混凝土渗裂性能与改善技术

本书总结了作者近年来对混凝土基体开裂与渗透、钢筋锈蚀、混凝土防护与修补及高性能混凝土工程实践等方面的研 究内容，共包括三篇：靠前篇介绍了混凝土开裂原理及改善方法；第二篇介绍了混凝土渗透原理及改善方法；第三篇介绍 了混凝土防护修补材料与高性能混凝土工程实践。本书可供混凝土结构设计单位、混凝土施工单位、混凝土原材料供应企业、混凝土搅拌站、监理单位、政府建设管理 部门的科研、技术与管理人员，以及高等院校的师生参考使用。

李悦，北京工业大学，教授，1999年博士毕业于武汉理工大学材料学院2001年博士后毕业于同济大学材料学院2001年至今北京工业大学建工学院工作。

序
前言
第一篇混凝土开裂原理及改善方法
第1章混凝土开裂原理及改善方法概述3
1.1研究意义3
1.2国内外研究现状4
第2章水泥基材料水化硬化过程及微观结构研究17
2.1水泥浆体水化硬化过程的交流阻抗研究18
2.2水泥浆体微观孔结构的研究21
2.3X射线衍射定量物相分析研究27
第3章水泥基材料抗裂性能研究28
3.1试验材料28
3.2水泥砂浆物理力学性能研究28
3.3水泥基材料受限浆体开裂敏感性研究31
3.4水泥基材料轴向拉伸性能研究34
3.5水泥基材料抗拉强度和断裂面三维总面积关系38
第4章材料组成对水泥混凝土开裂的影响44
4.1材料组成对水泥净浆受限收缩开裂的影响44
4.2材料组成因素对混凝土抗裂性能的影响52
4.3常用外加剂对混凝土抗裂性能影响的试验研究59
第5章温度变化导致混凝土开裂的温度应力理论模拟研究70
5.1理论依据70
5.2不同因素对混凝土温度效应影响的数值算例73
5.3结果分析75
第6章湿度变化导致的水泥基材料收缩开裂研究81
6.1不同养护条件下水泥基材料收缩性能的试验研究81
6.2不同养护条件下水泥基材料内部相对湿度的研究84
6.3内部环境湿度变化对水泥基材料微观收缩及开裂的影响89
第7章荷载作用下水泥基材料开裂过程的新型检测方法95
7.1水泥基材料的开裂过程的交流阻抗研究95
7.2水泥基材料开裂过程的超声波脉冲法研究98
第8章荷载作用下二次衬砌混凝土结构的开裂研究101
8.1二次衬砌模型的制作101
8.2二次衬砌结构模型的有限元分析115
参考文献123
第二篇混凝土渗透原理及改善方法
第9章混凝土渗透原理及改善方法概述131
9.1硫酸盐作用下混凝土的渗透性研究现状132
9.2混凝土中氯离子的传输与破坏134
9.3氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀原理、检测方法与研究现状139
9.4现状与不足146
第10章氯离子在混凝土中的渗透性研究147
10.1氯离子渗透性试验147
10.2混凝土渗透性与孔结构关系的研究152
第11章硫酸盐在混凝土中的渗透性研究157
11.1试验方案设计157
11.2试验结果及分析159
第12章多因素耦合作用下混凝土中钢筋锈蚀的试验研究164
12.1试验材料及试验配合比164
12.2试验方案165
12.3氯盐和荷载耦合作用下混凝土中钢筋锈蚀研究168
12.4硫酸盐和荷载耦合作用下混凝土中钢筋锈蚀研究174
12.5不同浸泡状态下混凝土中钢筋锈蚀的研究184
12.6疲劳荷载作用下混凝土中钢筋锈蚀的研究187
12.7钢筋锈蚀膨胀时的应力应变191
第13章锈蚀钢筋混凝土构件承载力评估199
13.1锈蚀钢筋混凝土构件的破坏模式199
13.2锈蚀开裂前钢筋混凝土构件承载力评估200
13.3锈蚀开裂后钢筋混凝土构件承载力评估202
第14章地下工程钢筋混凝土结构寿命预测模型208
14.1多因素作用下钢筋混凝土中氯离子扩散模型的建立208
14.2不同裂缝控制等级时构件的寿命预测217
参考文献226
第三篇混凝土防护修补材料与高性能混凝土工程实践
第15章修补防护材料与方法简介231
15.1混凝土裂缝修补技术231
15.2混凝土裂缝修补材料233
15.3环氧树脂灌浆材料234
15.4聚合物改性水泥砂浆235
第16章环氧灌浆材料的制备与性能研究240
16.1试验原材料240
16.2环氧灌浆材料的制备241
16.3环氧树脂灌浆材料性能测试方法241
16.4裂缝修补灌浆材料的性能研究242
第17章裂缝修补材料灌注带缝混凝土的强度试验研究248
17.1带缝混凝土试件制备248
17.2模拟灌浆248
17.3试验测试方法250
17.4结果分析250
第18章裂缝修补材料灌注带缝混凝土的灌注饱和度检测254
18.1灌浆修补效果的渗水试验检测254
18.2灌浆修补效果的超声波检测255
18.3渗水试验结果及分析258
第19章聚合物修补砂浆的制备与性能研究261
19.1修补砂浆制备261
19.2修补砂浆的工作性267
19.3修补砂浆的抗压强度和抗折强度268
19.4修补砂浆的劈裂抗拉强度269
19.5修补砂浆的轴向拉伸性能270
19.6修补砂浆的黏结性能271
19.7修补砂浆的收缩性能272
第20章修补砂浆在混凝土构件中的应用研究274
20.1试验原材料及配比274
20.2修补厚度对修补效果的影响274
20.3修补界面方位对黏结强度的影响280
20.4错台结构修补试验282
第21章水泥基渗透结晶材料的研制285
21.1CCCW防水机理简介285
21.2试验方法286
21.3活性物质的优化试验研究287
21.4CCCW配方优化试验290
21.5CCCW性能测试294
21.6自修复性能试验298
第22章受损钢筋混凝土的修补及其耐久性299
22.1试验过程299
22.2试验结果及分析302
22.3修补方法的改进建议306
第23章抗渗裂高性能混凝土工程实践307
23.1混凝土关键性能对材料组成的要求307
23.2低温升抗裂大体积混凝土309
23.3外包钢管的C30抗裂混凝土316
23.4C80高抛自密实微膨胀钢管混凝土320
参考文献325