嚴酷服役環(huán)境水工混凝土耐久性研究

目錄
總序一
總序二
總序三
前言
第1章 緒論 1
1.1 水工混凝土的耐久性問題 2
1.2 嚴酷服役環(huán)境下水工混凝土耐久性破壞實例 4
1.2.1 混凝土的凍融破壞 4
1.2.2 混凝土的硫酸鹽侵蝕 9
1.2.3 混凝土的碳化 11
1.2.4 混凝土的紫外線侵蝕 14
1.2.5 混凝土的氯離子侵蝕 15
1.3 嚴酷服役環(huán)境水工混凝土耐久性研究的意義 17
參考文獻 18
第2章 水工混凝土的抗凍性能 20
2.1 水工混凝土凍融破壞的機理 20
2.2 影響水工混凝土抗凍性的主要因素 23
2.3 凍融循環(huán)過程中水工混凝土宏觀特性的演變規(guī)律 25
2.3.1 凍融循環(huán)試驗方案設(shè)計 25
2.3.2 試驗結(jié)果及分析 29
2.3.3 凍融循環(huán)損傷度模型 37
2.4 水工混凝土滲透性與抗凍性的關(guān)系 40
2.4.1 滲透性試驗方案設(shè)計 40
2.4.2 滲氣性試驗 42
2.4.3 吸水性試驗 44
2.4.4 凍融循環(huán)試驗 46
2.4.5 混凝土凍融循環(huán)破壞與滲透性的關(guān)系 48
2.4.6 基于滲透性的水工混凝土抗凍耐久性預(yù)測模型 51
2.5 水工混凝土凍害的預(yù)防措施 54參考文獻 55
第3章 水工混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能 58
3.1 水工混凝土的硫酸鹽侵蝕機理 58
3.1.1 硫酸鹽的化學(xué)侵蝕 58
3.1.2 硫酸鹽的物理侵蝕 60
3.2 硫酸鹽侵蝕的影響因素 61
3.3 硫酸鹽侵蝕過程中水工混凝土宏觀特性的演變規(guī)律 62
3.3.1 硫酸鹽侵蝕試驗方案設(shè)計 62
3.3.2 試驗結(jié)果及分析 63
3.3.3 硫酸鹽侵蝕損傷度模型 70
3.4 硫酸鹽侵蝕作用下水工混凝土強度劣化機理 72
3.4.1 硫酸鹽侵蝕試驗方案設(shè)計 72
3.4.2 試驗結(jié)果及分析 73
3.4.3 水工混凝土強度與抗硫酸鹽侵蝕性能的關(guān)系 76
3.5 凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕復(fù)合作用下水工混凝土的劣化機理 77
3.5.1 凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕交替試驗方案設(shè)計 77
3.5.2 試驗結(jié)果及分析 77
3.5.3 凍融破壞與硫酸鹽侵蝕交替損傷度模型 86
3.6 水工混凝土硫酸鹽侵蝕的預(yù)防措施 88
參考文獻 89
第4章 水工混凝土的抗碳化性能 90
4.1 水工混凝土的碳化機理 90
4.2 水工混凝土抗碳化性能的影響因素 91
4.2.1 材料因素 91
4.2.2 環(huán)境因素 92
4.2.3 施工因素 92
4.3 配合比及滲透性對水工混凝土抗碳化性能的影響機理 93
4.3.1 碳化試驗方案設(shè)計 93
4.3.2 配合比對抗碳化性能的影響機理 95
4.3.3 滲透性對抗碳化性能的影響機理 96
4.4 碳化與硫酸鹽侵蝕復(fù)合作用下水工混凝土的劣化機理 101
4.4.1 碳化對水工混凝土硫酸鹽侵蝕的影響機理 101
4.4.2 碳化與硫酸鹽侵蝕交替試驗方案設(shè)計 102
4.4.3 抗壓強度試驗結(jié)果及分析 103
4.4.4 劈裂抗拉強度試驗結(jié)果及分析 106
4.5 水工混凝土碳化的預(yù)防及處理措施 109
4.5.1 碳化的預(yù)防措施 109
4.5.2 碳化的處理措施 110
參考文獻 110
第5章 水工混凝土的抗紫外線侵蝕性能 112
5.1 水工混凝土的紫外線侵蝕機理 112
5.2 水工混凝土紫外線侵蝕的影響因素 113
5.3 紫外線侵蝕過程中水工混凝土宏觀特性的演變規(guī)律 114
5.3.1 紫外線侵蝕試驗方案設(shè)計 114
5.3.2 試驗結(jié)果及分析 115
5.4 考慮紫外線輻射作用的凍融循環(huán)損傷度模型 122
5.4.1 紫外線侵蝕與凍融循環(huán)交替試驗方案設(shè)計 122
5.4.2 試驗結(jié)果的整理與分析方法 123
5.4.3 試驗設(shè)備 124
5.4.4 試驗結(jié)果及分析 124
5.4.5 考慮紫外線輻射作用的凍融循環(huán)損傷度模型 132
5.4.6 凍融循環(huán)損傷度模型的分析與建立 133
5.4.7 凍融循環(huán)損傷度模型的驗證分析 136
5.5 水工混凝土紫外線侵蝕的預(yù)防措施 137
參考文獻 138
第6章 水工混凝土的抗氯離子侵蝕性能 140
6.1 水工混凝土的氯離子侵蝕機理 140
6.1.1 擴散作用 140
6.1.2 滲透作用 141
6.1.3 毛細管吸附 141
6.2 水工混凝土氯離子侵蝕的影響因素 141
6.3 氯離子滲透性的定量分析 142
6.4 氯離子在砂漿與混凝土中的擴散機理 143
6.4.1 氯離子侵蝕試驗方案設(shè)計 143
6.4.2 試驗原材料及配合比 143
6.4.3 試驗步驟 144
6.4.4 試驗結(jié)果及分析 145
6.5 水工混凝土滲透性與氯離子侵蝕破壞的關(guān)系 147
6.5.1 水工混凝土吸水性與氯離子擴散系數(shù)的關(guān)系 147
6.5.2 水工混凝土空氣滲透性與氯離子擴散系數(shù)的關(guān)系 148
6.6 水工混凝土氯離子侵蝕的預(yù)防措施 149
參考文獻 150
第7章 水工混凝土耐久性劣化對其力學(xué)性能的影響機理 152
7.1 凍融循環(huán)對水工混凝土力學(xué)性能的影響機理 152
7.1.1 凍融循環(huán)試驗方案設(shè)計 152
7.1.2 試驗結(jié)果及分析 155
7.1.3 考慮凍融循環(huán)作用的水工混凝土力學(xué)模型 158
7.1.4 水工混凝土動態(tài)損傷破壞機理 161
7.2 硫酸鹽侵蝕對水工混凝土力學(xué)性能的影響機理 162
7.2.1 硫酸鹽侵蝕試驗方案設(shè)計 162
7.2.2 試驗結(jié)果及分析 163
7.2.3 考慮硫酸鹽侵蝕作用的水工混凝土力學(xué)模型 166
7.3 凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕復(fù)合作用對水工混凝土力學(xué)性能的影響機理 168
7.3.1 凍融循環(huán)與硫酸鹽侵蝕復(fù)合作用試驗方案設(shè)計 168
7.3.2 試驗結(jié)果及分析 169
7.3.3 考慮硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)交替作用的水工混凝土力學(xué)模型 178
7.4 尺寸效應(yīng)對水工混凝土動力性能的影響機理 180
7.4.1 考慮尺寸效應(yīng)的動力三軸試驗方案設(shè)計 180
7.4.2 尺寸效應(yīng)影響下水工混凝土動力性能的試驗結(jié)果分析 181
參考文獻 187