聚合物水泥基塗層的鋼筋修復與防護技術

《聚合物水泥基塗層的鋼筋修復與防護技術》是2021年化學工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：聚合物水泥基塗層的鋼筋修復與防護技術
• 作者：劉志勇
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2021年
• 開本：16 開
• ISBN：9787122392862

內容簡介

劉志勇，煙臺大學，教授、研究室主任，劉志勇，博士，教授。長期從事高性能混凝土結構材料、混凝土外加劑、建築功能材料、混凝土結構耐久性與耐久性提升技術的教學與研究工作；主講“工程化學”、“土木工程材料”、“現代混凝土技術”、“混凝土結構耐久性與行為評估”、“水泥混凝土的結構與性能”等本科與研究生課程。獲首屆 “煙臺大學同學心目中好教師”稱號。主持和為主承擔國家自然科學基金、山東省自然科學基金、省攻關及各地企事業單位委託混凝土結構中鋼筋防護、預應力索防護、管道設備防護工程項目以及技術開發類項目20餘項。在國內外核心期刊及國際會議發表學術論文50餘篇，其中Ei.SCI收錄論文30篇，授權發明專利3項。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1背景及意義1

1.2混凝土中鋼筋鏽蝕原因及機理2

1.2.1混凝土中鋼筋鏽蝕主要原因2

1.2.2混凝土中鋼筋鏽蝕機理3

1.3混凝土中鋼筋防護方法5

1.3.1傳統鋼筋防護技術5

1.3.2水性帶銹防鏽塗層技術6

參考文獻9

第2章聚合物乳液的製備及性能表征12

2.1改性丙烯酸酯乳液12

2.1.1有機矽改性丙烯酸酯乳液12

2.1.2環氧改性丙烯酸酯乳液14

2.1.3含氟聚合物改性丙烯酸酯乳液15

2.1.4偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液15

2.2水性環氧乳液16

2.2.1水性環氧樹脂體系發展16

2.2.2水性環氧乳液體系配方設計17

2.3水性聚氨酯乳液18

2.3.1水性聚氨酯體系配方設計18

2.3.2水性聚氨酯體系性能表征19

2.4聚氨酯改性環氧乳液23

2.4.1概述23

2.4.2聚氨酯增韌水性環氧體系配方設計25

2.4.3聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜拉伸性能分析25

2.4.4聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜動態熱機械分析29

2.4.5聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜機理分析32

2.4.6聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜基礎性能分析36

2.4.7聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜耐腐蝕性能分析36

2.4.8聚氨酯增韌水性環氧樹脂乳液儲存穩定性分析38

參考文獻39

第3章聚合物水泥基防腐塗層製備及性能表征44

3.1Ⅰ型聚合物水泥基防腐塗層配方設計及性能分析44

3.2Ⅰ型塗層在氯鹽溶液中的耐腐蝕性能分析46

3.2.1Ⅰ型塗層耐腐蝕試驗測試原理46

3.2.2Ⅰ型塗層耐腐蝕試驗結果分析48

3.2.3Ⅰ型塗層耐腐蝕作用機理53

3.3Ⅱ型聚合物水泥基防腐塗層配方設計及性能分析55

3.3.1Ⅱ型塗料施工性能分析55

3.3.2Ⅱ型塗層基本物理力學性能分析57

3.3.3Ⅱ型塗層紅外光譜分析59

3.3.4Ⅱ型塗層交聯度分析60

3.3.5Ⅱ型塗層彈性模量與韌性分析62

3.4Ⅱ型塗層在氯鹽溶液中的耐腐蝕性能分析63

3.4.1塗層耐腐蝕試驗方案設計63

3.4.2塗層耐腐蝕試驗結果分析65

3.4.3塗層SEM結果分析67

3.4.4塗層EDS結果分析72

參考文獻76

第4章複合銹轉化劑及帶銹塗層新進展77

4.1概述77

4.2複合銹轉化底漆製備77

4.2.1複合銹轉化劑配方設計77

4.2.2複合銹轉化底漆配方設計78

4.3複合銹轉化劑性能測試與分析79

4.3.1轉化膜紅外光譜分析79

4.3.2Fe3 溶出試驗分析80

4.3.3電化學阻抗譜分析81

4.3.4轉化膜耐剝離性能分析82

4.3.5轉化膜微觀形貌分析83

4.4銹轉化底漆性能測試與分析87

4.4.1銹轉化底漆基本力學性能分析87

4.4.2膠膜溶脹度分析87

4.4.3塗膜拉伸性能分析88

4.4.4銹轉化底漆耐剝離性能分析88

4.4.5銹轉化底漆水接觸角分析90

4.4.6銹轉化底漆耐腐蝕性能分析91

4.4.7銹轉化底漆界面形貌分析92

4.5水性雙組分聚氨酯面漆製備及性能表征94

4.5.1水性雙組分聚氨酯塗料配方設計94

4.5.2水性雙組分聚氨酯薄膜紅外光譜分析94

4.5.3水性雙組分聚氨酯薄膜吸水率和溶脹度分析97

4.5.4水性雙組分聚氨酯塗膜基礎性能分析99

4.5.5水性雙組分聚氨酯塗膜拉伸性能分析100

4.5.6水性雙組分聚氨酯塗層耐腐蝕性能分析101

4.5.7水性雙組分聚氨酯塗膜機理分析102

參考文獻107

第5章水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗109

5.1概述109

5.1.1塗層鋼筋與混凝土間的黏結性能及其影響因素109

5.1.2塗層鋼筋與混凝土的黏結滑移本構模型111

5.2水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗115

5.2.1塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗設計115

5.2.2塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗結果分析118

5.2.3塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔破壞模式121

5.3水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結錨固機理試驗123

5.3.1吸附力試驗124

5.3.2摩阻力試驗127

5.3.3咬合作用試驗129

5.3.4水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結應力組成分析132

5.3.5水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結滑移本構模型133

參考文獻135

第6章塗層鋼筋與混凝土黏結強度及臨界錨固長度設計138

6.1概述138

6.2增韌環氧樹脂塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗139

6.2.1塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗設計139

6.2.2塗層鋼筋與混凝土黏結性能的試件破壞形式143

6.2.3不同因素下塗層鋼筋與混凝土的黏結性能分析144

6.2.4塗層鋼筋與混凝土的極限黏結應力計算公式151

6.3混凝土中塗層鋼筋的錨固長度設計153

6.3.1極限狀態方程153

6.3.2統計數據154

6.3.3可靠指標155

6.3.4塗層鋼筋臨界錨固長度計算方法157

6.3.5混凝土中塗層鋼筋臨界錨固長度設計建議160

參考文獻162

第7章塗層鋼筋與混凝土梁式黏結性能試驗及有限元模擬164

7.1概述164

7.2應變集成體測量鋼筋應變試驗165

7.2.1拉伸試件製作與試驗設計165

7.2.2拉伸試驗結果分析167

7.3塗層鋼筋與混凝土梁式黏結性能試驗169

7.3.1梁式黏結性能試驗設計169

7.3.2梁式黏結性能試驗載入方案與數據採集170

7.3.3梁式黏結性能試驗結果分析172

7.3.4不同因素下樑式試件的黏結應力-滑移關係173

7.4梁式試驗的有限元模擬分析179

7.4.1有限元概述179

7.4.2有限元模擬基礎181

7.4.3梁式試驗的有限元模擬分析184

7.4.4梁式試驗的有限元模擬結果分析190

參考文獻192

第8章塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性及壽命預測194

8.1概述194

8.2塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性試驗設計196

8.2.1原材料的選擇196

8.2.2混凝土配合比的設計200

8.2.3塗層鋼筋混凝土試件製備及養護制度202

8.3塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性退化加速試驗204

8.3.1塗層鋼筋混凝土臨界氯離子濃度試驗設計204

8.3.2塗層鋼筋混凝土乾濕循環試驗設計205

8.3.3塗層鋼筋混凝土臨界氯離子濃度試驗結果分析206

8.3.4塗層鋼筋混凝土乾濕循環試驗結果分析207

8.4基於Wiener過程的混凝土壽命預測模型213

8.4.1Wiener過程的定義與性質213

8.4.2具有Wiener過程特徵的產品性能退化214

8.4.3Wiener過程退化失效產品的壽命分布215

8.4.4基於Wiener過程的鋼筋混凝土壽命預測模型方法216

8.5鋼筋混凝土壽命預測模型的Bayes估計方法217

8.5.1極大似然估計及其局限性217

8.5.2鋼筋混凝土壽命預測模型的Bayes估計方法218

8.6壽命預測模型軟體編制及套用223

8.6.1基於MATLAB語言的壽命預測模型軟體223

8.6.2壽命預測模型軟體編制及運行224

8.6.3壽命預測模型軟體套用算例226

參考文獻237

第9章工程套用239

附錄作者及團隊近年出版的與本著作密切相關的主要論文、專利等清單244

第1章緒論1

1.1背景及意義1

1.2混凝土中鋼筋鏽蝕原因及機理2

1.2.1混凝土中鋼筋鏽蝕主要原因2

1.2.2混凝土中鋼筋鏽蝕機理3

1.3混凝土中鋼筋防護方法5

1.3.1傳統鋼筋防護技術5

1.3.2水性帶銹防鏽塗層技術6

參考文獻9

第2章聚合物乳液的製備及性能表征12

2.1改性丙烯酸酯乳液12

2.1.1有機矽改性丙烯酸酯乳液12

2.1.2環氧改性丙烯酸酯乳液14

2.1.3含氟聚合物改性丙烯酸酯乳液15

2.1.4偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液15

2.2水性環氧乳液16

2.2.1水性環氧樹脂體系發展16

2.2.2水性環氧乳液體系配方設計17

2.3水性聚氨酯乳液18

2.3.1水性聚氨酯體系配方設計18

2.3.2水性聚氨酯體系性能表征19

2.4聚氨酯改性環氧乳液23

2.4.1概述23

2.4.2聚氨酯增韌水性環氧體系配方設計25

2.4.3聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜拉伸性能分析25

2.4.4聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜動態熱機械分析29

2.4.5聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜機理分析32

2.4.6聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜基礎性能分析36

2.4.7聚氨酯增韌水性環氧樹脂塗膜耐腐蝕性能分析36

2.4.8聚氨酯增韌水性環氧樹脂乳液儲存穩定性分析38

參考文獻39

第3章聚合物水泥基防腐塗層製備及性能表征44

3.1Ⅰ型聚合物水泥基防腐塗層配方設計及性能分析44

3.2Ⅰ型塗層在氯鹽溶液中的耐腐蝕性能分析46

3.2.1Ⅰ型塗層耐腐蝕試驗測試原理46

3.2.2Ⅰ型塗層耐腐蝕試驗結果分析48

3.2.3Ⅰ型塗層耐腐蝕作用機理53

3.3Ⅱ型聚合物水泥基防腐塗層配方設計及性能分析55

3.3.1Ⅱ型塗料施工性能分析55

3.3.2Ⅱ型塗層基本物理力學性能分析57

3.3.3Ⅱ型塗層紅外光譜分析59

3.3.4Ⅱ型塗層交聯度分析60

3.3.5Ⅱ型塗層彈性模量與韌性分析62

3.4Ⅱ型塗層在氯鹽溶液中的耐腐蝕性能分析63

3.4.1塗層耐腐蝕試驗方案設計63

3.4.2塗層耐腐蝕試驗結果分析65

3.4.3塗層SEM結果分析67

3.4.4塗層EDS結果分析72

參考文獻76

第4章複合銹轉化劑及帶銹塗層新進展77

4.1概述77

4.2複合銹轉化底漆製備77

4.2.1複合銹轉化劑配方設計77

4.2.2複合銹轉化底漆配方設計78

4.3複合銹轉化劑性能測試與分析79

4.3.1轉化膜紅外光譜分析79

4.3.2Fe3 溶出試驗分析80

4.3.3電化學阻抗譜分析81

4.3.4轉化膜耐剝離性能分析82

4.3.5轉化膜微觀形貌分析83

4.4銹轉化底漆性能測試與分析87

4.4.1銹轉化底漆基本力學性能分析87

4.4.2膠膜溶脹度分析87

4.4.3塗膜拉伸性能分析88

4.4.4銹轉化底漆耐剝離性能分析88

4.4.5銹轉化底漆水接觸角分析90

4.4.6銹轉化底漆耐腐蝕性能分析91

4.4.7銹轉化底漆界面形貌分析92

4.5水性雙組分聚氨酯面漆製備及性能表征94

4.5.1水性雙組分聚氨酯塗料配方設計94

4.5.2水性雙組分聚氨酯薄膜紅外光譜分析94

4.5.3水性雙組分聚氨酯薄膜吸水率和溶脹度分析97

4.5.4水性雙組分聚氨酯塗膜基礎性能分析99

4.5.5水性雙組分聚氨酯塗膜拉伸性能分析100

4.5.6水性雙組分聚氨酯塗層耐腐蝕性能分析101

4.5.7水性雙組分聚氨酯塗膜機理分析102

參考文獻107

第5章水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗109

5.1概述109

5.1.1塗層鋼筋與混凝土間的黏結性能及其影響因素109

5.1.2塗層鋼筋與混凝土的黏結滑移本構模型111

5.2水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗115

5.2.1塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗設計115

5.2.2塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗結果分析118

5.2.3塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔破壞模式121

5.3水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結錨固機理試驗123

5.3.1吸附力試驗124

5.3.2摩阻力試驗127

5.3.3咬合作用試驗129

5.3.4水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結應力組成分析132

5.3.5水泥基塗層鋼筋與混凝土黏結滑移本構模型133

參考文獻135

第6章塗層鋼筋與混凝土黏結強度及臨界錨固長度設計138

6.1概述138

6.2增韌環氧樹脂塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗139

6.2.1塗層鋼筋與混凝土黏結性能的拉拔試驗設計139

6.2.2塗層鋼筋與混凝土黏結性能的試件破壞形式143

6.2.3不同因素下塗層鋼筋與混凝土的黏結性能分析144

6.2.4塗層鋼筋與混凝土的極限黏結應力計算公式151

6.3混凝土中塗層鋼筋的錨固長度設計153

6.3.1極限狀態方程153

6.3.2統計數據154

6.3.3可靠指標155

6.3.4塗層鋼筋臨界錨固長度計算方法157

6.3.5混凝土中塗層鋼筋臨界錨固長度設計建議160

參考文獻162

第7章塗層鋼筋與混凝土梁式黏結性能試驗及有限元模擬164

7.1概述164

7.2應變集成體測量鋼筋應變試驗165

7.2.1拉伸試件製作與試驗設計165

7.2.2拉伸試驗結果分析167

7.3塗層鋼筋與混凝土梁式黏結性能試驗169

7.3.1梁式黏結性能試驗設計169

7.3.2梁式黏結性能試驗載入方案與數據採集170

7.3.3梁式黏結性能試驗結果分析172

7.3.4不同因素下樑式試件的黏結應力-滑移關係173

7.4梁式試驗的有限元模擬分析179

7.4.1有限元概述179

7.4.2有限元模擬基礎181

7.4.3梁式試驗的有限元模擬分析184

7.4.4梁式試驗的有限元模擬結果分析190

參考文獻192

第8章塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性及壽命預測194

8.1概述194

8.2塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性試驗設計196

8.2.1原材料的選擇196

8.2.2混凝土配合比的設計200

8.2.3塗層鋼筋混凝土試件製備及養護制度202

8.3塗層鋼筋混凝土在氯鹽環境下的耐久性退化加速試驗204

8.3.1塗層鋼筋混凝土臨界氯離子濃度試驗設計204

8.3.2塗層鋼筋混凝土乾濕循環試驗設計205

8.3.3塗層鋼筋混凝土臨界氯離子濃度試驗結果分析206

8.3.4塗層鋼筋混凝土乾濕循環試驗結果分析207

8.4基於Wiener過程的混凝土壽命預測模型213

8.4.1Wiener過程的定義與性質213

8.4.2具有Wiener過程特徵的產品性能退化214

8.4.3Wiener過程退化失效產品的壽命分布215

8.4.4基於Wiener過程的鋼筋混凝土壽命預測模型方法216

8.5鋼筋混凝土壽命預測模型的Bayes估計方法217

8.5.1極大似然估計及其局限性217

8.5.2鋼筋混凝土壽命預測模型的Bayes估計方法218

8.6壽命預測模型軟體編制及套用223

8.6.1基於MATLAB語言的壽命預測模型軟體223

8.6.2壽命預測模型軟體編制及運行224

8.6.3壽命預測模型軟體套用算例226

參考文獻237

第9章工程套用239

附錄作者及團隊近年出版的與本著作密切相關的主要論文、專利等清單244