混凝土結構耐久性設計與套用

混凝土結構耐久性設計與套用

《混凝土結構耐久性設計與套用》是2011年8月中國建築工業出版社出版的圖書,作者是邢鋒。本書主要內容為從機理研究、材料性能、結構設計、施工技術等幾個層次對混凝土結構的耐久性進行系統性剖析和論述,提出了具體工程套用的技術措施。

基本介紹

  • 書名:混凝土結構耐久性設計與套用
  • 作者:邢鋒
  • ISBN:9787112132430
  • 類別:建築類
  • 定價:¥49.00
  • 出版社:中國建築工業出版社
  • 出版時間:2011-8-1
  • 開本:16開
內容簡介,重點推薦,目錄,

內容簡介

《混凝土結構耐久性設計與套用》圍繞現行混凝土耐久性相關規範內容展開,匯集了混凝土耐久性領域的最新研究成果和最新工程技術。本書以土木工程使用壽命(再)設計理論框架為主線,從機理研究、材料性能、結構設計、施工技術、檢測評估、維修加固等幾個層次對混凝土結構的耐久性進行系統性剖析和論述,提出了具體工程套用的技術措施。
《混凝土結構耐久性設計與套用》作者邢鋒及其研究團隊通過對土木工程耐久性研究方法和技術成果的總結和凝練,以科學基礎研究和工程技術實踐為基點,力求體現材料和結構的機理與表象、理論和實踐的磨合與凝練等方面的關係,不但為工程建設的決策和管理提供了理解並自覺運用混凝土耐久性理論的重要指南和工具,而且為工程技術人員和土建專業師生構建了研究並有效保障混凝土結構使用壽命的科學平台和方法。
本書系統反映了我國混凝土耐久性領域的研究、發展和套用成果,具有很高的權威性和套用參考價值。

重點推薦

本書圍繞現行混凝土耐久性相關規範的內容展開,匯集了混凝土耐久性領域的最新研究成果和最新技術。針對實際套用的需要,本書以工程套用為目標,結合現行規範和工程實踐案例,融入先進的土木工程使用壽命(再)設計理論框架(PRSLD:Performance and Reliability Based Service Life Design),分別從機理研究、材料性能、結構設計、施工技術、檢測評估、結構加固等幾個層次對混凝土結構的耐久性進行系統性剖析和論述,促進工程業主、技術和管理人員理解並自覺運用耐久性設計理論與技術,對於保障混凝土結構服役可靠性、延長其使用壽命至關重要。同時,本書對未列入規範、處於發展中的新技術和某些特殊條件下的混凝土結構耐久性問題的機理、設計、檢測和加固等方法也進行了簡要介紹;對工程套用中提出的大量疑難問題也作了簡要釋義,以供工程技術人員參考套用。
本書既是混凝土耐久性相關規範的配套讀本,又是混凝土結構設計、施工、檢測和加固技術的工具書,可供混凝土結構工程科研、設計、施工、監理、質量監督、檢測、諮詢等相關人員及高校土建專業師生參考使用。

目錄

第一章混凝土結構耐久性概述……………………………………………………………………………1
第一節混凝土結構的耐久性問題………………………………………………………………………1
第二節混凝土耐久性國內外概況………………………………………………………………………2
第三節混凝土結構耐久性的研究內容…………………………………………………………………5
參考文獻…………………………………………………………………………………………………12
第二章混凝土結構性能劣化機理………………………………………………………………………14
第一節硬化混凝土的組成結構與缺陷………………………………………………………………14
2.1.1 硬化水泥混凝土的組成結構………………………………………..…………………………14
2.1.2 混凝土中的結構缺陷………………………………………..…………………………………18
2.1.3 荷載作用下的混凝土體積變化與破壞………………………………………………………20第二節環境作用對混凝土的結構損傷………………….……….……………………………………22
2.2.1 對混凝土造成損傷的物理作用………………………………………..………………………22
2.2.2 化學侵蝕對混凝土的損傷…………………………………………………………..…………30
2.2.3 鹼-骨料反應引起的混凝土損傷………………………………..……………………………34
第三節混凝土中鋼筋的鏽蝕………………………………………..…………………………………36
2.3.1 鋼筋鏽蝕的類型與機理……………………………………………………..…………………36
2.3.2 混凝土中性化(碳化)誘導的鋼筋鏽蝕…………………………..…………………………38
2.3.3 氯鹽環境下的鋼筋混凝土的性能劣化…………………..……………………………………39
2.3.4 海砂混凝土的耐久性問題…………………………………………………..…………………44
第四節多因素共同作用下混凝土的應力腐蝕……………………..…………………………………50
2.4.1 混凝土結構的應力腐蝕…………………………………..……………………………………50
2.4.2 氯離子作用下混凝土的應力腐蝕……………………………………………..………………50
2.4.3 硫酸鹽溶液作用下混凝土的應力腐蝕……………………………………..…………………53
2.4.4 二氧化碳作用(碳化)下混凝土的應力腐蝕……………………………………………………54
2.4.5 凍融等因素作用下混凝土的應力腐蝕問題…………………………………………………54
參考文獻…………………………………………………………………………………………………55
第三章混凝土結構耐久性設計………………………………………..…………………………………58
第一節耐久性設計基本原則與內容………………………………………………..…………………58
3.1.1 混凝土結構耐久性設計存在的問題……………………..……………………………………58
3.1.2 混凝土結構耐久性設計的實質……………………………………………..…………………59
3.1.3 結構設計使用年限………………………………………………………………..……………61
3.1.4 結構設計使用年限與設計基準期的區別………………..……………………………………64
3.1.5耐久性設計原則…………………………………………………………………………………65
第二節規範設計法之一:與環境作用有關的規範規定………………………………………………67
3.2.1《混凝土結構設計規範》GB50010-2010(報批稿)的有關規定……………..……………….…67
3.2.2《混凝土結構耐久性設計規範》GB/T 50476-2008的有關規定……………………………..…68
3.2.3《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》JTG D62-2004的有關規定………………73
3.2.4《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規範》JTG/T B07-01-2006的有關規定………………...…74
3.2.5《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》鐵建設[2005]157號的有關規定……………………77
3.2.6《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規範》JTJ 275-2000的有關規定………………………..…79
第三節規範設計方法之二:與混凝土技術有關的規範規定……...……………………………….…80
3.3.1 混凝土材料的規範規定……………………………………………………………..…………81
第四節規範設計方法之三:與混凝土結構設計有關的規範規定……………………………………89
3.4.1 保護層厚度的規範規定…………………………………………………………………..……89
3.4.2 裂縫寬度的規範規定…………………………………………………………………..………94
3.4.3 有關問題討論………………………………………………………………………………..…99
第五節規範設計法之四:與預應力混凝土結構有關的規範規定…………………………..………126
3.5.1 預應力混凝土耐久性失效的原因……………………………………………………………127
3.5.2 保障耐久性的有效措施………………………………………………………………………129
3.5.3 《混凝土結構耐久性設計規範》的設計規定…………………………………………………133
第六節基於性能與可靠度的混凝土結構使用壽命設計……………………………………………138
3.6.1概述……………………………………………………………………………………………..138
3.6.2混凝土結構使用壽命極限狀態………………………………………………………..………140
3.6.3半機率使用壽命設計法—分項係數法……………………………………………………..…143
3.6.4全機率極限狀態設計…………………………………………………………………………..152
參考文獻….……………………………………………………………………………….……………154
第四章混凝土結構耐久性施工質量控制………………………………...……………………………159
第一節混凝土結構耐久性施工質量控制概述………………………………….……………………159
第二節原材料控制………………………………………………………………………………..……161
4.2.1膠凝材料(水泥、礦物摻合料)…………………………………………………………………161
4.2.2骨料…………………………………………………………………………………………..…166
4.2.3混凝土用水………………………………………………………………..……………………170
4.2.4混凝土外加劑………………………………………………………………………………..…171
第三節混凝土質量控制………………………………………………………………………………172
4.3.1混凝土質量的初步控制………………………………………………………..………………173
4.3.2常規混凝土質量的生產控制……………………………………………………..……………176
4.3.3耐久性混凝土質量的生產控制……………………………………………………..…………184
4.3.4混凝土質量合格控制…………………………………………………………………..………188
第四節保護層厚度質量控制…………………………………………………………………………190
第五節混凝土裂縫控制………………………………………………………………………………191
4.5.1水泥水化熱產生的裂縫(溫度裂縫)……………………………………..……………………191
4.5.2施工縫處理不當引起的裂縫………………………………………………………………..…192
4.5.3早期收縮裂縫……………………………………………………………………………..……192
4.5.4乾燥收縮裂縫…………………………………………………………………………..………192
4.5.5環境溫度變化產生的裂縫…………………………………………………………..…………193
4.5.6化學反應引起的裂縫………………………………………………………………………..…193
4.5.7沉陷裂縫………………………………………………………………………………..………193
第六節施工質量控制新方法…………………………………………………………………………193
4.6.1簡化權重成熟度法預測現場混凝土早期強度……………………………….………………193
4.6.2Consensor©系統預測混凝土早期強度……………………………………….………………196
4.6.3TEM雙電極電阻法預測混凝土RCM氯離子擴散係數…………………………………..…198
第七節施工質量驗收方法與標準……………………………………………………………………200
4.7.1混凝土施工質量驗收方法…………………………………………………………………..…200
4.7.2相關施工質量驗收標準……………………………………………………………………..…201
參考文獻…………………………………….………………………………………………………….203
第五章混凝土結構耐久性檢測評估……………………………………………………………………205
第一節混凝土結構耐久性評估的目的及意義………………………………………………………205
第二節混凝土結構耐久性檢測評估的基本程式和內容……………………………………………206
第三節混凝土結構的耐久性檢測……………………………………………………………………208
5.3.1環境條件的調查…………………………………………………………………………..……208
5.3.2外觀損傷狀況的檢查……………………………………………………………………..……209
5.3.3 混凝土結構幾何參數的測定…………………………………………………………………209
5.3.4 混凝土抗壓強度………………………………………………………………………………209
5.3.5 混凝土滲透性…………………………………………………………………………………214
5.3.6 鋼筋位置、保護層厚度、鋼筋直徑……………………………………………………………216
5.3.7鋼筋力學性能………………………………………………………………..…………………217
5.3.8 混凝土構件鋼筋鏽蝕狀況檢測………………………………………………………………217
5.3.9碳化深度………………………………………………………………………..………………220
5.3.10混凝土氯離子含量及分布情況………………………………………………………………221
5.3.11鹼—骨料反應檢測……………………………………………………………………………222
第四節耐久性評價方法及評價標準…………………………………………………………………224
5.4.1 耐久性評定的基本準則………………………………………………………………………225
5.4.2大氣環境下鋼筋鏽蝕耐久性評定……………………………………………..………………228
5.4.3 氯鹽侵蝕環境下鋼筋鏽蝕耐久性評定………………………………………………………236
5.4.4 凍融環境混凝土耐久性評定…………………………………………………………………244
5.4.5 鹼-集料反應與雜散電流腐蝕評定…...………………………………………………………246
5.4.6 剩餘壽命預測……………………………………………..………………………..…………249
參考文獻……………………………………………………………………………………..…………253
第六章混凝土結構耐久性維修加固………………………………...…………………….……………255
第一節混凝土結構耐久性維修加固相關標準規範…………………………………………………255
第二節維修加固的基本原則和程式…………………………………………………………………255
6.2.1 結構維修加固的基本要求…………………………..…………………………………..……255
6.2.2 結構加固的設計原則………………………………..…………………………………..……257
6.2.3 結構加固的工作程式……………………………………………………...….………………259
第三節維修加固的方法及選擇………………………………………………………………………260
6.3.1 混凝土加固結構的受力特徵…………………………..……………………………..………260
6.3.2 維修加固的方法及選擇………………………………..…………..…………………………261
第四節混凝土結構的維修加固技術…………………………………………………………………263
6.4.1 增大截面加固法……………………..……………………………………………..…………263
6.4.2 置換混凝土加固法………………………………..……………………………………..……267
6.4.3 外粘型鋼加固法………………………………..…………………………………..…………268
6.4.4 貼上鋼板加固法……………………………..……………………………………………..…270
6.4.5 纖維複合材加固法……………………………………………………………………………274
6.4.6 繞絲加固法……………………………………………………………………………………281
6.4.7 鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固法……………………………………...………………283
第五節重點用於耐久性修復的措施…………………………………………………………………288
6.5.1 植筋技術(特殊鋼筋)…………………………………………………………………………288
6.5.2 混凝土表面塗層和防腐蝕面層………………………………………………………………294
6.5.3 陰極保護………………………………………………………………………………………296
6.5.4 其他電化學措施………………………………………………………………………………299
6.5.5 鋼筋阻銹劑……………………………………………………………………………………300
6.5.6裂縫修補技術…………………………………………………………………..………………305
第六節矽烷保護塗層套用技術實例…………………………………………………………………309
6.6.1 概述……………………………………………………………………………………………309
6.6.2 材料……………………………………………………………………………………………309
6.6.3 材料貯存………………………………………………………………………………………309
6.6.4 提交……………………………………………………………………………………………310
6.6.5 噴塗設備………………………………………………………………………………………310
6.6.6 表面處理(新建結構)…………………………………………………………………………310
6.6.7 對現有或修改後的結構表面處理……………………………………………………………311
6.6.8 矽烷套用於鋼筋混凝土結構…………………………………………………………………311
6.6.9 染料示蹤法……………………………………………………………………………………311
6.6.10 性能要求…………………………………………………………………………………..…312
6.6.11 預噴塗試驗…………………………………………………………………………..………312
6.6.12 浸漬噴塗期間及此後的測試………………………………………………………..………314
6.6.13 保證…………………………………………………………………………………..………315
6.6.14 材料製造廠方的監理……………………………………………………………..…………315
參考文獻……………………………………………………………………………………..…………315
第七章混凝土結構耐久性工程套用……………………………………………………………………317
第一節新建混凝土結構耐久性設計與套用案例……………………………………………………317
7.1.1 台灣彰化某工業區“車輛測試中心” …………………………………………………………317
7.1.2 深圳萬科中心工程……………………………………………………………………………319
7.1.3 荷蘭綠心隧道…………………………………………………………………………………330
第二節既有混凝土結構耐久性檢測與評估案例……………………………………………………333
7.2.1 某大廈耐久性評估……………………………………………………………………………333
7.2.2 某電站耐久性評估………………………..………………………………………………..…341
第三節混凝土結構耐久性維修加固工程實例………………………………………………………352
7.3.1 工程概況………………………………………………………………………………………352
7.3.2 環境作用………………………………………………………………………………………353
7.3.3 修復策略………………………………………………………………………………………353
7.3.4 實施措施………………………………………………………………………………………356
參考文獻……………………………………………………………………………………..…………359
附錄1 混凝土抗凍試驗慢凍法……………………………………………………………..……………361
附錄2 混凝土抗凍試驗快凍法………………………………………………………………..…………365
附錄3 混凝土早期抗裂試驗方法………………………………………………………………..………369
附錄4 混凝土受壓徐變試驗方法………………………………………………………………..………372
附錄5 混凝土碳化試驗方法…………………………………………………………….………………377
附錄6 混凝土中鋼筋鏽蝕試驗方法……………………………………………………………..………379
附錄7 混凝土抗壓疲勞變形試驗方法………………………………………………………..…………382
附錄8 混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗方法………………………………………………………..…………384
附錄9 混凝土鹼-骨料反應試驗方法……………………………………………………………………387
附錄10 混凝土動彈性模量試驗方法……………………………………………………………………390
附錄11 快速氯離子遷移係數法(RCM法)………………………………………………...……………392

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