內容簡介
《嚴酷環境下混凝土結構
封面·現場實踐調查，加速劣化試驗
·基於混凝土質量控制、腐蝕預防及預處理的腐蝕機理的計算方法
·生命周期成本及生命周期評估的計算
·推薦的工作流程
就世界範圍的工程實踐而言，這些基本程式貫穿在混凝土結構的設計與實施的全過程中。
目錄
第1章歷史回顧第2章現場性能
2.1概述
2.2港口結構
2.3橋樑結構
2.4海洋結構
2.5其他結構
第3章混凝士中的鋼筋鏽蝕
3.1概述
3.2氯離子滲透
3.3鋼筋的鈍化
3.4鏽蝕速度
3.4.1概述
3.4.2電阻率
3.4.3氧量
3.5裂縫
3.6自由暴露鋼材與內埋鋼筋之間的電偶
第4章其他劣化過程
4.1概述
4.2凍融破壞
4.3鹼-骨料反應
第5章標準與實施細則
5.1概述
5.2海洋混凝土結構的耐久性要求
5.3陸上混凝土結構的耐久性要求
第6章鋼筋鏽蝕機率
6.1概述
6.2氯離子滲透計算
6.3機率計算
6.4鏽蝕機率計算
6.5輸人參數
6.5.1概述
6.5.2環境荷載
6.5.3混凝土質量
6.5.4混凝土保護層厚度
6.6耐久性分析
6.6.1概況
6.6.2氯離子擴散性的影響
6.6.3混凝土保護層的作用
6.7結果評價與討論
第7章加防護措施
7.1概述
7.2不鏽鋼鋼筋
7.3陰極保護
7.4非金屬筋
7.5阻銹劑
7.6混凝土表面防護
7.7預製結構構件
第8章混凝土質量控制
8.1概述
8.2氯離子擴散係數
8.2.1概述
8.2.2試驗試塊
8.2.3試驗步驟
8.2.4結果評價
8.3電阻率
8.3.1概述
8.3.2試驗步驟
8.3.3測量結果評價
8.4混凝土保護層
8.5電連通性
8.5.1概述
8.5.2試驗步驟
第9章施工質量
9.1概述
9.2符合規定的耐久性
9.3施工現場混凝土的耐久性
9.4潛在耐久性
第10章狀態評估與防護
10.1概述
10.2氯離子滲透控制
10.3鏽蝕機率預測
10.4防護措施
第11章套用實例
11.1概述
11.2NyeFilipstadkaia，奧斯陸(2002)
11.2.1測得的耐久性
11.2.2施工現場混凝土的耐久性
11.2.3潛在耐久性
11.3新的貨櫃港，奧斯陸(2007)
11.3.1耐久性規定
11.3.2符合規定的耐久性
11.3.3施工現場混凝土的耐久性
11.3.4潛在耐久性
11.4NyeTjuvholmen，奧斯陸(2005)
11.4.1規定的耐久性
11.4.2符合規定的耐久性
11.4.3施工現場混凝土的耐久性
11.4.4潛在耐久性
11.5結果評價與討論
第12章全壽命周期成本
12.1概述
12.2案例研究
12.2.1不採取任何措施
12.2.2提高混凝土強度
12.2.3增加混凝土保護層厚度
12.2.4同時提高混凝土強度和混凝土保護層厚度
12.2.5使用部分不鏽鋼鋼筋(75％)
12.2.6全部採用不鏽鋼鋼筋(100％)
12.2.7陰極保護
12.3結果評價與討論
第13章全壽命周期評價
13.1概述
13.2全壽命周期評價框架
13.3案例分析
13.3.1概述
13.3.2小面積修補
13.3.3混凝土表面憎水防護處理
13.4結果評價與討論
第14章推薦的施工規程
14.1概述
14.2施工規程
14.2.1鋼筋鏽蝕機率
14.2.2附加措施和防護方法
14.2.3施工質量
14.2.4狀態評估和預防性維護
前言
嚴酷環境下的混凝土結構，可能包括各種環境條件下不同的混凝土結構形式。實際上，除了那些暴露於除冰鹽侵蝕環境下的重要混凝土結構外，大多數嚴酷環境下的混凝土結構都與海洋環境有關。就地球的總表面積而言，大約70％為海水，即海水面積大約為陸地面積的2.5倍。考慮到這些陸地面積中適於人類居住的面積只占小部分以及人口密度不斷增長，我們有理由相信，不久的將來人類的活動領域向海水和海洋環境方向發展的需求將不斷增加。這種日益增長的需求可以通過如下幾個關鍵字反映出來：原材料、能源、交通和空間等。早在20世紀70年代，美國混凝土學會就對未來混凝土的套用進行了技術預測，其中提到了大陸架的快速開發。在該預測報告中，不僅探討了與海洋石油和天然氣開採等有關的人類活動和結構形式，而且涉及了減輕陸地擁擠的有關情況。為應對這一發展，1972年FIP（預應力混凝土國際聯合會）在提比利斯（Tibilisi）組織召開了一次關於海洋混凝土結構的國際會議，會上研討了大量的新技術與措施。毋庸置疑，作為未來海洋環境中人類活動的基礎，大量的混凝土結構將發揮越來越重要的作用。這些結構形式種類繁多，諸如：
·無錨固的自由漂浮結構，如船、遊艇、海面漂浮箱等；
·浮在水平面上的錨固結構，如橋、操作平台、泊位、發電廠、機場、城市等；
·落在海床上的錨固結構（主動浮力），如隧道、倉庫等；
·落在海床之上或之下的底部支撐結構（被動浮力），如橋樑、港口結構、隧道、房屋、倉庫、沉箱、操作平台、發電廠等。
上述這些結構的快速發展在很大程度上已經發生，並將在未來許多年中繼續擴展下去。混凝土材料將是相對廉價、容易製備的大宗建築材料。眾所周知，混凝土材料的性能可在較大範圍內變化，必要時，根據材料浮力和結構的要求，混凝土密度可在500～4500kg／m3範圍調整，同時抗壓強度可達100MPa以上。實踐也表明，如果能合理利用現有知識和經驗，嚴酷環境下的混凝土結構可以服役相當長的時間。
精彩書摘
第2章現場性能2.1概述
許多國家都對大量處於嚴酷環境下的重要混凝土結構進行了廣泛的現場調查。在很長一段時間裡，大量的報告、期刊論文和各類國際會議論文中都刊登了這些調查結果。大多數混凝土結構所面臨的最大且最嚴重的問題是，使用除冰鹽引起混凝土內鋼筋的電化學腐蝕（UnitedStatesAccountingOffice，1979）。截至1986年，美國用於修復被腐蝕橋樑的費用已達240億美元，且以每年5億美元的速度增長（TransportationResearchBoard，1986）。後來，Yunovichetal.，2001年估算美國每年用於橋樑修復和更換的費用約為83億美元，經美國土木工程師協會預計，在未來的20年裡，這一費用將達到每年94億美元（Darwin，2007）。1998年，西歐國家混凝土結構的年維修費用為50億美元（Knudsenetal.，1998），同時來自其他國家的大量相關報告中也報導了類似的耐久性和高額維修費用問題。
對於所有處於海洋環境下的混凝土結構來說，服役條件十分惡劣。在挪威的沿海一線，有300多座混凝土橋樑和1萬多座港口結構，其中大部分都是用混凝土材料建造而成的（圖2.1）。多年來，內部鋼筋的鏽蝕使得一半以上的混凝土橋樑和大部分港口結構受到嚴重影響。此外，在北海地區，大量的海洋混凝土結構也已表現出一定程度的鋼筋腐蝕現象。
在國際上，混凝土設施的劣化已成為建築業所面臨的最嚴峻而艱巨的挑戰之一（Horrigmoe，2000）。在許多國家，對混凝土結構的耐久性能和長期性能而言，雖然內部鋼筋的腐蝕是結構劣化的重要形式，但凍融循環和鹼－骨料反應導致的結構劣化也是一個主要原因。為了更詳細地描述嚴酷環境下混凝土結構的性能，以下內容針對挪威海洋環境下混凝土結構現場檢測的實際結果進行闡述和討論。
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