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第1章 绪论1

1.1我国现阶段混凝土基础工程建设的现状1

1.2提高重大基础工程的耐久性和服役寿命的重要意义1

1.3混凝土结构耐久性和服役寿命的预测3

1.4结构混凝土和混凝土结构耐久性和服役寿命的保证5

1.5结论6

1.6本书的创新之处6

本章参考文献10

第2章 高性能混凝土的性能及失效机理研究11

2.1高性能水泥基材料早期结构形成的特点与机理11

2.1.1高性能水泥基材料早期结构形成的连续观察与分析11

2.1.2 Ca（OH）2晶体在水泥水化早期形成的影响因素及其对硬化浆体性能的影响33

2.1.3粉煤灰对高性能水泥基材料增强效应的机理探讨42

2.1.4粉煤灰火山灰反应残渣的形貌和成分特征49

2.1.5混凝土中钙矾石生长特性的研究56

2.2活性掺合料对水泥基材料产生高性能的细观与微观机理64

2.2.1绪论64

2.2.2试样制备及试验方法66

2.2.3矿渣对水泥基材料结构形成的贡献及影响69

2.2.4粉煤灰对水泥基材料结构形成的贡献及影响84

2.3普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在盐湖环境单一、双重和多重因素作用下的损伤失效机理92

2.3.1绪论92

2.3.2普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在单一冻融因素作用下的冻融破坏机理93

2.3.3普通混凝土和引气混凝土在（冻融＋盐湖卤水腐蚀）双重因素作用下的冻蚀破坏机理96

2.3.4普通混凝土、引气混凝土和高强混凝土在（干湿循环＋盐湖卤水腐蚀）双重因素作用下的腐蚀产物、微观结构和腐蚀破坏机理105

2.3.5普通混凝土在（弯曲荷载＋冻融＋盐湖卤水腐蚀）三重因素作用下的失效机理115

2.3.6结论116

2.4高性能混凝土在盐湖环境单一、双重和多重因素作用下的耐久性形成机理119

2.4.1引言119

2.4.2 HPC在新疆盐湖的单一腐蚀因素作用下的腐蚀破坏机理119

2.4.3 HPC在（干湿循环＋盐湖卤水腐蚀）双重因素作用下的抗卤水腐蚀机理——结构的腐蚀优化机理121

2.4.4 HSC-HPC在（冻融＋盐湖卤水腐蚀）双重因素作用下的高抗冻蚀机理127

2.4.5结论132

2.5在盐湖环境的单一、双重和多重因素作用下混凝土的氯离子结合能力及其非线性规律134

2.5.1绪论134

2.5.2试验设计与试验方法135

2.5.3含冻融条件的双重和三重因素作用下混凝土的氯离子结合规律136

2.5.4不含冻融条件的单一和双重因素作用下混凝土的氯离子结合规律140

2.5.5混凝土的氯离子结合能力及其非线性问题142

2.5.6结论145

本章参考文献147

第3章 单一、双重、多重因素作用下高性能混凝土耐久性评价体系153

3.1多重破坏因素作用下混凝土耐久性实验体系的建立153

3.1.1考虑多重破坏因素的混凝土损伤失效过程的实验方案设计153

3.1.2混凝土在多重破坏因素作用下损伤失效过程的实验加载系统154

3.1.3混凝土在多重破坏因素作用下损伤失效过程的数据采集系统154

3.1.4结论155

3.2高性能混凝土在单一破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点156

3.2.1实验设计156

3.2.2高性能混凝土的冻融损伤规律与抗冻融循环次数158

3.2.3引气高性能凝土的冻融损伤与抗冻融循环次数159

3.2.4钢纤维增强高性能凝土的冻融损伤与抗冻融循环次数160

3.2.5钢纤维增强引气高性能凝土的冻融损伤与抗冻融循环次数161

3.2.6不同混凝土的冻融损伤比较与抗冻融循环次数162

3.2.7高性能混凝土在单一硫酸盐腐蚀因素作用下的损伤失效过程、特点与规律163

3.2.8高性能混凝土在单一盐湖卤水腐蚀因素作用下的损伤失效过程、特点与规律164

3.2.9结论166

3.3高性能混凝土在双重破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点167

3.3.1高性能混凝土在冻融循环与应力双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律167

3.3.2高性能混凝土在冻融循环与除冰盐双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律173

3.3.3高性能混凝土在冻融循环与硫酸盐双重因素作用下的损伤失效过程、特点与规律178

3.3.4高强混凝土的冻融循环—硫酸铵双因素损伤规律与抗冻融循环次数181

3.4不同混凝土在冻融循环与盐湖卤水腐蚀双重破坏因素作用下的损伤失效过程、特点与规律182

3.4.1不同混凝土在西藏盐湖地区的抗卤水冻蚀性182

3.4.2不同混凝土在内蒙古盐湖地区的抗卤水冻蚀性183

3.4.3不同混凝土在新疆盐湖地区的抗卤水冻蚀性183

3.4.4不同混凝土在青海盐湖地区的抗卤水冻蚀性184

3.4.5不同混凝土在干湿循环与盐湖卤水腐蚀双重破坏因素作用下的损伤失效过程、特点与规律185

3.4.6不同混凝土在弯曲荷载与盐湖卤水腐蚀双重因素作用下混凝土的抗卤水腐蚀性186

3.5 ASR和冻融循环协同作用下混凝土损伤失效过程和机理187

3.5.1先冻融循环后ASR的损伤演化187

3.5.2先碱集料反应后冻融循环的损伤演化190

3.5.3 ASR和氯盐腐蚀双重破坏因素作用下混凝土的损伤失效过程和机理191

3.6结论192

3.6.1冻融循环与应力双重因素192

3.6.2冻融循环与除冰盐腐蚀双重因素192

3.6.3冻融循环与硫酸盐腐蚀双重因素193

3.6.4冻融循环与盐湖卤水腐蚀双重破坏因素193

3.6.5干湿循环与盐湖卤水腐蚀双重破坏因素194

3.6.6弯曲荷载与盐湖卤水腐蚀双重破坏因素194

3.6.7 ASR和冻融循环协同作用194

3.6.8 ASR和氯盐腐蚀共同作用194

3.7高性能混凝土在多重破坏因素作用下损伤失效过程的规律和特点194

3.7.1高性能混凝土在弯曲荷载、冻融循环与除冰盐多重破坏因素作用下的损伤失效过程、特点与规律195

3.7.2引气高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤197

3.7.3钢纤维增强高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤199

3.7.4钢纤维增强引气高性能混凝土在弯曲荷载-冻融-除冰盐腐蚀三因素作用下的损伤200

3.7.5高性能混凝土在弯曲荷载、冻融循环与盐湖卤水腐蚀多重破坏因素作用下的损伤失效过程202

3.7.6结论202

本章参考文献206

第4章 单一、双重和多重破坏因素作用下混凝土寿命预测新理论与新方法208

4.1基于损伤理论和威布尔分布的混凝土寿命预测理论和模型208

4.1.1研究思路209

4.1.2混凝土一般耐久性损伤模型的建立210

4.1.3一般损伤寿命预测模型的简化处理213

4.1.4与冻融相关的理论公式217

4.1.5结果与分析218

4.1.6实际环境中混凝土寿命的估算221

4.1.7小结223

4.2考虑多种因素作用下的氯离子扩散理论和寿命预测新模型224

4.2.1试验部分225

4.2.2混凝土使用寿命的构成226

4.2.3修正氯离子扩散方程的预备知识、研究背景及新方程的建立227

4.2.4混凝土的氯离子扩散理论模型与使用寿命预测理论体系230

4.2.5理论模型的实验室验证与工程验证250

4.2.6混凝土在氯离子环境中使用寿命的因素影响规律255

4.2.7混凝土在典型盐湖环境的使用寿命及其与损伤寿命之间的关系263

4.2.8混凝土使用寿命预测的一般步骤及在盐湖地区重点工程的应用264

4.2.9小结266

4.3基于损伤演化方程的混凝土寿命预测的理论和方法272

4.3.1加速实验方法预测混凝土使用寿命的相关研究进展272

4.3.2试验部分274

4.3.3在冻融或腐蚀条件下混凝土损伤演化方程的建立275

4.3.4混凝土损伤模式的判别分析与验证278

4.3.5混凝土的损伤初速度和损伤加速度及其对混凝土冻融寿命的影响279

4.3.6混凝土的损伤参数与其原材料、配合比和养护条件之间的关系283

4.3.7混凝土的快速冻融寿命与损伤参数之间的相关性285

4.3.8损伤演化方程的验证288

4.3.9基于损伤演化方程的混凝土使用寿命的设计与预测方法、实验体系289

4.3.10损伤演化方程在重大土木工程混凝土结构的使用寿命预测中的应用290

4.3.11小结294

4.4基于水分迁移重分布的混凝土冻融循环劣化新理论、冻融寿命定量分析与评估模型296

4.4.1问题的提出、国内外研究现状与研究方法296

4.4.2混凝土冻融循环劣化机理分析298

4.4.3混凝土冻融循环劣化模型的建立304

4.4.4混凝土抗冻性评估与预测312

4.4.5评估与预测方法的验证313

4.4.6结论314

本章参考文献315

第5章 多重破坏因素耦合作用下的高速铁路钢筋混凝土构件耐久性研究321

5.1普通低碳钢与细晶粒钢钝化膜在碱性介质中的耐蚀性321

5.1.1实验方法321

5.1.2结果与讨论322

5.1.3小结326

5.2混凝土中引起钢筋锈蚀的临界氯离子浓度的研究327

5.2.1实验327

5.2.2实验结果与分析328

5.2.3小结332

5.3高速铁路混凝土结构耐久性寿命评估体系研究332

5.3.1疲劳载荷与环境因素耦合作用下高性能混凝土的耐久性研究332

5.3.2疲劳荷载与环境因素耦合作用下高速铁路用细晶粒钢筋混凝土的寿命评估335

5.3.3高速铁路疲劳荷载与大气环境耦合作用下高性能混凝土的服役寿命预测337

5.3.4疲劳荷载与氯盐耦合作用下高性能混凝土的寿命评估339

5.4高速铁路疲劳荷载与环境因素耦合作用下高性能混凝土的服役寿命预测342

5.4.1不同应力水平作用下对寿命影响343

5.4.2不同矿物掺合量对寿命影响343

5.4.3保护层偏差对寿命影响344

5.5结论346

本章参考文献347