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第一篇 混凝土结构钢筋腐蚀与锌材料基本知识3

第1章 混凝土结构基本概念3

1.1概述3

1.2混凝土结构暴露环境3

1.3混凝土结构主要组成材料——钢筋和混凝土7

1.3.1钢筋7

1.3.2混凝土17

参考文献27

第2章 金属腐蚀基本概念29

2.1金属腐蚀定义和分类29

2.1.1金属腐蚀定义29

2.1.2金属腐蚀分类29

2.2金属电化学腐蚀基本原理31

2.2.1电极电位31

2.2.2电位-pH图32

2.2.3金属电化学腐蚀过程34

2.2.4电极极化和去极化35

2.3金属腐蚀程度的评定36

2.3.1全面腐蚀程度的评定36

2.3.2局部腐蚀程度的评定37

参考文献37

第3章 混凝土结构钢筋腐蚀与防腐蚀附加措施38

3.1钢筋电化学腐蚀过程38

3.2混凝土碳化引起的钢筋腐蚀40

3.3氯化物引起的钢筋腐蚀41

3.3.1氯离子引起的钢筋钝化膜破坏机理41

3.3.2混凝土的氯化物污染41

3.3.3混凝土中氯化物的形态和氯离子含量检测方法43

3.3.4氯离子含量临界值44

3.4预应力钢筋的应力腐蚀开裂53

3.5钢筋腐蚀引起的混凝土结构耐久性破坏55

3.6混凝土结构钢筋腐蚀评价57

3.6.1钢筋半电池电位57

3.6.2钢筋腐蚀速率60

3.6.3混凝土电阻率63

3.6.4混凝土碳化深度65

3.6.5混凝土中氯离子含量66

3.7混凝土结构钢筋防腐蚀附加措施66

参考文献68

第4章 锌材料基本知识71

4.1锌的矿物资源71

4.2锌的生产和规格72

4.2.1锌的生产72

4.2.2规格和分析方法74

4.3锌产量和锌市场75

4.4锌的性质76

4.4.1锌的物理性质76

4.4.2锌的化学性质77

4.4.3锌的力学性能77

4.4.4锌的电化学特性78

4.4.5锌的腐蚀性能79

4.5锌的防腐蚀应用82

4.5.1覆盖层保护82

4.5.2阴极保护83

参考文献83

第二篇 热浸镀锌钢筋——混凝土结构耐腐蚀钢筋87

第5章 钢铁热浸镀锌技术基础87

5.1钢铁热浸镀锌方法87

5.2钢铁热浸镀锌涂层结构88

5.3钢铁热浸镀锌标准91

参考文献92

第6章 钢筋热浸镀锌要求和检测方法93

6.1概述93

6.2热浸镀锌原材料要求和质量检测方法94

6.2.1对钢筋的要求94

6.2.2对锌的要求95

6.3镀锌层质量要求和检测方法95

6.3.1外观95

6.3.2镀锌层附着力96

6.3.3镀锌层厚度和质量（重量）96

6.4热浸镀锌钢筋的钝化98

6.5镀锌层的破损和修补99

6.5.1镀锌层破损99

6.5.2镀锌层修补100

参考文献101

第7章 热浸镀锌钢筋的力学性能及其与混凝土的黏结102

7.1热浸镀锌钢筋的力学性能102

7.2热浸镀锌钢筋与混凝土的黏结103

7.2.1钢筋与混凝土之间黏结力的组成与作用103

7.2.2钢筋与混凝土黏结强度试验方法103

7.2.3热浸镀锌钢筋与混凝土的黏结强度109

参考文献110

第8章 混凝土结构热浸镀锌钢筋的腐蚀112

8.1混凝土中热浸镀锌钢筋钝化膜的形成112

8.2混凝土结构热浸镀锌钢筋的腐蚀113

8.2.1热浸镀锌钢筋在碳化混凝土中的腐蚀113

8.2.2热浸镀锌钢筋在氯化物污染混凝土中的腐蚀113

8.3混凝土结构碳钢钢筋和热浸镀锌钢筋腐蚀破坏模型比较115

参考文献116

第9章 混凝土结构热浸镀锌钢筋长期耐久性及其应用状况118

9.1混凝土结构热浸镀锌钢筋长期耐久性118

9.1.1 LIZRO调查成果118

9.1.2美国Wyoming桥和Michigan桥热浸镀锌钢筋评价121

9.1.3南非Algoa海滨人行桥使用热浸镀锌钢筋效果126

9.1.4百慕大群岛Longbird桥热浸镀锌钢筋评价129

9.1.5加拿大三座桥梁桥面板热浸镀锌钢筋评价131

9.2混凝土结构热浸镀锌钢筋应用状况140

参考文献147

第三篇 锌阳极——混凝土结构阴极保护阳极材料151

第10章 混凝土结构阴极保护技术151

10.1阴极保护基本概念151

10.1.1阴极保护定义和实施方法151

10.1.2阴极保护基本原理151

10.1.3阴极保护应用范围153

10.2混凝土结构阴极保护实施方法153

10.3混凝土结构阴极保护必要性和应用条件155

10.3.1混凝土结构阴极保护必要性155

10.3.2混凝土结构阴极保护的应用条件156

10.4混凝土结构阴极保护阳极材料157

10.4.1用于土壤环境混凝土结构阴极保护的阳极材料158

10.4.2用于大气环境混凝土结构阴极保护的阳极材料158

10.5混凝土结构阴极保护期间的电化学反应159

10.6混凝土结构阴极保护准则160

10.7混凝土结构阴极保护电流密度162

10.8混凝土结构阴极保护监控系统163

10.8.1参比电极163

10.8.2电位衰减探头164

10.8.3电流密度探头和宏电池探头165

10.8.4鲁金探头165

10.8.5数字万用表165

10.8.6零电阻安培仪165

10.8.7数据记录仪165

参考文献165

第11章 热喷涂锌阳极167

11.1概述167

11.2金属热喷涂技术概述170

11.3混凝土表面热喷涂锌方法172

11.4混凝土表面热喷涂锌质量要求和检测173

11.4.1锌的性能要求和检测173

11.4.2锌涂层要求和检测175

11.5混凝土表面热喷涂锌阳极的电化学老化177

11.6工程案例178

11.6.1美国得克萨斯州Queen Isabella堤道桥强制电流阴极保护178

11.6.2加拿大蒙特利尔Yves Prevost高架桥牺牲阳极保护179

参考文献182

第12章 锌网阳极184

12.1概述184

12.2美国切萨皮克海湾桥隧工程混凝土桩牺牲阳极保护184

12.3墨西哥La Unidad桥混凝土桩牺牲阳极保护186

12.4奥地利Apline公路桥牺牲阳极保护试验187

12.5美国两座自然通风海水冷却塔牺牲阳极保护191

12.5.1概述191

12.5.2美国佛罗里达St.John’s电厂海水冷却塔牺牲阳极保护193

12.5.3美国佛罗里达Crystal River自然通风海水冷却塔牺牲阳极保护195

12.6我国某海港码头预应力混凝土桩牺牲阳极保护应用试验196

12.6.1概述196

12.6.2试验概况197

12.6.3测量结果与分析198

参考文献200

第13章 锌箔阳极201

13.1概述201

13.2美国俄勒冈州高架桥桥面板牺牲阳极保护试验201

13.3美国弗吉尼亚桥梁下部结构牺牲阳极保护试验202

参考文献204

第14章 预制砂浆活化锌阳极205

14.1概述205

14.2美国弗吉尼亚Route 29／Route 250桥梁柱子牺牲阳极保护210

14.3英国Leicester桥梁现场试验218

14.4美国俄亥俄州混凝土桥梁桥台牺牲阳极保护224

14.5美国纽约州Robert Moses堤道混凝土方桩牺牲阳极保护226

参考文献227

第15章 涂料涂层阳极229

15.1概述229

15.2美国明尼苏达州圣保罗一座桥梁桥面板现场应用试验229

15.3美国明尼苏达州乔丹一座桥梁现场试验230

参考文献232

第16章 棒状和带状锌阳极233

16.1概述233

16.2预应力钢筒混凝土管的基本概念233

16.3埋地PCCP管的失效破坏和阴极保护必要性235

16.4埋地PCCP管牺牲阳极保护实施方法238

16.4.1电连接238

16.4.2电绝缘240

16.4.3牺牲阳极选用240

16.4.4牺牲阳极安装243

16.4.5保护效果测量243

16.5工程案例243

16.5.1美国得克萨斯州Richland Chambers和Cedar Creek PCCP供水管道牺牲阳极保护244

16.5.2我国南水北调中线工程PCCP管工程247

参考文献249