混凝土中钢筋的锈蚀:预防、诊断及修复

混凝土中钢筋的锈蚀:预防、诊断及修复
作 者: 贝尔托利尼 李伟华
出版社: 科学出版社
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暂缺《混凝土中钢筋的锈蚀:预防、诊断及修复》作者简介

内容简介

《混凝土中钢筋的锈蚀——预防、诊断及修复》共20章,分为三大部分。第一部分内容介绍了水泥混凝土结构材料基本特性和腐蚀机理,混凝土结构钢筋腐蚀环境与腐蚀机理。第二部分内容介绍了混凝土结构钢筋腐蚀电化学知识和防护材料与方法,对混凝土中钢筋锈蚀的预防、诊断与修复做了较为详细的阐述,围绕着混凝土中钢筋的锈蚀问题,着重介绍了钢筋腐蚀的影响因素、腐蚀机理。第三部分内容介绍海工混凝土结构安全服役监测技术、防护技术和修复技术。

图书目录

目录

译序一

译序二

译者序

第二版前言

第一版前

第1章 水泥和水泥浆体 1

1.1 桂酸盐水泥与水化反应 1

1.2 孔隙率和传输过程 3

1.2.1 水灰比及养护时间 3

1.2.2 孔隙率、渗透性和渗透作用 5

1.3 混合水泥 6

1.3.1 火山灰材料 7

1.3.2 粒化高炉矿渣粉 8

1.3.3 石灰石粉 9

1.3.4 其他掺合料 9

1.3.5 混合水泥性能 9

1.4 普通水泥 12

1.5 其他类型的水泥 14

参考文献 15

第2章 混凝土中的传输过程 17

2.1 孔隙溶液的组成和水的含量 18

2.1.1 孔隙溶液的组成 18

2.1.2 混凝土中的水 20

2.1.3 含水量和传输过程 21

2.2 扩散 22

2.2.1 稳态扩散 22

2.2.2 非稳态扩散 23

2.2.3 扩散和结合 25

2.3 毛细吸水 26

2.4 渗透作用 27

2.4.1 水渗透系数 27

2.4.2 气体渗透系数 28

2.5 迀移 29

2.5.1 离子在溶液中的传输 29

2.5.2 混凝土中的离子传输 30

2.5.3 混凝土的电阻率 30

2.6 作用机理和重要参数 33

2.6.1 相关性 34

2.6.2 多个传输机理并存 36

参考文献 37

第3章 混凝土的劣化 42

3.1 冻融破坏 43

3.1.1 机理 43

3.1.2 影响抗冻性的因素 44

3.1.3 加气混凝土 45

3.2 酸和纯水的侵蚀 47

3.2.1 酸侵蚀 47

3.2.2 生物硫酸侵蚀 48

3.2.3 纯水侵蚀 49

3.2.4 铵盐侵蚀 50

3.3 硫酸盐侵蚀 50

3.3.1 外部硫酸盐侵蚀 50

3.3.2 内部硫酸盐侵蚀 51

3.4 碱硅反应 52

3.4.1 水泥和孔隙溶液的碱含量 53

3.4.2 碱硅反应机理 53

3.5 海水侵蚀 56

参考文献 57

第4章 钢筋腐蚀一般规律 60

4.1 腐蚀的起始及扩展 60

4.1.1 起始阶段 61

4.1.2 扩展阶段 61

4.2 腐蚀速率 62

4.3 腐蚀导致的后果 62

4.4 其他金属的腐蚀行为 64

参考文献 65

第5章 碳化引起的腐蚀 66

5.1 混凝土的碳化 66

5.1.1 碳化的扩展 67

5.1.2 影响碳化速率的因素 67

5.2 钢筋锈蚀起始时间 71

5.2.1 抛物线模型 72

5.2.2 其他模型 73

5.3 腐蚀速率 73

5.3.1 无氯化物碳化混凝土 73

5.3.2 含氯化物碳化混凝土 75

参考文献 76

第6章 氯离子引起的腐蚀 78

6.1 点蚀 79

6.2 点蚀的产生 80

6.2.1 氯离子临界值 81

6.2.2 氯离子渗透性 84

6.2.3 表面氯离子含量 86

6.2.4 表观扩散系数 89

6.3 腐蚀速率 91

参考文献 92

第7章 电化学行为 96

7.1 腐蚀的电化学机理 96

7.2 无氯化物非碳化混凝土 98

7.2.1 阳极极化行为 98

7.2.2 阴极极化行为 100

7.2.3 腐蚀状况 100

7.3 碳化混凝土 101

7.4 含氯混凝土 104

7.4.1 锈蚀发生和点蚀电位 104

7.4.2 锈蚀的扩展 105

7.4.3 再钝化 106

7.5 混凝土结构的阴极或阳极极化 107

参考文献 108

第8章 宏电池腐蚀 109

8.1 暴露于大气环境中的结构 109

8.2 地下结构与水下结构 111

8.3 电化学行为 113

8.4 宏电池模型 116

参考文献 117

第9章 杂散电流诱导的腐蚀 119

9.1 直流杂散电流的影响 120

9.1.1 无氯化物碱性混凝土 120

9.1.2 含氯混凝土中的钝化钢筋 124

9.1.3 锈蚀中的钢筋 125

9.2 交流杂散电流的影响 126

9.3 高强钢 127

9.4 纤维增强混凝土 127

9.5 杂散电流检测 128

9.6 防护措施 128

参考文献 129

第10章 氢致应力腐蚀开裂 131

10.1 应力腐蚀开裂 131

10.2 高强钢的应力腐蚀开裂行为 132

10.2.1 裂纹的萌生 133

10.2.2 裂纹的慢速扩展 133

10.2.3 裂纹的快速扩展 134

10.2.4 发生应力腐蚀开裂的临界条件 135

10.2.5 断面形貌 136

10.3 冶金、机械与负荷条件 138

10.4 环境条件 139

10.5 操作过程中产生的氢 140

10.5.1 非碳化与无氯混凝土 140

10.5.2 碳化混凝土 140

10.5.3 含氯混凝土 141

10.5.4 阴极保护结构 141

10.6 混凝土浇筑前腐蚀产生的氢 142

10.7 预应力钢筋的保护 143

参考文献 143

第11章 耐久性设计 145

11.1 耐久性影响因素 146

11.1.1 环境因素 146

11.1.2 混凝土质量 147

11.1.3 混凝土开裂 147

11.1.4 混凝土保护层厚度 148

11.1.5 检查与维护 149

11.2 服役寿命模拟方法 150

11.2.1 常规方法 150

11.2.2 基于性能的方法 151

11.3 欧洲标准方法 155

11.4 针对氯盐腐蚀服役寿命设计的fib模型规范 160

11.5 其他方法 164

11.6 附加保护措施 166

11.7 成本 167

参考文献 169

第12章 混凝土防腐技术 172

12.1 混凝土的组分 172

12.1.1 水泥 172

12.1.2 骨料 173

12.1.3 拌合水 173

12.1.4 外加剂 174

12.1.5 减水剂和高效减水剂 174

12.2 新拌混凝土和硬化混凝土的性能 175

12.2.1 和易性 175

12.2.2 强度 177

12.2.3 变形 180

12.2.4 收缩和开裂 180

12.3 混凝土配合比设计要求 180

12.4 混凝土的生产 182

12.4.1 搅拌、运输、浇注和捣实 183

12.4.2 养护 184

12.5 设计细节 185

12.6 具有特殊性能的混凝土 187

12.6.1 矿物掺合料混凝土 187

12.6.2 高性能混凝土 189

12.6.3 自密实混凝土 190

参考文献 191

第13章 阻锈剂 193

13.1 阻锈剂的作用机理 193

13.2 阻锈剂的作用方式 194

13.3 预防或延缓腐蚀发生的阻锈剂 195

13.4 减小腐蚀扩展速率的阻镑剂 198

13.5 阻锈剂在砂楽和混凝土中的迁移 200

13.6 阻锈剂的现场测试和应用经验 202

13.7 阻锈剂的评价准则 203

13.8 阻锈剂的效果 204

参考文献 204

第14章 表面保护体系 207

14.1 概述 207

14.2 有机涂层 211

14.2.1 性能与测试 211

14.2.2 防护能力 213

14.3 疏水处理 214

14.3.1 性能与测试 215

14.3.2 防护能力 217

14.4 孔隙堵塞处理 219

14.5 水泥基涂层 219

14.6 表面保护体系有效性和耐久性的结论性评价 220

参考文献 221

第15章 耐蚀钢筋 224

15.1 普通钢筋与预应力钢筋 224

15.1.1 普通钢筋 224

15.1.2 预应力钢筋 225

15.1.3 腐蚀行为 226

15.2 不锈钢钢筋 227

15.2.1 不锈钢钢筋性能 227

15.2.2 耐腐蚀性 229

15.2.3 与碳钢耦合 232

15.2.4 应用与成本 234

15.2.5 高强不锈钢 235

15.3 镀锌钢筋 235

15.3.1 镀锌钢筋性能 235

15.3.2 耐腐蚀性 237

15.3.3 镀锌钢束 238

15.4 环氧涂层钢筋 238

15.4.1 涂层性能 238

15.4.2 耐腐蚀性 239

15.4.3 实际应用的注意事项 239

15.4.4 效果 240

参考文献 240

第16章 检测和状况评价 245

16.1 目视检查与保护层厚度 246

16.2 电化学检测技术 248

16.2.1 半电池电位图 249

16.2.2 电阻率测量 255

16.2.3 腐蚀速率 259

16.3 混凝土分析 263

16.3.1 碳化深度 263

16.3.2 氯离子含量测定 264

参考文献 265

第17章 腐蚀监测 270

17.1 概述 270

17.2 非电化学传感器监测 271

17.3 电化学传感器监测 276

17.4 监测的关键因素 278

17.5 发展中的智能结构 279

17.6 结构健康监测 281

参考文献 281

第18章 修复的原理与方法 285

18.1 修复方法 285

18.1.1 修复选择 285

18.1.2 基本修复原则 288

18.2 碳化结构修复方法概况 290

18.2.1 钢筋的再钝化 290

18.2.2 限制混凝土水含量 292

18.2.3 钢筋涂层 292

18.3 受氯化物污染结构的修复方法概况 293

18.3.1 再钝化法 293

18.3.2 阴极保护 295

18.3.3 其他方法 295

18.4 修复工作的设计、技术要求、实施与监控 296

参考文献 297

第19章 常规修复 299

19.1 结构状况评估 299

19.2 混凝土清除 300

19.2.1 混凝土清除的定义 300

19.2.2 混凝土清除技术 303

19.2.3 表面处理 304

19.3 钢筋清理 304

19.4 修复材料的使用 305

19.4.1 使用要求 305

19.4.2 修复材料 306

19.4.3 规范和试验 307

19.5 附加保护 307

19.6 加固补强 308

参考文献 309

第20章 电化学技术 311

20.1 技术的发展 312

20.1.1 阴极保护 312

20.1.2 阴极防护 313

20.1.3 电化学除氯 313

20.1.4 电化