混凝土中钢筋腐蚀的防护与修复简介

内容简介

本书既包括了混凝土中钢筋腐蚀的机理探讨，混凝土碳酸化速度、氯化物侵蚀速度、钢筋混凝土功能性服役寿命预测等数学模型及各种防腐措施的设计等内容，又叙述了8种先进的钢筋防腐措施和受腐蚀钢筋混凝土的修复办法等现场施工内容。

《海洋钢筋混凝土腐蚀与修复补强技术》共分五章，第1章介绍海洋钢筋混凝土的腐蚀概况以及海洋腐蚀环境与分区，第2章着重介绍海洋钢筋混凝土劣化机理及损伤演化规律，第3章介绍海洋钢筋混凝土结构耐久性检测方法，第4章重点介绍海洋钢筋混凝土耐久性修复技术，第5章介绍海洋钢筋混凝土耐久性修复实例。

位于近海和沿海地区的混凝土结构，基于海洋环境中富含众多侵蚀混凝土结构的氯离子、硫酸根离子，极易造成钢筋锈蚀、混凝土腐蚀，导致结构出现早期损伤，并不断降低结构的耐久性，在保持预期荷载不变的条件下，还会极大地降低结构本身的可靠度与安全度，在结构未达到设计使用年限就遭受破坏，造成巨大的经济损失。

腐蚀防护红岛站综合交通枢纽概况及意义

红岛站位于红岛高新区河套街道汇海路与青兰高速公路围合的地块内，南侧临青兰高速公路，北侧临汇海路，位于青岛市红岛区河套综合板块和滨海生态商务板块之间，是以胶州湾为核心的青岛市三大城区的枢纽位置。红岛站汇集济青高铁和青连铁路两条铁路线以及8号、10号、12号三条轨道交通线，同时公路、市政配套设施均在红岛站以公交、出租、社会车辆形式行成换乘。红岛站是集铁路、城市轨道交通、公路及市政配套设施于一体的综合交通枢纽站。

腐蚀防护场区工程地质条件

场区属Ⅱ类环境类型，依据《岩土工程勘察报告》判定：①场区地表水对混凝土结构在干湿交替情况下具有微腐蚀性，在无干湿交替情况下具有微腐蚀性。场区地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在干湿交替情况下具有中等腐蚀性，在长期浸水情况下具有微腐蚀性。②西北部和东北部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有中腐蚀性，在无干湿交替情况下具有弱腐蚀性；西南部和东南部场区地下水对混凝土结构在干湿交替情况下具有强腐蚀性，在无干湿交替情况下具有中等腐蚀性。③场区地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在干湿交替情况下均具有强腐蚀性，在长期浸水情况下具有微腐蚀性。④场区地下水位以上填土对混凝土结构具有弱腐蚀性；东北场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性，其他场区地下水位以上填土对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。

腐蚀防护混凝土结构的腐蚀防护

基于混凝土自身所存在的多孔性，不可避免地具有微观和宏观等方面的缺陷，为有效避免外部环境中的氯离子、硫酸根离子进入到混凝土的内部，就必须采取一系列行之有效的防护措施。以防腐对策原理的不同为依据，在实际工作中可以采取将能量从外部输入的防腐方式，即积极腐蚀控制法，还有一种消极的腐蚀控制法，即不要将能量输入进去。对于氯离子对钢筋的锈蚀作用，各类积极腐蚀控制方法所遵循的电化学机理都是相同的，外加电流会对混凝土、钢筋、钢筋与混凝土接触面的特性、内部的液体流动系统造成一定的影响或者改变，各方法的差异主要体现在外加电流的大小、钢筋的实际可获得电流以及通过混凝土碱性化过程加入混凝土中的特殊电解质，阴极保护法、混凝土电化学碱化法和混凝土电化学除氯法都是比较积极的腐蚀控制法。

对于硫酸根离子的腐蚀作用，可以通过掺入矿物掺合料和加入针对盐类腐蚀的防腐蚀剂，改善水泥水化的密实度，通过提高混凝土的密实性来抵抗盐类的侵害。从而降低侵入混凝土中的硫酸根离子的浓度，细化混凝土毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，起到抑制其膨胀破坏的作用，从而延缓混凝土中氯酸根侵蚀破坏的速度，提高混凝土结构的耐久性。经过混凝土工程的大量实践，混凝土结构会不可避免地出现不同程度的裂缝，为此应该将积极腐蚀控制法与消极腐蚀控制法有机结合起来，来重点防护那些比较重要的混凝土桥梁结构。 2100433B

《海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用丛书》序

序

前言

第1章 海洋环境钢筋混凝土应用与腐蚀

1.1 概述

1.2 海洋腐蚀环境与分区

1.2.1 海洋腐蚀环境

1.2.2 海洋腐蚀环境分区

1.3 海洋工程钢筋混凝土腐蚀现状

1.3.1 海港工程

1.3.2 桥梁工程

1.3.3 其他海洋工程

1.4 重点工程钢筋混凝土应用现状

1.4.1 杭州湾跨海大桥

1.4.2 青岛胶州湾大桥

1.4.3 厦门翔安海底隧道

第2章 海洋环境钢筋混凝土腐蚀损伤

2.1 钢筋混凝土氯盐腐蚀

2.1.1 钢筋混凝土在氯盐作用下的服役寿命

2.1.2 氯离子在混凝土中的传输过程

2.1.3 海洋环境混凝土与氯离子的结合

2.1.4 氯盐诱导混凝土中钢筋锈蚀

2.1.5 钢筋锈蚀实验研究

2.1.6 钢筋混凝土氯盐腐蚀防护措施

2.2 钢筋混凝土碳化腐蚀

2.2.1 混凝土碳化腐蚀机理

2.2.2 影响混凝土碳化的因素

2.2.3 混凝土碳化实验研究

2.2.4 碳化诱导混凝土中钢筋锈蚀

2.2.5 混凝土碳化防护措施

2.3 混凝土硫酸盐腐蚀

2.3.1 混凝土硫酸盐化学腐蚀机理

2.3.2 混凝土硫酸盐物理腐蚀机理

2.3.3 混凝土硫酸盐腐蚀损伤过程

2.3.4 混凝土硫酸盐腐蚀防护措施

2.4 混凝土冻融损伤

2.4.1 混凝土冻融破坏机理

2.4.2 混凝土盐冻破坏机理

2.4.3 混凝土冻融破坏影响因素

2.4.4 混凝土冻融损伤实验研究

2.4.5 混凝土冻融破坏的防护措施

2.5 混凝土碱-骨料反应

2.5.1 混凝土碱-骨料破坏机理

2.5.2 混凝土碱-骨料反应实验研究

2.5.3 混凝土碱-骨料反应抑制措施

第3章 海洋环境钢筋混凝土结构损伤检测

3.1 海洋钢筋混凝土结构基本信息调查

3.2 混凝土外观普查及裂缝检测

3.2.1 外观普查

3.2.2 裂缝宽度检测

3.2.3 裂缝深度检测

3.3 混凝土强度检测

3.3.1 回弹法

3.3.2 超声脉冲法

3.3.3 钻芯法

3.3.4 回弹-钻芯综合法

3.3.5 超声波法

3.4 混凝土碳化深度检测

3.4.1 构件选取及测区布置

3.4.2 碳化深度检测

3.5 混凝土中氯离子含量检测

3.5.1 混凝土取样

3.5.2 氯离子含量测定

3.6 钢筋位置和保护层厚度检测

3.7 钢筋锈蚀程度检测

3.7.1 电化学方法

3.7.2 物理法

3.7.3 分析法

第4章 海洋钢筋混凝土修复补强技术

4.1 表面涂层修复

4.1.1 概述

4.1.2 表面涂层作用效果

4.1.3 表面涂层技术经济分析

4.1.4 混凝土涂料介绍

4.1.5 表面涂层修复施工工艺

4.1.6 国内外海洋工程表面涂层防护修复实例

4.2 钢筋混凝土阴极保护

4.2.1 阴极保护前检测

4.2.2 牺牲阳极保护

4.2.3 外加电流阴极保护

4.2.4 阴极保护的技术要点及不利作用

4.3 电化学除盐技术

4.3.1 除盐方案的选择

4.3.2 除盐终点的确定

4.3.3 除盐效果的影响因素

4.3.4 电化学除盐的不利作用

4.4 混凝土再碱化

4.4.1 处理终点的确定

4.4.2 作用效果的影响因素

4.4.3 处理效果与不利作用

4.5 断面修复技术

4.5.1 概述

4.5.2 断面修复的性能要求

4.5.3 断面修复材料

4.5.4 利用于式喷涂方法进行断面修复

4.5.5 利用湿式喷涂方法进行断面修复

4.5.6 断面修复的注意事项

4.6 裂缝修补技术

4.6.1 裂缝修补前确认事项

4.6.2 裂缝修补方法

4.6.3 裂缝修补的注意事项

4.7 FRP加固技术

4.7.1 FRP的基本构成材料

4.7.2 FRP的品种

4.7.3 FRP在工程中的应用

4.7.4 FRP外贴加固技术的优势

4.7.5 碳纤维加固技术

4.8 外包钢加固法

4.8.1 外包钢加固法特点及适用范围

4.8.2 设计构造

4.8.3 施工要点

4.9 外部粘钢加固法

4.9.1 外部粘钢加固法特点及适用范围

4.9.2 设计构造

4.9.3 施工要点

4.10 增大截面法

4.10.1 加固形式

4.10.2 受力特征

4.11 其他加固方法

4.11.1 置换混凝土加固法

4.11.2 喷射混凝土加固法

4.11.3 结构胶植筋加固法

4.11.4 增加支承加固法

4.11.5 预应力加固法

第5章 钢筋混凝土结构涂层防护修复示范工程

5.1 涂料优选试验研究

5.1.1 涂料种类及配套

5.1.2 试验方法

5.1.3 大气区涂料对比试验结果

5.1.4 潮差区涂料对比试验结果

5.2 在役钢筋混凝土结构修复示范工程

5.2.1 项目背景

5.2.2 煤码头混凝土结构耐久性检测

5.2.3 煤码头耐久性寿命预估与延寿规划

5.2.4 涂装防护修复方案

5.2.5 涂装前后效果对比

5.2.6 防腐修复效果检测

5.3 新建钢筋混凝土结构防护示范工程

5.3.1 日照港30万吨级原油码头

5.3.2 渤海湾某防潮闸

5.3.3 渤海某大桥

5.3.4 南方某码头

5.3.5 东海某大桥

5.3.6 示范工程总结

参考文献 2100433B