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混凝土结构耐久性电化学方法——防护、修复、提升和控制


混凝土结构耐久性电化学方法——防护、修复、提升和控制

作  者:金伟良,夏晋,毛江鸿

出 版 社:科学出版社

出版时间:2021年08月

定  价:198.00

I S B N :9787030685766

所属分类: 专业科技  >  建筑  >  建筑科学    

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TOP内容简介

《混凝土结构耐久性电化学方法:防护、修复、提升和控制》按照电化学作用的“防护—修复—提升—控制”认知过程,共分为9章,包括绪论,混凝土内部的离子传输,双向电迁移的电化学作用,电化学的防护、修复、提升和控制技术,预应力结构的电化学方法和工程应用等内容,涉及混凝土结构耐久性的电化学方法的理论与工程应用。


TOP目录

目录 n

前言 n

第1章 绪论 1 n

1.1 问题的提出 3 n

1.1.1 耐久性问题的重要性 3 n

1.1.2 耐久性问题的成因 4 n

1.1.3 耐久性的劣化阶段 6 n

1.1.4 耐久性问题的解决方案 9 n

1.2 传统的耐久性防护与修补 9 n

1.2.1 表面涂层法 10 n

1.2.2 阻锈剂法 10 n

1.2.3 修补方法 11 n

1.3 传统的耐久性电化学技术 12 n

1.3.1 阴极保护技术 12 n

1.3.2 电化学除盐 13 n

1.3.3 钢筋阻锈剂与电渗阻锈 14 n

1.4 电化学方法的技术标准 17 n

1.5 本书的目的 18 n

参考文献 19 n

第2章 混凝土内部的离子传输 23 n

2.1 多离子传输模型 25 n

2.1.1 基本方程 25 n

2.1.2 电势场条件 26 n

2.1.3 电势场条件的模拟分析 27 n

2.1.4 实验验证 34 n

2.2 物质反应影响 36 n

2.2.1 析氢与耗氧反应 36 n

2.2.2 离子结合效应 37 n

2.2.3 离子分布影响 40 n

2.3 孔隙演变影响 42 n

2.3.1 孔隙率实验 42 n

2.3.2 孔隙率变化模型 44 n

2.3.3 对离子传输的影响 45 n

2.4 环境温度影响 49 n

2.4.1 环境温度效应 49 n

2.4.2 氯离子的结合效应 50 n

2.5 钢筋分布影响 52 n

参考文献 54 n

第3章 双向电迁移的电化学作用 57 n

3.1 基本原理 59 n

3.1.1 离子电迁移的基本理论 59 n

3.1.2 双向电迁移的基本原理 60 n

3.2 电迁移型阻锈剂 61 n

3.2.1 阻锈剂的种类 62 n

3.2.2 胺类阻锈剂的初选 63 n

3.2.3 胺类阻锈剂的阻锈原理 65 n

3.3 钢筋的氢脆 66 n

3.3.1 氢脆现象 66 n

3.3.2 氢脆理论 67 n

3.3.3 氢脆分类 69 n

3.3.4 氢脆的防止措施 69 n

3.3.5 析氢控制机理 70 n

3.3.6 钢筋氢脆评价方法 72 n

3.4 临界极化电流密度 72 n

3.4.1 测定程序 72 n

3.4.2 稳态临界析氢电流密度 73 n

3.4.3 非稳态下析氢电流密度 74 n

3.5 纳米粒子电迁移原理 75 n

3.5.1 电动纳米修复 75 n

3.5.2 对微观结构的影响 76 n

3.5.3 对元素组成的影响 77 n

3.5.4 对孔隙率的影响 78 n

3.5.5 效果评价 79 n

参考文献 80 n

第4章 电化学的防护技术 83 n

4.1 阴极保护原理 85 n

4.1.1 基本原理 85 n

4.1.2 适用条件 86 n

4.1.3 分类 87 n

4.2 外加电流阴极保护 88 n

4.2.1 主要特点 88 n

4.2.2 系统的组成 88 n

4.2.3 系统设计 90 n

4.2.4 国内外技术规范的对比 96 n

4.3 牺牲阳极阴极保护 97 n

4.3.1 主要特点 97 n

4.3.2 材料性能 97 n

4.3.3 系统设计 100 n

4.3.4 国内外技术规范的对比 101 n

4.4 工程案例 102 n

4.4.1 工程概况 102 n

4.4.2 设计依据及技术要求 102 n

4.4.3 系统组成 102 n

4.4.4 系统分区 103 n

4.4.5 RECON 控制系统 103 n

4.4.6 系统安装 105 n

4.4.7 系统测试 105 n

参考文献 106 n

第5章 电化学的修复技术 109 n

5.1 修复前的技术准备 111 n

5.2 技术的特点和局限性 112 n

5.3 电化学除氯技术 113 n

5.3.1 基本原理 113 n

5.3.2 国内外研究现状 114 n

5.3.3 适用范围 114 n

5.4 电化学再碱化技术 115 n

5.4.1 基本原理 115 n

5.4.2 国内外研究现状 116 n

5.4.3 适用范围 116 n

5.5 电沉积技术 117 n

5.5.1 基本原理 117 n

5.5.2 国内外研究现状 117 n

5.5.3 适用范围 118 n

5.6 双向电迁移技术 119 n

5.6.1 基本原理 119 n

5.6.2 国内外研究现状 120 n

5.6.3 适用范围 120 n

5.7 应用案例 121 n

参考文献 131 n

第6章 电化学的提升技术 133 n

6.1 电化学提升效果评价方法 135 n

6.1.1 钢筋提升效果评价方法 135 n

6.1.2 混凝土提升效果评价方法 136 n

6.2 钢筋和混凝土性能提升 136 n

6.2.1 钢筋耐蚀性能提升 136 n

6.2.2 混凝土碱度提升 138 n

6.2.3 混凝土孔结构提升 143 n

6.2.4 基于纳米电迁的混凝土性能增强 146 n

6.3 混凝土构件性能的提升 149 n

6.3.1 钢筋网布置下的离子分布规律 150 n

6.3.2 钢筋网布置下的钢筋极化特征 155 n

6.4 结构性能与寿命的提升 157 n

6.4.1 氯盐侵蚀结构性能与寿命提升 157 n

6.4.2 钢筋脱钝结构性能与寿命提升 163 n

6.4.3 钢筋初锈结构性能与寿命提升 168 n

6.4.4 开裂混凝土结构性能与寿命提升 174 n

参考文献 184 n

第7章 电化学的控制技术 185 n

7.1 钢筋氢脆抑制机理 187 n

7.1.1 阻锈剂的氢脆抑制机理 187 n

7.1.2 阻锈剂的氢脆抑制效果 190 n

7.2 钢筋变形性能控制 194 n

7.2.1 基于析氢反应的电化学参数控制 194 n

7.2.2 基于氢脆指标控制的双向电迁移试验 197 n

7.3 构件性能控制 203 n

7.3.1 构件静力性能的控制 203 n

7.3.2 构件疲劳性能的控制 210 n

7.4 劣化过程控制 219 n

7.4.1 氯离子浓度监测 220 n

7.4.2 钢筋锈蚀电化学监测 223 n

7.4.3 混凝土锈胀开裂监测 230 n

7.5 失效寿命控制 237 n

7.5.1 临界氯离子浓度识别 237 n

7.5.2 钢筋脱钝识别 250 n

参考文献 254 n

第8章 预应力结构的电化学方法 257 n

8.1 预应力结构的电化学问题 259 n

8.1.1 预应力混凝土结构的耐久性 259 n

8.1.2 预应力筋氢脆敏感性高的成因 259 n

8.1.3 电化学修复参数对预应力筋氢脆敏感性的影响 260 n

8.2 预应力筋的电化学效应 261 n

8.2.1 试验设计 261 n

8.2.2 不同通电时间对预应力筋氢脆的作用效应 263 n

8.2.3 不同电流密度对预应力筋氢脆的作用效应 267 n

8.2.4 不同电解质溶液对预应力筋氢脆的作用效应 272 n

8.3 预应力结构的电化学提升控制 274 n

8.3.1 试验设计 275 n

8.3.2 应力-应变曲线特征 275 n

8.3.3 断裂能比控制 277 n

8.3.4 电化学提升控制建议 278 n

参考文献 278 n

第9章 工程应用 281 n

9.1 桥梁工程运营期的预防性维护 283 n

9.1.1 工程背景 283 n

9.1.2 实施过程 284 n

9.1.3 应用效果 286 n

9.2 桥梁工程施工期缺陷治理 289 n

9.2.1 工程背景 290 n

9.2.2 实施过程 291 n

9.2.3 应用效果 292 n

9.3 房屋建筑施工期缺陷治理 293 n

9.3.1 工程背景 293 n

9.3.2 实施过程 295 n

9.3.3 应用效果 298 n

9.4 “海砂屋”的防治与提升 301 n

9.4.1 工程背景 301 n

9.4.2 实施过程 302 n

9.4.3 实施效果 304 n

参考文献 305 n

附录一 在混凝土结构耐久性电化学方面作者指导的研究生学位论文(2012~2020年) 307 n

附录二 作者在混凝土结构耐久性电化学领域发表的论文(2010~2020年) 308 n

索引 312 n

后记 314 n

CONTENTS n

Preface n

1 Introductio1 n

1.1 Statement of Problem 3 n

1.1.1 Importance of Durability 3 n

1.1.2 Cause of Durability Problem 4 n

1.1.3 Deterioratioof Durability 6 n

1.1.4 Solutioto Problem of Durability 9 n

1.2 Protectioand Repair oTraditional Durability 9 n

1.2.1 Surface Coating Method 10 n

1.2.2 Rust Inhibitor Method 10 n

1.2.3 Repair Technology 11 n

1.3 Traditional Electrochemical Techniques for Durability 12 n

1.3.1 Cathodic ProtectioTechnology 12 n

1.3.2 Electrochemical Desalinatio13 n

1.3.3 Steel Bar Rust Inhibitor and Electroosmosis Rust Inhibitor 14 n

1.4 Technical Standards for Electrochemical Methods 17 n

1.5 Purpose of This Book 18 n

Reference 19 n

2 IoTransport iConcrete 23 n

2.1 Multi-IoTransport Model 25 n

2.1.1 Fundamental Equatio25 n

2.1.2 Conditioof Potential Field 26 n

2.1.3 SimulatioAnalysis for Conditioof Potential field 27 n

2.1.4 Experimental Verificatio34 n

2.2 Influence of Material Reactio36 n

2.2.1 Hydrogeand Oxygen-ConsumptioReactio36 n

2.2.2 Effect of Ionic Bond 37 n

2.2.3 Influence of IoDistributio40 n

2.3 Influence of Pore Evolutio42 n

2.3.1 Porosity Experiment 42 n

2.3.2 Model of Porosity Change 44 n

2.3.3 Influence for IoTransport 45 n

2.4 Influence of Ambient Temperature 49 n

2.4.1 Environmen


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