第一篇 混凝土结构钢筋腐蚀与锌材料基本知识 3
第1章 混凝土结构基本概念 3
1.1概述 3
1.2混凝土结构暴露环境 3
1.3混凝土结构主要组成材料——钢筋和混凝土 7
1.3.1钢筋 7
1.3.2混凝土 17
参考文献 27
第2章 金属腐蚀基本概念 29
2.1金属腐蚀定义和分类 29
2.1.1金属腐蚀定义 29
2.1.2金属腐蚀分类 29
2.2金属电化学腐蚀基本原理 31
2.2.1电极电位 31
2.2.2电位-pH图 32
2.2.3金属电化学腐蚀过程 34
2.2.4电极极化和去极化 35
2.3金属腐蚀程度的评定 36
2.3.1全面腐蚀程度的评定 36
2.3.2局部腐蚀程度的评定 37
参考文献 37
第3章 混凝土结构钢筋腐蚀与防腐蚀附加措施 38
3.1钢筋电化学腐蚀过程 38
3.2混凝土碳化引起的钢筋腐蚀 40
3.3氯化物引起的钢筋腐蚀 41
3.3.1氯离子引起的钢筋钝化膜破坏机理 41
3.3.2混凝土的氯化物污染 41
3.3.3混凝土中氯化物的形态和氯离子含量检测方法 43
3.3.4氯离子含量临界值 44
3.4预应力钢筋的应力腐蚀开裂 53
3.5钢筋腐蚀引起的混凝土结构耐久性破坏 55
3.6混凝土结构钢筋腐蚀评价 57
3.6.1钢筋半电池电位 57
3.6.2钢筋腐蚀速率 60
3.6.3混凝土电阻率 63
3.6.4混凝土碳化深度 65
3.6.5混凝土中氯离子含量 66
3.7混凝土结构钢筋防腐蚀附加措施 66
参考文献 68
第4章 锌材料基本知识 71
4.1锌的矿物资源 71
4.2锌的生产和规格 72
4.2.1锌的生产 72
4.2.2规格和分析方法 74
4.3锌产量和锌市场 75
4.4锌的性质 76
4.4.1锌的物理性质 76
4.4.2锌的化学性质 77
4.4.3锌的力学性能 77
4.4.4锌的电化学特性 78
4.4.5锌的腐蚀性能 79
4.5锌的防腐蚀应用 82
4.5.1覆盖层保护 82
4.5.2阴极保护 83
参考文献 83
第二篇 热浸镀锌钢筋——混凝土结构耐腐蚀钢筋 87
第5章 钢铁热浸镀锌技术基础 87
5.1钢铁热浸镀锌方法 87
5.2钢铁热浸镀锌涂层结构 88
5.3钢铁热浸镀锌标准 91
参考文献 92
第6章 钢筋热浸镀锌要求和检测方法 93
6.1概述 93
6.2热浸镀锌原材料要求和质量检测方法 94
6.2.1对钢筋的要求 94
6.2.2对锌的要求 95
6.3镀锌层质量要求和检测方法 95
6.3.1外观 95
6.3.2镀锌层附着力 96
6.3.3镀锌层厚度和质量（重量） 96
6.4热浸镀锌钢筋的钝化 98
6.5镀锌层的破损和修补 99
6.5.1镀锌层破损 99
6.5.2镀锌层修补 100
参考文献 101
第7章 热浸镀锌钢筋的力学性能及其与混凝土的黏结 102
7.1热浸镀锌钢筋的力学性能 102
7.2热浸镀锌钢筋与混凝土的黏结 103
7.2.1钢筋与混凝土之间黏结力的组成与作用 103
7.2.2钢筋与混凝土黏结强度试验方法 103
7.2.3热浸镀锌钢筋与混凝土的黏结强度 109
参考文献 110
第8章 混凝土结构热浸镀锌钢筋的腐蚀 112
8.1混凝土中热浸镀锌钢筋钝化膜的形成 112
8.2混凝土结构热浸镀锌钢筋的腐蚀 113
8.2.1热浸镀锌钢筋在碳化混凝土中的腐蚀 113
8.2.2热浸镀锌钢筋在氯化物污染混凝土中的腐蚀 113
8.3混凝土结构碳钢钢筋和热浸镀锌钢筋腐蚀破坏模型比较 115
参考文献 116
第9章 混凝土结构热浸镀锌钢筋长期耐久性及其应用状况 118
9.1混凝土结构热浸镀锌钢筋长期耐久性 118
9.1.1 LIZRO调查成果 118
9.1.2美国Wyoming桥和Michigan桥热浸镀锌钢筋评价 121
9.1.3南非Algoa海滨人行桥使用热浸镀锌钢筋效果 126
9.1.4百慕大群岛Longbird桥热浸镀锌钢筋评价 129
9.1.5加拿大三座桥梁桥面板热浸镀锌钢筋评价 131
9.2混凝土结构热浸镀锌钢筋应用状况 140
参考文献 147
第三篇 锌阳极——混凝土结构阴极保护阳极材料 151
第10章 混凝土结构阴极保护技术 151
10.1阴极保护基本概念 151
10.1.1阴极保护定义和实施方法 151
10.1.2阴极保护基本原理 151
10.1.3阴极保护应用范围 153
10.2混凝土结构阴极保护实施方法 153
10.3混凝土结构阴极保护必要性和应用条件 155
10.3.1混凝土结构阴极保护必要性 155
10.3.2混凝土结构阴极保护的应用条件 156
10.4混凝土结构阴极保护阳极材料 157
10.4.1用于土壤环境混凝土结构阴极保护的阳极材料 158
10.4.2用于大气环境混凝土结构阴极保护的阳极材料 158
10.5混凝土结构阴极保护期间的电化学反应 159
10.6混凝土结构阴极保护准则 160
10.7混凝土结构阴极保护电流密度 162
10.8混凝土结构阴极保护监控系统 163
10.8.1参比电极 163
10.8.2电位衰减探头 164
10.8.3电流密度探头和宏电池探头 165
10.8.4鲁金探头 165
10.8.5数字万用表 165
10.8.6零电阻安培仪 165
10.8.7数据记录仪 165
参考文献 165
第11章 热喷涂锌阳极 167
11.1概述 167
11.2金属热喷涂技术概述 170
11.3混凝土表面热喷涂锌方法 172
11.4混凝土表面热喷涂锌质量要求和检测 173
11.4.1锌的性能要求和检测 173
11.4.2锌涂层要求和检测 175
11.5混凝土表面热喷涂锌阳极的电化学老化 177
11.6工程案例 178
11.6.1美国得克萨斯州Queen Isabella堤道桥强制电流阴极保护 178
11.6.2加拿大蒙特利尔Yves Prevost高架桥牺牲阳极保护 179
参考文献 182
第12章 锌网阳极 184
12.1概述 184
12.2美国切萨皮克海湾桥隧工程混凝土桩牺牲阳极保护 184
12.3墨西哥La Unidad桥混凝土桩牺牲阳极保护 186
12.4奥地利Apline公路桥牺牲阳极保护试验 187
12.5美国两座自然通风海水冷却塔牺牲阳极保护 191
12.5.1概述 191
12.5.2美国佛罗里达St.John’s电厂海水冷却塔牺牲阳极保护 193
12.5.3美国佛罗里达Crystal River自然通风海水冷却塔牺牲阳极保护 195
12.6我国某海港码头预应力混凝土桩牺牲阳极保护应用试验 196
12.6.1概述 196
12.6.2试验概况 197
12.6.3测量结果与分析 198
参考文献 200
第13章 锌箔阳极 201
13.1概述 201
13.2美国俄勒冈州高架桥桥面板牺牲阳极保护试验 201
13.3美国弗吉尼亚桥梁下部结构牺牲阳极保护试验 202
参考文献 204
第14章 预制砂浆活化锌阳极 205
14.1概述 205
14.2美国弗吉尼亚Route 29／Route 250桥梁柱子牺牲阳极保护 210
14.3英国Leicester桥梁现场试验 218
14.4美国俄亥俄州混凝土桥梁桥台牺牲阳极保护 224
14.5美国纽约州Robert Moses堤道混凝土方桩牺牲阳极保护 226
参考文献 227
第15章 涂料涂层阳极 229
15.1概述 229
15.2美国明尼苏达州圣保罗一座桥梁桥面板现场应用试验 229
15.3美国明尼苏达州乔丹一座桥梁现场试验 230
参考文献 232
第16章 棒状和带状锌阳极 233
16.1概述 233
16.2预应力钢筒混凝土管的基本概念 233
16.3埋地PCCP管的失效破坏和阴极保护必要性 235
16.4埋地PCCP管牺牲阳极保护实施方法 238
16.4.1电连接 238
16.4.2电绝缘 240
16.4.3牺牲阳极选用 240
16.4.4牺牲阳极安装 243
16.4.5保护效果测量 243
16.5工程案例 243
16.5.1美国得克萨斯州Richland Chambers和Cedar Creek PCCP供水管道牺牲阳极保护 244
16.5.2我国南水北调中线工程PCCP管工程 247
参考文献 249