混凝土中鋼筋腐蝕的防護(hù)與修復(fù)

內(nèi)容簡介

本書既包括了混凝土中鋼筋腐蝕的機(jī)理探討，混凝土碳酸化速度、氯化物侵蝕速度、鋼筋混凝土功能性服役壽命預(yù)測等數(shù)學(xué)模型及各種防腐措施的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，又?jǐn)⑹隽?種先進(jìn)的鋼筋防腐措施和受腐蝕鋼筋混凝土的修復(fù)辦法等現(xiàn)場施工內(nèi)容。

《海洋鋼筋混凝土腐蝕與修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)》共分五章，第1章介紹海洋鋼筋混凝土的腐蝕概況以及海洋腐蝕環(huán)境與分區(qū)，第2章著重介紹海洋鋼筋混凝土劣化機(jī)理及損傷演化規(guī)律，第3章介紹海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測方法，第4章重點(diǎn)介紹海洋鋼筋混凝土耐久性修復(fù)技術(shù)，第5章介紹海洋鋼筋混凝土耐久性修復(fù)實(shí)例。

位于近海和沿海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)，基于海洋環(huán)境中富含眾多侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子、硫酸根離子，極易造成鋼筋銹蝕、混凝土腐蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)早期損傷，并不斷降低結(jié)構(gòu)的耐久性，在保持預(yù)期荷載不變的條件下，還會(huì)極大地降低結(jié)構(gòu)本身的可靠度與安全度，在結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限就遭受破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

腐蝕防護(hù)紅島站綜合交通樞紐概況及意義

紅島站位于紅島高新區(qū)河套街道匯海路與青蘭高速公路圍合的地塊內(nèi)，南側(cè)臨青蘭高速公路，北側(cè)臨匯海路，位于青島市紅島區(qū)河套綜合板塊和濱海生態(tài)商務(wù)板塊之間，是以膠州灣為核心的青島市三大城區(qū)的樞紐位置。紅島站匯集濟(jì)青高鐵和青連鐵路兩條鐵路線以及8號(hào)、10號(hào)、12號(hào)三條軌道交通線，同時(shí)公路、市政配套設(shè)施均在紅島站以公交、出租、社會(huì)車輛形式行成換乘。紅島站是集鐵路、城市軌道交通、公路及市政配套設(shè)施于一體的綜合交通樞紐站。

腐蝕防護(hù)場區(qū)工程地質(zhì)條件

場區(qū)屬Ⅱ類環(huán)境類型，依據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》判定：①場區(qū)地表水對混凝土結(jié)構(gòu)在干濕交替情況下具有微腐蝕性，在無干濕交替情況下具有微腐蝕性。場區(qū)地表水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，在干濕交替情況下具有中等腐蝕性，在長期浸水情況下具有微腐蝕性。②西北部和東北部場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)在干濕交替情況下具有中腐蝕性，在無干濕交替情況下具有弱腐蝕性；西南部和東南部場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)在干濕交替情況下具有強(qiáng)腐蝕性，在無干濕交替情況下具有中等腐蝕性。③場區(qū)地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，在干濕交替情況下均具有強(qiáng)腐蝕性，在長期浸水情況下具有微腐蝕性。④場區(qū)地下水位以上填土對混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性；東北場區(qū)地下水位以上填土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性，其他場區(qū)地下水位以上填土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中等腐蝕性。

腐蝕防護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)

基于混凝土自身所存在的多孔性，不可避免地具有微觀和宏觀等方面的缺陷，為有效避免外部環(huán)境中的氯離子、硫酸根離子進(jìn)入到混凝土的內(nèi)部，就必須采取一系列行之有效的防護(hù)措施。以防腐對策原理的不同為依據(jù)，在實(shí)際工作中可以采取將能量從外部輸入的防腐方式，即積極腐蝕控制法，還有一種消極的腐蝕控制法，即不要將能量輸入進(jìn)去。對于氯離子對鋼筋的銹蝕作用，各類積極腐蝕控制方法所遵循的電化學(xué)機(jī)理都是相同的，外加電流會(huì)對混凝土、鋼筋、鋼筋與混凝土接觸面的特性、內(nèi)部的液體流動(dòng)系統(tǒng)造成一定的影響或者改變，各方法的差異主要體現(xiàn)在外加電流的大小、鋼筋的實(shí)際可獲得電流以及通過混凝土堿性化過程加入混凝土中的特殊電解質(zhì)，陰極保護(hù)法、混凝土電化學(xué)堿化法和混凝土電化學(xué)除氯法都是比較積極的腐蝕控制法。

對于硫酸根離子的腐蝕作用，可以通過摻入礦物摻合料和加入針對鹽類腐蝕的防腐蝕劑，改善水泥水化的密實(shí)度，通過提高混凝土的密實(shí)性來抵抗鹽類的侵害。從而降低侵入混凝土中的硫酸根離子的濃度，細(xì)化混凝土毛細(xì)孔的孔徑，抑制氫氧化鈣從水泥中析出的速度，達(dá)到延緩石膏和鈣礬石晶體的生成，起到抑制其膨脹破壞的作用，從而延緩混凝土中氯酸根侵蝕破壞的速度，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。經(jīng)過混凝土工程的大量實(shí)踐，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)不可避免地出現(xiàn)不同程度的裂縫，為此應(yīng)該將積極腐蝕控制法與消極腐蝕控制法有機(jī)結(jié)合起來，來重點(diǎn)防護(hù)那些比較重要的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)。 2100433B

《海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕控制技術(shù)及應(yīng)用叢書》序

序

前言

第1章 海洋環(huán)境鋼筋混凝土應(yīng)用與腐蝕

1.1 概述

1.2 海洋腐蝕環(huán)境與分區(qū)

1.2.1 海洋腐蝕環(huán)境

1.2.2 海洋腐蝕環(huán)境分區(qū)

1.3 海洋工程鋼筋混凝土腐蝕現(xiàn)狀

1.3.1 海港工程

1.3.2 橋梁工程

1.3.3 其他海洋工程

1.4 重點(diǎn)工程鋼筋混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀

1.4.1 杭州灣跨海大橋

1.4.2 青島膠州灣大橋

1.4.3 廈門翔安海底隧道

第2章 海洋環(huán)境鋼筋混凝土腐蝕損傷

2.1 鋼筋混凝土氯鹽腐蝕

2.1.1 鋼筋混凝土在氯鹽作用下的服役壽命

2.1.2 氯離子在混凝土中的傳輸過程

2.1.3 海洋環(huán)境混凝土與氯離子的結(jié)合

2.1.4 氯鹽誘導(dǎo)混凝土中鋼筋銹蝕

2.1.5 鋼筋銹蝕實(shí)驗(yàn)研究

2.1.6 鋼筋混凝土氯鹽腐蝕防護(hù)措施

2.2 鋼筋混凝土碳化腐蝕

2.2.1 混凝土碳化腐蝕機(jī)理

2.2.2 影響混凝土碳化的因素

2.2.3 混凝土碳化實(shí)驗(yàn)研究

2.2.4 碳化誘導(dǎo)混凝土中鋼筋銹蝕

2.2.5 混凝土碳化防護(hù)措施

2.3 混凝土硫酸鹽腐蝕

2.3.1 混凝土硫酸鹽化學(xué)腐蝕機(jī)理

2.3.2 混凝土硫酸鹽物理腐蝕機(jī)理

2.3.3 混凝土硫酸鹽腐蝕損傷過程

2.3.4 混凝土硫酸鹽腐蝕防護(hù)措施

2.4 混凝土凍融損傷

2.4.1 混凝土凍融破壞機(jī)理

2.4.2 混凝土鹽凍破壞機(jī)理

2.4.3 混凝土凍融破壞影響因素

2.4.4 混凝土凍融損傷實(shí)驗(yàn)研究

2.4.5 混凝土凍融破壞的防護(hù)措施

2.5 混凝土堿-骨料反應(yīng)

2.5.1 混凝土堿-骨料破壞機(jī)理

2.5.2 混凝土堿-骨料反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究

2.5.3 混凝土堿-骨料反應(yīng)抑制措施

第3章 海洋環(huán)境鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測

3.1 海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本信息調(diào)查

3.2 混凝土外觀普查及裂縫檢測

3.2.1 外觀普查

3.2.2 裂縫寬度檢測

3.2.3 裂縫深度檢測

3.3 混凝土強(qiáng)度檢測

3.3.1 回彈法

3.3.2 超聲脈沖法

3.3.3 鉆芯法

3.3.4 回彈-鉆芯綜合法

3.3.5 超聲波法

3.4 混凝土碳化深度檢測

3.4.1 構(gòu)件選取及測區(qū)布置

3.4.2 碳化深度檢測

3.5 混凝土中氯離子含量檢測

3.5.1 混凝土取樣

3.5.2 氯離子含量測定

3.6 鋼筋位置和保護(hù)層厚度檢測

3.7 鋼筋銹蝕程度檢測

3.7.1 電化學(xué)方法

3.7.2 物理法

3.7.3 分析法

第4章 海洋鋼筋混凝土修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)

4.1 表面涂層修復(fù)

4.1.1 概述

4.1.2 表面涂層作用效果

4.1.3 表面涂層技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4.1.4 混凝土涂料介紹

4.1.5 表面涂層修復(fù)施工工藝

4.1.6 國內(nèi)外海洋工程表面涂層防護(hù)修復(fù)實(shí)例

4.2 鋼筋混凝土陰極保護(hù)

4.2.1 陰極保護(hù)前檢測

4.2.2 犧牲陽極保護(hù)

4.2.3 外加電流陰極保護(hù)

4.2.4 陰極保護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)及不利作用

4.3 電化學(xué)除鹽技術(shù)

4.3.1 除鹽方案的選擇

4.3.2 除鹽終點(diǎn)的確定

4.3.3 除鹽效果的影響因素

4.3.4 電化學(xué)除鹽的不利作用

4.4 混凝土再堿化

4.4.1 處理終點(diǎn)的確定

4.4.2 作用效果的影響因素

4.4.3 處理效果與不利作用

4.5 斷面修復(fù)技術(shù)

4.5.1 概述

4.5.2 斷面修復(fù)的性能要求

4.5.3 斷面修復(fù)材料

4.5.4 利用于式噴涂方法進(jìn)行斷面修復(fù)

4.5.5 利用濕式噴涂方法進(jìn)行斷面修復(fù)

4.5.6 斷面修復(fù)的注意事項(xiàng)

4.6 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

4.6.1 裂縫修補(bǔ)前確認(rèn)事項(xiàng)

4.6.2 裂縫修補(bǔ)方法

4.6.3 裂縫修補(bǔ)的注意事項(xiàng)

4.7 FRP加固技術(shù)

4.7.1 FRP的基本構(gòu)成材料

4.7.2 FRP的品種

4.7.3 FRP在工程中的應(yīng)用

4.7.4 FRP外貼加固技術(shù)的優(yōu)勢

4.7.5 碳纖維加固技術(shù)

4.8 外包鋼加固法

4.8.1 外包鋼加固法特點(diǎn)及適用范圍

4.8.2 設(shè)計(jì)構(gòu)造

4.8.3 施工要點(diǎn)

4.9 外部粘鋼加固法

4.9.1 外部粘鋼加固法特點(diǎn)及適用范圍

4.9.2 設(shè)計(jì)構(gòu)造

4.9.3 施工要點(diǎn)

4.10 增大截面法

4.10.1 加固形式

4.10.2 受力特征

4.11 其他加固方法

4.11.1 置換混凝土加固法

4.11.2 噴射混凝土加固法

4.11.3 結(jié)構(gòu)膠植筋加固法

4.11.4 增加支承加固法

4.11.5 預(yù)應(yīng)力加固法

第5章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)涂層防護(hù)修復(fù)示范工程

5.1 涂料優(yōu)選試驗(yàn)研究

5.1.1 涂料種類及配套

5.1.2 試驗(yàn)方法

5.1.3 大氣區(qū)涂料對比試驗(yàn)結(jié)果

5.1.4 潮差區(qū)涂料對比試驗(yàn)結(jié)果

5.2 在役鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)示范工程

5.2.1 項(xiàng)目背景

5.2.2 煤碼頭混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測

5.2.3 煤碼頭耐久性壽命預(yù)估與延壽規(guī)劃

5.2.4 涂裝防護(hù)修復(fù)方案

5.2.5 涂裝前后效果對比

5.2.6 防腐修復(fù)效果檢測

5.3 新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防護(hù)示范工程

5.3.1 日照港30萬噸級原油碼頭

5.3.2 渤海灣某防潮閘

5.3.3 渤海某大橋

5.3.4 南方某碼頭

5.3.5 東海某大橋

5.3.6 示范工程總結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B