混凝土中钢筋的锈蚀：预防、诊断及修复

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