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前言1

第一篇 混凝土结构耐久性问题3

1 绪论3

1.1 混凝土结构耐久性的工程问题3

1.2 混凝土结构耐久性的理论问题4

2 混凝土碳化8

2.1 混凝土组成与微结构8

2.2 混凝土碳化机理9

2.3 混凝土碳化速率的主要影响因素10

2.4 混凝土碳化速率计算模型的研究方法11

2.5 尚需深入研究的科学问题13

3 混凝土的氯盐侵蚀14

3.1 氯盐对混凝土的侵蚀机理14

3.2 氯盐侵蚀速率的主要影响因素15

3.3 氯盐侵蚀速率计算模型的研究方法16

3.4 尚需深入研究的科学问题17

4 混凝土内钢筋锈蚀19

4.1 金属腐蚀的电化学原理19

4.2 混凝土内钢筋锈蚀的电化学原理23

4.3 混凝土内钢筋锈蚀速率的检测方法26

4.4 混凝土内钢筋锈蚀速率计算模型的研究方法27

4.5 尚需深入研究的科学问题31

5 混凝土结构的耐久性试验方法32

5.1 人工气候环境方法32

5.2 混凝土结构耐久性试验现况33

5.3 人工气候环境与恒电流通电锈蚀的比较研究34

5.4 两种锈蚀方法抗力性能差异的机理分析38

5.5 尚需深入研究的科学问题40

第二篇 气候环境作用及其作用效应43

6 人工气候环境下混凝土微环境温度响应43

6.1 混凝土表层微环境43

6.2 混凝土热物理性能44

6.3 混凝土导热系数的深入研究45

6.4 混凝土表面传热系数的深入研究48

6.5 人工气候环境下混凝土微环境温度响应规律和预计50

6.6 粉煤灰掺量对混凝土微环境温度响应的影响规律57

7 人工气候环境下表层混凝土湿气传输规律与预计63

7.1 传质基本理论63

7.2 混凝土湿气正向传输响应规律65

7.3 混凝土湿气反向传输响应规律70

7.4 混凝土微环境相对湿度响应预计模型76

7.5 混凝土孔隙水饱和度与温度、相对湿度的关系82

7.6 粉煤灰掺量对孔隙水饱和度与温度、相对湿度关系的影响规律88

7.7 粉煤灰掺量对混凝土湿气传输的影响规律91

8 自然气候环境下混凝土微环境响应规律95

8.1 试验方案95

8.2 混凝土微环境响应过程96

8.3 混凝土微环境响应的滞后性分析101

9 自然气候环境温度作用谱107

9.1 温度作用谱构筑原则及理论分析107

9.2 温度作用谱构筑方法108

9.3 无遮挡条件下温度作用谱修正109

10 自然气候环境的相对湿度作用谱117

10.1 自然气候环境相对湿度作用谱构筑方法117

10.2 降雨过程对表层混凝土内相对湿度的影响119

10.3 环境相对湿度作用谱的修正126

11 混凝土微环境响应预计和响应谱128

11.1 自然气候环境下混凝土微环境的温度响应预计128

11.2 自然气候环境下混凝土微环境的相对湿度响应预计130

11.3 混凝土微环境响应谱构筑方法134

11.4 自然气候环境下混凝土微环境响应预计137

第三篇 混凝土结构使用寿命预计的基本模型141

12 混凝土碳化速率计算模型141

12.1 气候环境和混凝土微环境对混凝土碳化速率的影响规律141

12.2 气候环境的风压影响143

12.3 混凝土水灰比影响145

12.4 钢筋阻挡与混凝土浇筑面对混凝土碳化速率的影响145

12.5 混凝土碳化速率的时变性147

12.6 混凝土碳化速率基本模型148

12.7 混凝土碳化速率预计模型151

12.8 粉煤灰掺量对混凝土抗碳化性能的影响规律152

13 混凝土受氯盐侵蚀速率计算模型168

13.1 海洋大气环境下混凝土微环境对氯盐侵蚀速率的影响168

13.2 海洋大气环境下氯盐侵蚀速率计算模型171

13.3 海洋潮汐环境和海水环境对氯盐侵蚀速率的影响174

13.4 海洋潮汐与海水环境下氯盐侵蚀速率模型修正意见175

13.5 海洋大气环境粉煤灰混凝土氯盐侵蚀速率的影响规律176

14 混凝土内钢筋锈蚀的初始状态预计190

14.1 混凝土部分碳化区长度190

14.2 混凝土碳化环境下钢筋脱钝的临界条件研究195

14.3 氯盐侵蚀条件下钢筋脱钝的临界条件研究198

14.4 锈蚀初期混凝土内钢筋锈蚀速率时变特征200

15 混凝土内钢筋锈蚀速率时变全过程模式202

15.1 试验研究202

15.2 混凝土内钢筋锈蚀的时变全过程206

15.3 锈蚀速率时变全过程的机理分析207

15.4 混凝土内钢筋锈蚀速率时变过程的影响因素209

15.5 钢筋锈蚀速率全过程发展模式212

16 锈胀开裂的锈蚀量计算方法214

16.1 锈蚀物的力学性能研究214

16.2 锈蚀初期“自由膨胀”的锈蚀量计算模型218

16.3 混凝土内锈胀力计算模型219

16.4 混凝土保护层锈胀开裂预计224

17 混凝土内钢筋锈蚀速率时变计算模型230

17.1 混凝土内钢筋锈蚀的电化学基本原理230

17.2 钢筋锈蚀速率基本模型231

17.3 时变模型基本表达式234

17.4 塔菲尔斜率计算模型234

17.5 钢筋锈蚀速率时变模型236

17.6 人工气候环境下钢筋锈蚀速率时变过程预计237

17.7 混凝土构件特性对钢筋锈蚀速率的影响239

第四篇 锈蚀钢筋混凝土构件抗力性能退化245

18 锈蚀钢筋（HRB335）力学性能劣化规律245

18.1 钢筋试样与蚀坑测量245

18.2 蚀坑形状的分类246

18.3 蚀坑形状的概率分析248

18.4 宏观蚀坑的演变规律250

18.5 锈蚀钢筋试样拉伸试验257

18.6 坑蚀钢筋屈服强度判断方法讨论259

18.7 坑蚀钢筋拉伸试验的数值模拟261

18.8 坑蚀钢筋屈服强度劣化的概率分布262

18.9 与锈蚀率相关的屈服强度劣化概率模型263

18.1 0与锈蚀率相关的标准屈服强度计算模型264

19 锈蚀钢筋／混凝土黏结性能劣化模型266

19.1 基于短锚固拔出试验的平均黏结应力—滑移劣化模型266

19.2 构件锚固区黏结应力分布劣化模型272

20 锈蚀受弯及压弯构件抗力性能退化规律285

20.1 受弯构件抗弯性能退化规律285

20.2 受弯构件抗剪性能退化规律292

20.3 压弯构件抗力性能退化规律296

20.4 反复荷载作用下压弯构件延性退化规律299

21 锈蚀预应力混凝土构件抗力性能退化规律306

21.1 锈蚀钢绞线力学性能劣化规律306

21.2 配置钢绞线的锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能退化规律316

21.3 配置冷拔低碳钢丝锈蚀预应力板抗力性能退化规律321

第五篇 钢筋混凝土结构使用寿命331

22 新建钢筋混凝土结构耐久性设计的使用寿命预计331

22.1 混凝土结构使用寿命全过程331

22.2 使用寿命预计方法336

22.3 使用寿命预计的算例337

22.4 关于混凝土结构使用寿命预计的讨论341

23 既有混凝土结构剩余使用寿命评估与修复技术343

23.1 混凝土内钢筋锈蚀程度评定343

23.2 混凝土内钢筋锈蚀的实时监测348

23.3 混凝土结构耐久性修复技术350

23.4 结构局部修复的相容性问题352

24 混凝土材料与构件使用寿命评价的耐久性试验364

24.1 混凝土碳化试验环境的相似性364

24.2 基于自然气候环境的人工气候过程的相似设计369

参考文献372

后记385