滨海钢筋混凝土结构耐久性复合干预技术--ICCP-SS

本书提出了外加电流阴极保护与结构加固相结合的新型滨海钢筋混凝土结构复合干预技术（ImpressedCurrentCathodicProtection-StructuralStrengthening,简称为ICCP-SS），采用CFRP同时作为ICCP的辅助阳极材料和SS的结构加固材料，实现混凝土结构钢筋锈蚀与力学性能的双重保护，从而形成有效解决钢筋混凝土结构耐久性和安全性问题的新思路，通过体系创新为滨海混凝土全寿命周期性能优化与劣化控制提供新方法。由于ICCP可以减低钢筋表面氯离子浓度，因此采用ICCP-SS体系不仅可以提高结构力学和耐久性能，同时还可考虑放宽对混凝土原材料氯离子含量的要求。显然，该方法对于内部含有高浓度氯离子的混凝土结构（如海水海砂混凝土）具有独特的优势，不仅提高了混凝土结构的安全性和耐久性，同时降低了对建筑原材料净化处理的要求和材料成本。

朱继华，1976年生，湖北荆州人，博士，教授，博士生导师，玛丽居里学者，广东省“千百十工程”省级培养对象。长期从事土木工程耐久性复合干预技术、纤维复合材料回收与再利用、新材料与新结构等领域的研究。主持科技部国家重点研发计划项目1项、广东省重点领域研发计划项目l项、国家自然科学基金4项。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 滨海钢筋混凝土结构的耐久性问题 1
1.2 钢筋混凝土结构耐久性干预技术 2
1.2.1 提高钢筋抗腐蚀能力 2
1.2.2 改善混凝土性能 5
1.2.3 修复或提升结构力学性能 6
1.3 基于碳纤维增强复合材料双重性能的钢筋混凝土结构耐久性复合干预技术—ICCP-SS 7
1.4 ICCP-SS技术的设计理念与挑战 9
1.4.1 双重功能材料的成本 9
1.4.2 阳极/阴极面积比 10
1.4.3 有机与无机胶凝材料 11
1.4.4 面向可持续发展的科学研究 13
1.5 小结 14
参考文献 14
第2章 CFRP的双重性能研究 17
2.1 引言 17
2.2 CFRP在各类溶液环境中的双重性能研究 18
2.2.1 研究方案 18
2.2.2 CFRP的电化学性能 22
2.2.3 CFRP的单轴拉伸性能 24
2.2.4 阳极极化导致的CFRP劣化机理 28
2.3 CFRP在模拟海水中的双重性能研究 32
2.3.1 模拟海水的制备 33
2.3.2 CFRP在模拟海水中的双重性能研究方案 33
2.3.3 ICCP系统驱动电压 35
2.3.4 CFRP在模拟海水中的劣化机理 36
2.3.5 阳极极化后的CFRP力学性能 39
2.4 CFRP阳极极化后拉伸强度预测模型 41
2.5 ICCP-SS系统使用寿命讨论 43
2.6 小结 46
参考文献 47
第3章 ICCP-SS系统的长期运行性能 49
3.1 引言 49
3.2 试件制备及试验过程 49
3.2.1 试验材料 49
3.2.2 试件制备 50
3.2.3 ICCP试验方案 52
3.2.4 电化学信号监测方案 54
3.2.5 阳极界面劣化检测方案 55
3.2.6 阳极极化后的CFRP拉伸试验 56
3.3 锈蚀钢筋阴极保护分析 57
3.4 阳极系统劣化分析 61
3.4.1 阳极界面酸化 61
3.4.2 CFRP材料劣化 63
3.5 CFRP拉伸性能分析 64
3.6 小结 67
参考文献 68
第4章 ICCP-SS系统界面性能研究 70
4.1 引言 70
4.2 C-FRCM与混凝土界面的钻芯拉拔性能研究 71
4.2.1 钻芯拉拔试件 72
4.2.2 试验方案 78
4.2.3 钢筋的阴极保护效果 80
4.2.4 钻芯拉拔试验破坏模式及强度 84
4.2.5 ICCP对拉拔强度的影响 87
4.3 C-FRCM与混凝土界面的剪切性能研究 88
4.3.1 双剪试件 88
4.3.2 试验方案 90
4.3.3 钢筋的阴极保护效果 92
4.3.4 双剪试验破坏模式及强度 93
4.3.5 ICCP对剪切强度的影响 97
4.4 阳极系统的劣化机理研究 99
4.4.1 ICCP对基体材料的影响 100
4.4.2 ICCP对CFRP网格的影响 102
4.4.3 CFRP网格的劣化过程 105
4.4.4 C-FRCM基体材料中的短切纤维的作用 107
4.5 小结 109
参考文献 110
第5章 碳纤维增强复合材料的回收 114
5.1 回收的意义和现状 114
5.1.1 机械回收法 115
5.1.2 热分解回收法 115
5.1.3 溶剂降解回收法 117
5.1.4 电驱动异相催化降解法的提出和发展 118
5.2 碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）的回收 119
5.2.1 实验方案 119
5.2.2 回收过程CFRP试件的电压 121
5.2.3 CFRP回收碳纤维的拉伸强度 123
5.2.4 CFRP回收碳纤维的界面剪切性能 126
5.2.5 CFRP回收碳纤维的SEM形貌 130
5.2.6 CFRP回收碳纤维的AFM形貌与粗糙度 133
5.2.7 CFRP回收碳纤维表面的化学组分 136
5.2.8 CFRP回收机理的讨论 144
5.3 碳纤维增强水泥基复合材料（C-FRCM）的回收 146
5.3.1 实验方案 146
5.3.2 回收过程C-FRCM试件的电压 148
5.3.3 C-FRCM回收碳纤维的拉伸强度 150
5.3.4 C-FRCM回收碳纤维的界面剪切性能 152
5.3.5 C-FRCM回收碳纤维的SEM形貌 155
5.3.6 C-FRCM回收碳纤维的AFM形貌与粗糙度 158
5.3.7 C-FRCM回收碳纤维表面的化学组分 161
5.3.8 C-FRCM回收机理的讨论 167
5.4 电驱动异相催化降解法的优势及应用前景 170
参考文献 171
附录一 ICCP-SS技术研究生学位论文 175
附录二 ICCP-SS技术主要学术论文 177
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