量分析了電化學沉積產物和修復界面對修復效果的影響規(guī)律，為加快電化學沉積修復法在地下結構工程中的應用提供指導。培養(yǎng)碩士研究生1名，發(fā)表相關論文10余篇（其中SCI 檢索7篇），申請發(fā)明專利3項，參加國際會議1次，國內學術會議2次。同時，作為《混凝土結構耐久性電化學修復技術規(guī)程》標準中電化學沉積修復主要起草人之一，將研究成果反應到標準中。 2100433B

地下結構由于受巖土體和地下水等復雜地下環(huán)境的作用，保持其良好的健康服役狀態(tài)非常困難，極有必要開發(fā)適合于地下水環(huán)境下的既有地下結構混凝土修復手段，達到延年益壽的目的。電化學沉積法是水環(huán)境下混凝土結構修復的重要手段。其最早是用于修復海工混凝土結構。近來眾多學者針對陸上結構混凝土電化學沉積修復已開展了電化學沉積產物性能、修復試件制備、修復效果評估及其影響因素等方面的研究。但對于體現地下結構非對稱性特征的混凝土電化學沉積修復試驗研究不多見，對于地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面性能及其細觀模型的研究更是罕見。為此，本項目將開展以下三方面的研究：1）地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復試驗；2）地下結構混凝土非對稱電化學沉積修復界面特征分析試驗；3）考慮非對稱修復界面特征的地下結構混凝土性能預測細觀模型。該創(chuàng)新性的研究將加速電化學沉積法在地下結構修復中的應用。