第1章 绪论 1
1.1混凝土结构性能退化的原因 1
1.1.1淡水溶蚀 2
1.1.2化学侵蚀 2
1.1.3冻融循环 4
1.1.4碱—骨料反应 5
1.1.5钢筋的锈蚀 6
1.2钢筋锈蚀引起的混凝土结构性能退化 8
1.2.1混凝土中钢筋锈蚀基本原理及发展特点 8
1.2.2锈蚀混凝土结构损伤、破坏特点 9
1.3损伤混凝土结构常规修复和加固技术 10
1.3.1增大截面加固法 10
1.3.2局部置换修补法 11
1.3.3加强材加固法 12
1.3.4改变受力体系加固法 15
1.4锈蚀损伤混凝土结构修复和加固的特殊性 16
1.4.1锈蚀混凝土结构修复失败机理分析 17
1.4.2修复后混凝土结构中钢筋的再锈蚀 17
1.5锈蚀混凝土结构的诊断与分析 19
1.5.1初步外观检查 19
1.5.2混凝土强度、裂缝状态检测 20
1.5.3混凝土内钢筋锈蚀状态检测 22
1.5.4混凝土内钢筋锈蚀原因检测 25
1.6研究意义 28
第2章 锈蚀混凝土结构力学性能退化特征 32
2.1受力锈蚀钢筋混凝土柱力学性能退化特征 32
2.1.1试验方案 32
2.1.2锈蚀过程中的应力、侧向挠度和裂缝发展 35
2.1.3锈蚀柱极限承载力 39
2.1.4锈蚀柱非线性有限元分析 41
2.2局部锈蚀混凝土梁力学性能退化特征 47
2.2.1试验方案 47
2.2.2试验结果与分析 48
2.3小结 52
第3章 混凝土结构常用修补材料 53
3.1概述 53
3.1.1水泥基修补材料 53
3.1.2聚合物改性水泥基修补材料 56
3.1.3纤维增强类修补材料 58
3.1.4聚合物修补材料 60
3.1.5聚合物注浆材料 63
3.2修补材料基本性能与选择 65
3.2.1修补材料的热膨胀系数 66
3.2.2修补材料早期强度和弹性模量 66
3.2.3修补材料的颜色 69
3.3小结 69
第4章 混凝土结构局部修复的早期物理变形性能 71
4.1混凝土的物理变形性能 71
4.1.1混凝土的收缩 71
4.1.2混凝土的徐变 76
4.2修补材料的早期收缩模型 77
4.2.1自由收缩模型 77
4.2.2试验研究 79
4.3修补材料的早期拉徐变模型 80
4.3.1物理模型 80
4.3.2试验研究 81
4.4局部修复梁的约束收缩试验研究 83
4.4.1简支梁修复方案 83
4.4.2试验结果 84
4.4.3修补开裂原因分析 85
4.5局部修复梁的约束收缩有限元分析 86
4.5.1二维有限元梁模型的建立 86
4.5.2有限元模拟分析结果 88
4.6收缩补偿混凝土的配制 90
4.7小结 91
第5章 混凝土结构局部修复力学性能的相容性 92
5.1局部修复混凝土柱力学性能 92
5.1.1局部修复混凝土结构理论分析 92
5.1.2修补材料对修复柱力学性能相容性的影响 93
5.1.3卸载程度对修复柱力学性能相容性的影响 96
5.2局部修复混凝土柱非线性有限元分析 98
5.2.1有限元模型的建立与分析方案 98
5.2.2卸载修复柱的非线性有限元分析 99
5.2.3部分卸载修复柱的非线性有限元分析 101
5.3小结 103
第6章 锈蚀混凝土结构耐久性修复技术 105
6.1锈蚀混凝土结构局部修复电化学不相容性试验 105
6.1.1局部修复钢筋锈蚀电化学不相容性机理分析 105
6.1.2试验方案 107
6.1.3混凝土内钢筋腐蚀电流量测与计算 108
6.1.4局部修复对混凝土内钢筋腐蚀电位的影响 109
6.1.5局部修复对混凝土内钢筋腐蚀电流的影响 110
6.2锈蚀混凝土结构的修补技术 113
6.2.1锈蚀混凝土结构修补基本原理 113
6.2.2锈蚀混凝土结构常用修复技术与注意事项 114
6.3锈蚀混凝土结构修补的使用寿命预计 119
6.3.1碳化混凝土结构修补使用寿命预计 119
6.3.2氯盐侵蚀混凝土结构修补使用寿命预计 120
6.4小结 122
第7章 混凝土结构锈蚀防护与监测技术 123
7.1混凝土表面耐久性防护技术 123
7.1.1混凝土表面防护层 123
7.1.2渗透型钢筋阻锈剂 125
7.2锈蚀混凝土结构的电化学修复技术 126
7.2.1阴极保护法 126
7.2.2电化学脱盐处理 128
7.2.3电化学再碱化处理 130
7.3锈蚀混凝土结构修复后的实时监测技术 131
7.3.1极化腐蚀探头 131
7.3.2宏电偶探头 133
7.4小结 135
第8章 工程实例 136
8.1徐州某煤矿副井井塔的修复与加固 136
8.1.1工程概况 136
8.1.2井塔耐久性检测与锈蚀机理分析 136
8.1.3井塔的耐久性修复和加固设计 138
8.1.4修复效果检查与分析 140
8.2大丰挡潮闸胸墙钢筋混凝土梁强制电流阴极保护 141
8.2.1工程概况 141
8.2.2自腐蚀电位测量 141
8.2.3阴极保护方案 141
8.2.4阴极保护施工 142
8.2.5阴极保护通电调试及监测 142
8.2.6结论 143
8.3杭州湾跨海大桥混凝土中钢筋锈蚀的预防与防护措施 144
8.3.1海工耐久性混凝土的应用 144
8.3.2环氧涂层钢筋的应用 145
8.3.3钢筋阻锈剂的应用 146
8.3.4加厚混凝土保护层 147
8.4意大利圣安东尼阿巴特教堂碳化锈蚀的电化学再碱化修复 147
8.4.1初步处理 149
8.4.2完全处理 152
8.4.3结果讨论 153
8.5美国俄勒冈州滨海钢筋混凝土桥梁锈蚀防护与修复 154
8.5.1阳极老化的现场与实验室研究 154
8.5.2桥梁锈蚀破坏鉴定与评价 162
8.5.3不锈钢筋在新建桥梁中的应用 165
8.5.4结论 167
8.6小结 168
参考文献 169