目錄
第1章 緒論 1
第2章 混凝土硫酸鹽侵蝕研究 4
2.1 硫酸鹽侵蝕機理 4
2.1.1 外部硫酸鹽侵蝕 4
2.1.2 內(nèi)部硫酸鹽侵蝕 10
2.1.3 硫酸鹽侵蝕混凝土的膨脹劣化 10
2.2 硫酸鹽擴散-反應模型 12
2.3 硫酸鹽侵蝕加速試驗方法 16
2.3.1 電場 17
2.3.2 溫度與濃度 17
2.3.3 pH 18
2.3.4 侵蝕制度 18
2.4 本章小結 20
第3章 硫酸鹽侵蝕混凝土的表征方法 21
3.1 宏觀尺度表征方法 21
3.1.1 膨脹變形 21
3.1.2 動彈性模量 22
3.1.3 水飽和度 22
3.2 細觀尺度表征方法 23
3.2.1 孔結構 23
3.2.2 硫酸鹽測定與表征方法 23
3.2.3 硫酸根離子濃度測試 25
3.3 微觀尺度表征方法 29
3.3.1 形貌分析 29
3.3.2 物相組成分析 30
3.3.3 化學結構分析 30
3.4 本章小結 31
第4章 干濕交替下硫酸鹽侵蝕混凝土的力學性能演化機理研究 32
4.1 混凝土干濕循環(huán)研究現(xiàn)狀 32
4.1.1 干濕循環(huán)的定義與侵蝕機理 32
4.1.2 硫酸鹽侵蝕下的干濕循環(huán)方式 33
4.1.3 侵蝕試驗下的干濕循環(huán)制度 35
4.2 試驗概況 36
4.2.1 試驗材料與配合比設計 36
4.2.2 試驗方法 39
4.3 不同干濕比下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應和機理 41
4.3.1 干濕比對硫酸鹽侵蝕混凝土力學性能演化規(guī)律的影響 41
4.3.2 干濕比對混凝土硫酸鹽侵蝕機理的影響 45
4.4 不同循環(huán)周期下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應和機理 54
4.4.1 循環(huán)周期對硫酸鹽侵蝕混凝土力學性能演化規(guī)律的影響 54
4.4.2 循環(huán)周期對混凝土硫酸鹽侵蝕機理的影響 66
4.5 不同干燥條件下硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷效應和機理 74
4.5.1 干燥條件對硫酸鹽侵蝕混凝土力學性能演化規(guī)律的影響 74
4.5.2 干燥條件對混凝土硫酸鹽侵蝕機理的影響 76
4.6 本章小結 82
第5章 干濕交替下硫酸鹽侵蝕混凝土的斷裂性能演化機理研究 84
5.1 斷裂力學研究現(xiàn)狀 84
5.1.1 斷裂力學發(fā)展 84
5.1.2 混凝土斷裂力學研究現(xiàn)狀 84
5.1.3 混凝土斷裂試驗方法及研究現(xiàn)狀 85
5.2 斷裂性能研究試驗概況 89
5.2.1 原材料 89
5.2.2 試驗設計 91
5.2.3 試驗原理和方法 95
5.3 硫酸鹽侵蝕環(huán)境下?lián)胶狭匣炷�土力學性能研究 100
5.3.1 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的抗壓強度變化規(guī)律 100
5.3.2 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的劈拉強度變化規(guī)律 105
5.3.3 混凝土受硫酸鹽侵蝕后的質(zhì)量變化 108
5.4 硫酸鹽侵蝕環(huán)境下?lián)胶狭匣炷�土斷裂性能研�?109
5.4.1 斷裂韌度結果與分析 109
5.4.2 斷裂能結果與分析 119
5.5 本章小結 123
第6章 干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸-反應機制研究 124
6.1 干濕循環(huán)制度對硫酸根離子傳輸行為的作用機制 124
6.1.1 水溶態(tài)硫酸根離子分布 124
6.1.2 酸溶態(tài)硫酸根離子分布 126
6.2 干濕循環(huán)制度對硫酸根離子傳輸-反應的影響機理 130
6.2.1 擴散系數(shù)的時變性 130
6.2.2 硫酸鹽的傳輸效率分析 134
6.2.3 硫酸根離子傳輸-反應機理分析 137
6.3 干濕循環(huán)制度下硫酸根離子傳輸數(shù)值模擬分析 139
6.3.1 傳輸模型的建立 140
6.3.2 數(shù)值實現(xiàn) 143
6.3.3 數(shù)值模擬結果與驗證 147
6.4 本章小結 157
第7章 干濕交替作用下C-(A)-S-H凝膠微結構演化研究 158
7.1 合成C-(A)-S-H凝膠的基本性質(zhì) 158
7.1.1 合成方法 158
7.1.2 非經(jīng)典成核理論 159
7.1.3 凝膠結構與形貌特征 160
7.2 硫酸鹽干濕循環(huán)下C-S-H凝膠微結構的演化規(guī)律 163
7.2.1 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對C-S-H凝膠組成的影響 163
7.2.2 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對C-S-H凝膠結構的影響 169
7.3 硫酸鹽干濕循環(huán)下C-A-S-H凝膠微結構的演化規(guī)律 175
7.3.1 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對C-A-S-H凝膠組成的影響 175
7.3.2 硫酸鹽干濕循環(huán)侵蝕對C-A-S-H凝膠結構的影響 181
7.4 硫酸鹽侵蝕C-(A)-S-H凝膠結構的動力學特性 189
7.4.1 模型描述與參數(shù)設置 190
7.4.2 結構演變 191
7.4.3 擴散過程 193
7.5 本章小結 194
第8章 考慮微結構損傷的硫酸根離子多尺度傳輸模型 196
8.1 多尺度傳輸模型研究現(xiàn)狀 196
8.1.1 孔隙結構—耐久性耦合關系研究進展 196
8.1.2 多尺度孔隙網(wǎng)絡滲透性理論瓶頸 197
8.1.3 分形理論在孔隙網(wǎng)絡表征中的應用 198
8.2 考慮微損傷演化的多尺度傳輸模型構建 199
8.2.1 孔隙分形表征模型構建 199
8.2.2 干濕循環(huán)下硫酸鹽多尺度傳輸模型 202
8.2.3 數(shù)值實現(xiàn)與參數(shù)校準 205
8.3 模型驗證與結果討論 210
8.3.1 孔隙網(wǎng)絡分形特征定量分析 210
8.3.2 微觀結構特征對傳輸過程的影響 212
8.3.3 數(shù)值模擬結果與驗證 217
8.3.4 參數(shù)敏感性分析 222
8.4 本章小結 223
參考文獻 225