第1章 绪论 1
1.1海工混凝土结构的耐久性劣化行为 2
1.2耐久性劣化过程及影响因素 3
1.2.1氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀 3
1.2.2混凝土碳化引起的钢筋锈蚀 10
1.2.3环境盐类对混凝土的腐蚀作用 12
1.2.4混凝土内部膨胀反应——碱集料反应 13
1.2.5混凝土内部膨胀反应——硫酸盐反应 15
1.2.6冻融循环对混凝土的破坏 16
1.3我国典型海水腐蚀环境分析 18
1.3.1水文气候条件 19
1.3.2环境腐蚀介质情况 20
1.4我国典型海水腐蚀环境下混凝土结构耐久性 22
1.4.1海工混凝土构件腐蚀情况 22
1.4.2混凝土碳化情况 25
1.4.3混凝土中氯离子渗透情况 26
1.4.4混凝土中钢筋锈蚀临界氯离子浓度 30
1.5海工混凝土结构耐久性研究现状 32
1.5.1荷载与大气环境综合作用下混凝土碳化研究 33
1.5.2荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为研究 33
1.5.3荷载作用下混凝土抗冻融性能研究 34
参考文献 35
第2章 实体工程混凝土结构应力水平调查与分析 41
2.1概述 41
2.2实体工程混凝土结构应力水平分析 41
2.2.1天津港北港池5＃～7＃集装箱码头 42
2.2.2天津港南疆港区专业化矿石码头 48
2.3结构应力的现场检测与分析 52
2.3.1惠州华德石化码头 52
2.3.2中船大岗基地码头 56
第3章 混凝土构件荷载和环境耦合试验方法 59
3.1概述 59
3.2荷载类型分析 61
3.3静荷载试验方法 63
3.3.1静荷载设计思路 63
3.3.2静荷载加载装置结构设计 65
3.3.3应力松弛问题的解决 70
3.4动荷载试验方法 72
3.4.1动荷载与氯离子耦合试验装置的设计与制作 72
3.4.2动荷载试验参数的选择和混凝土构件的设计 76
参考文献 78
第4章 恒定荷载与氯盐耦合作用下混凝土耐久性劣化进程及损伤行为 80
4.1概述 80
4.2原材料和试验方法 82
4.2.1试验原材料 82
4.2.2混凝土配合比设计及拌制 82
4.2.3混凝土试件的加载和试验 84
4.2.4混凝土试件氯离子含量的测定 84
4.3恒定荷载作用下氯离子在混凝土内渗透情况 86
4.3.1弯拉荷载对混凝土内氯离子浓度分布的影响 86
4.3.2单轴压荷载对混凝土内氯离子浓度分布的影响 94
4.4恒定荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响 102
4.4.1弯曲荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响 102
4.4.2混凝土氯离子扩散系数的弯曲荷载影响因子 106
4.4.3单轴压荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响 107
4.4.4混凝土氯离子扩散系数的轴压荷载影响因子 110
4.5荷载对混凝土氯离子扩散系数的影响机理分析 114
4.5.1弯曲荷载对混凝土界面过渡区的影响 114
4.5.2荷载对浆体试件孔隙结构的影响 116
参考文献 117
第5章 恒定荷载与盐冻耦合作用下混凝土耐久性劣化进程及损伤行为 119
5.1概述 119
5.2试验方法 120
5.3盐冻耦合作用对混凝土质量和动弹模量的影响 122
5.3.1盐冻对混凝土质量变化的影响 122
5.3.2盐冻对混凝土动弹模量变化的影响 123
5.4荷载与冻融耦合作用下氯离子在混凝土中渗透情况 124
5.4.1弯曲荷载与冻融耦合作用对混凝土氯离子浓度分布的影响 124
5.4.2压荷载与冻融耦合对混凝土氯离子浓度分布的影响 126
5.5荷载与冻融耦合作用对混凝土氯离子浓度扩散系数的影响 128
5.5.1弯曲荷载与冻融耦合作用对混凝土氯离子扩散系数的影响 128
5.5.2压荷载与冻融耦合对混凝土氯离子扩散系数的影响 132
5.6混凝土氯离子扩散系数的荷载与盐冻耦合影响因子 134
5.6.1弯曲荷载与盐冻耦合作用的影响因子 134
5.6.2压荷载与盐冻耦合作用的影响因子 135
5.7冻融循环对混凝土氯离子浓度扩散系数的影响分析 139
5.7.1冻融对浆体试件孔隙结构的影响 139
5.7.2荷载和冻融耦合对混凝土界面过渡区的影响 141
参考文献 142
第6章 交变荷载与氯盐耦合作用下混凝土结构耐久性劣化进程及损伤行为 144
6.1概述 144
6.2交变荷载与氯盐耦合作用试验方案 146
6.2.1荷载水平和交变频率 146
6.2.2构件成型及加载试验环境 146
6.3交变荷载作用下氯离子在混凝土中渗透情况 148
6.3.1交变荷载应力水平对氯离子渗透的影响 148
6.3.2交变荷载加载频率对氯离子渗透的影响 149
6.4交变荷载对混凝土结构氯离子扩散系数的影响 151
6.5交变荷载对混凝土结构耐久性影响机理分析 153
参考文献 157
第7章 结构裂缝对混凝土耐久性劣化进程及损伤行为 158
7.1概述 158
7.2混凝土构件结构裂缝的制作 161
7.3裂缝宽度对氯离子在混凝土中渗透的影响 164
7.3.1裂缝宽度对浪溅区混凝土氯离子浓度分布的影响 164
7.3.2裂缝宽度对水位变动区混凝土氯离子浓度分布的影响 168
7.4裂缝宽度对混凝土氯离子扩散系数的影响 172
7.4.1裂缝宽度对浪溅区混凝土氯离子扩散系数的影响 172
7.4.2裂缝宽度对水位变动区混凝土氯离子扩散系数的影响 173
7.4.3混凝土氯离子扩散系数的裂缝影响因子 175
7.5裂缝宽度对混凝土内钢筋锈蚀起始时间的影响 178
7.5.1混凝土试件的制作及钢筋腐蚀的检测方法 178
7.5.2裂缝宽度与混凝土内钢筋开始锈蚀时间 178
7.6裂缝宽度对混凝土内钢筋锈蚀率的影响 180
7.6.1室内试验 180
7.6.2华南海洋环境暴露试验研究 182
7.6.3裂缝宽度对混凝土中氯离子渗透及钢筋锈蚀的影响机理分析 186
参考文献 188
第8章 荷载-环境多因素耦合作用下混凝土结构耐久性寿命预测 190
8.1概述 190
8.2耐久性设计方程 191
8.2.1海工混凝土结构耐久性极限状态的规定 191
8.2.2海工混凝土结构耐久性设计方程 193
8.2.3设计方程变量确定 194
8.3考虑荷载的混凝土结构耐久性寿命预测模型 198
8.3.1恒定静荷载作用下的混凝土结构耐久性寿命预测模型 198
8.3.2恒定荷载-冻融-氯盐三因素耦合作用下的混凝土耐久性寿命预测模型 198
8.3.3交变荷载-环境作用下的混凝土结构耐久性寿命预测模型 199
8.4寿命预测算例 200
8.4.1恒定静荷载作用下的混凝土结构耐久性寿命预测模型的算例 200
8.4.2交变荷载-环境作用下混凝土结构耐久性寿命预测模型的算例 201
参考文献 202