第1章 绪论 1
1.1 工程建设背景 1
1.2 国内外相关技术现状 2
1.3 工程建设面临的耐久性关键问题及解决办法 4
1.4 本书主要内容 5
第2章 混凝土结构腐蚀环境与分析 6
2.1 环境条件 6
2.1.1 气象条件 6
2.1.2 水文条件 7
2.2 环境腐蚀作用及严重性分析 8
2.2.1 氯离子对钢筋混凝土的腐蚀 9
2.2.2 混凝土碳化引起的钢筋锈蚀 11
2.2.3 环境盐类对混凝土的腐蚀作用 11
2.2.4 混凝土内部有害化学反应腐蚀 12
2.3 混凝土结构腐蚀环境划分 13
2.3.1 现行国家标准关于基本环境类别与作用等级的划分 13
2.3.2 我国现行行业标准关于腐蚀环境类别与作用等级的划分 14
2.3.3 港珠澳大桥混凝土结构构件的腐蚀环境作用等级 17
本章参考文献 19
第3章 基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计 21
3.1 基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计基本思路 21
3.1.1 耐久性设计基本方法与思路 21
3.1.2 华南湛江海洋环境暴露站 23
3.1.3 类似环境实体工程耐久性调查 25
3.2 耐久性设计基本原则 29
3.2.1 耐久性极限状态 29
3.2.2 构件设计使用年限 30
3.2.3 基于概率的耐久性设计方法 31
3.3 海水腐蚀环境耐久性可靠性设计 33
3.3.1 氯离子侵入模型 33
3.3.2 模型参数统计分析 34
3.3.3 耐久性设计参数取值 48
3.3.4 耐久性设计结果 51
3.4 基于暴露试验时间反演的耐久性质量控制指标 53
3.4.1 不同试验方法比较 54
3.4.2 暴露试验的时间反演 57
3.4.3 耐久性质量控制指标 61
3.5 碳化环境耐久性可靠性设计 61
3.5.1 碳化模型 61
3.5.2 耐久性设计参数取值 64
3.5.3 耐久性设计结果 65
本章参考文献 66
第4章 长寿命海工高性能混凝土配制 68
4.1 主体结构混凝土性能 68
4.1.1 港珠澳大桥主体结构混凝土性能要求 68
4.1.2 桥梁结构混凝土性能 68
4.1.3 沉管混凝土性能 70
4.2 混凝土原材料 71
4.2.1 工程周边混凝土原材料 72
4.2.2 类似工程原材料质量控制 75
4.2.3 港珠澳大桥混凝土原材料指标要求 78
4.3 配合比参数对混凝土性能的影响 82
4.3.1 胶凝材料体系的影响 82
4.3.2 水胶比的影响 86
4.3.3 浆体比例的影响 87
4.3.4 集料粒径和级配 89
4.4 主体结构长寿命海工高性能混凝土的配制 90
4.4.1 混凝土配制原则 90
4.4.2 高性能混凝土试配制 92
4.4.3 混凝土施工配合比 96
本章参考文献 97
第5章 混凝土耐久性质量控制措施 99
5.1 现行混凝土耐久性质量控制措施的总体分析 99
5.2 混凝土全过程质量控制要素 100
5.2.1 原材料质量控制 100
5.2.2 混凝土配合比设计 103
5.2.3 混凝土施工过程质量控制技术 106
5.2.4 硬化混凝土质量控制 110
5.3 混凝土施工质量控制关键技术 112
5.3.1 混凝土拌和物水胶比控制 112
5.3.2 基于成熟度理论的混凝土构件接触海水时间控制 118
5.3.3 钢筋的混凝土保护层厚度控制 123
本章参考文献 131
第6章 混凝土沉管裂缝控制 132
6.1 沉管混凝土结构开裂风险仿真计算 133
6.1.1 沉管结构模型建立 133
6.1.2 标准工况计算结果 139
6.1.3 控裂参数 143
6.1.4 不同施工季节分析 156
6.2 混凝土抗裂性能评价 160
6.2.1 模型设计 160
6.2.2 模型试验 163
6.2.3 仿真计算验证及优化 165
6.3 沉管节段混凝土结构控裂技术措施及实施效果 169
6.3.1 沉管混凝土结构控裂措施 169
6.3.2 沉管混凝土控裂效果 174
本章参考文献 175
第7章 混凝土结构附加防腐蚀措施 177
7.1 港珠澳大桥主体混凝土结构腐蚀风险分析 177
7.1.1 港珠澳大桥混凝土结构所处部位及腐蚀特点 177
7.1.2 混凝土结构腐蚀风险评估 179
7.2 海工混凝土结构防腐蚀措施及特点 181
7.2.1 混凝土表面涂层 181
7.2.2 硅烷浸渍 183
7.2.3 混凝土外加电流阴极保护 185
7.2.4 环氧树脂涂层钢筋 186
7.2.5 热浸镀锌钢筋 187
7.2.6 不锈钢钢筋 188
7.2.7 包覆不锈钢钢筋 191
7.2.8 钢筋阻锈剂 192
7.2.9 透水模板 193
7.2.10 喷涂聚脲防水涂料 197
7.2.11 水基深层渗透密封型无机防水材料 198
7.2.12 防腐蚀措施的综合技术比较及适用性分析 199
7.3 附加防腐蚀措施全寿命成本分析 203
7.3.1 全寿命经济分析及工程应用 203
7.3.2 全寿命成本经济计算方法 204
7.3.3 不同附加防腐蚀措施全寿命经济计算 205
7.4 港珠澳大桥主体工程混凝土结构附加防腐蚀措施 210
7.4.1 附加防腐蚀措施的选择 210
7.4.2 附加防腐蚀措施技术要求 213
7.4.3 附加防腐蚀措施施工及质量控制 219
本章参考文献 226
第8章 耐久性监测 229
8.1 混凝土结构耐久性监测技术 229
8.1.1 半电池电位技术 230
8.1.2 宏电池电流测量技术 231
8.1.3 线性极化电阻技术 232
8.2 混凝土结构耐久性监测传感器系统的研制开发 234
8.2.1 监测系统的构成 234
8.2.2 预埋式多功能传感器的开发 235
8.2.3 数据采集与传输设备 245
8.2.4 数据采集与在线监测系统软件开发与实现 246
8.3 港珠澳大桥混凝土结构耐久性监测设计 249
8.3.1 耐久性监测实施背景及意义 249
8.3.2 耐久性监测系统设计原则 250
8.3.3 监测点及传感器布置 251
8.3.4 数据采集仪布置 253
8.4 港珠澳大桥耐久性监测系统建立 254
8.4.1 传感器的安装 254
8.4.2 电缆的铺设 256
8.4.3 数据采集仪的安装 256
8.4.4 安装过程中的检查 256
8.4.5 混凝土浇筑过程中的控制 257
本章参考文献 257
索引 259