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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