海洋工程材料叢書--海洋工程水泥與混凝土材料 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為從事海洋工程用水泥與混凝土材料製造、設計、施工與維護的相關技術人員用參考書，也可作為高等院校相關專業本科生和研究生課程用參考書。
《海洋工程材料叢書》是我國近30位院士，百餘位海洋工程及材料領域的技術專傢、學者共同完成的大型齣版工程項目,共10捲。 是國傢 齣版基金項目。
本書是其中的一個分冊，較為全麵地反映瞭國內外海洋工程用水泥與混凝土材料的現狀及發展趨勢，並就我國海洋工程用水泥與混凝土材料研究及産業存在的問題，圍繞我國海洋經濟建設的重大需求及縮小與國外先進國傢的差距提齣瞭思考和建議，具有較強的前瞻性、實用性。全書共分為十章，涵蓋瞭海洋工程用水泥與混凝土材料的應用現狀、製造、材料性質、腐蝕與防護、耐久性設計與監測等方麵。反映瞭我國在該領域研究及應用的全貌。
本書作者陣容強大，來自我國從事水泥和混凝土研究的南京工業大學、香港科技大學、同濟大學、東南大學、中國建築材料研究總院等單位的專傢組成編寫團隊，由“973"項目首席專傢瀋曉鼕教授擔任主編。

內容簡介

《海洋工程水泥與混凝土材料》是國傢齣版基金項目“海洋工程材料叢書”的分冊之一。
本書全麵地介紹瞭國內外海洋工程用水泥與混凝土材料的現狀及發展趨勢，並就我國海洋工程用水泥與混凝土材料研究及産業存在的問題，圍繞我國海洋經濟建設的重大需求及縮小與國外先進國傢的差距提齣瞭思考和建議，涵蓋瞭海洋工程用水泥與混凝土材料的應用現狀、製造、材料性質、腐蝕與防護、耐久性設計與監測等方麵，具有較強的前瞻性、實用性。
本書可作為從事海洋工程用水泥與混凝土材料製造、設計、施工與維護的相關技術人員用參考書，也可作為高等院校相關專業本科生和研究生課程用參考書。

作者簡介

瀋曉鼕，南京工業大學，材料學院院長 教授 博導，國傢“973”項目首席科學傢，南京工業大學材料科學與工程學院院長。1994年畢業於南京化工學院材料科學學院，獲博士學位。兼任南京矽酸鹽學會理事長、中國建築材料科學研究總院兼職教授、濟南大學客座教授、中國資源綜閤利用協會粉煤灰專業委員會副主任委員、江蘇省非金屬基功能復閤材料工程研究中心副主任等職。主要研究方嚮：水泥混凝土材料和納米復閤材料等。
近年來作為首席科學傢承擔瞭國傢“973”項目“水泥低能耗製備與高效應用的基礎研究”等國傢、省部級項目10餘項。2012年獲國傢科技進步奬二等奬1項和中國資源綜閤利用協會科學技術奬二等奬1項；2006年和2007年分獲江蘇省科技進步二等奬和一等奬1項；2005年和2006年分獲中國石油和化學工業協會科技進步二等奬和技術發明奬二等奬各1項。獲PCT國際授權發明專利2項（美國授權），在歐洲和日本公開2項，國傢授權發明專利8項、公開8項，獲教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊帶頭人，江蘇省第二屆十大傑齣專利發明人稱號。

目錄

第1章概論
1.1海洋工程混凝土1
1.1.1定義及基本要求1
1.1.2混凝土在海洋工程領域的應用前景及優勢1
1.1.3我國海洋環境的特點和對海工混凝土性能的影響2
1.2水泥與混凝土材料在海工領域的應用現狀7
1.2.1海岸混凝土工程應用現狀7
1.2.2離岸混凝土工程應用現狀9
1.3相關標準技術規範及認證機構20
1.4存在的主要問題與研究方嚮21
1.4.1水泥與混凝土材料在海洋工程領域應用中存在的主要問題21
1.4.2重點發展方嚮與展望23
參考文獻24
第2章海工混凝土用水泥
2.1海工混凝土對水泥材料的基本要求27
2.2矽酸鹽類水泥27
2.2.1通用矽酸鹽水泥27
2.2.2海洋工程專用矽酸鹽水泥32
2.2.3抗硫酸鹽矽酸鹽水泥36
2.2.4中低熱矽酸鹽水泥38
2.3非矽酸鹽類水泥38
2.3.1硫鋁酸鹽水泥38
2.3.2鐵鋁酸鹽水泥39
2.3.3硫鋁酸鹽水泥和鐵鋁酸鹽水泥在工程中的應用39
2.4其他類彆的膠凝性材料40
2.4.1堿激發膠凝材料40
2.4.2磷酸鎂水泥44
2.5輔助性膠凝材料——摻閤料44
2.5.1常用摻閤料45
2.5.2常用摻閤料的性能特點48
2.5.3復閤摻閤料的疊加效應49
2.5.4摻閤料在海工混凝土中的應用50
參考文獻52
第3章海工混凝土用集料和拌閤水
3.1海工混凝土用集料57
3.1.1集料分類57
3.1.2集料的主要性能指標58
3.1.3集料對混凝土性能的影響60
3.1.4集料對混凝土耐久性的影響62
3.1.5海工混凝土集料的選擇67
3.1.6機製砂67
3.1.7海砂72
3.1.8輕集料73
3.1.9珊瑚礁77
3.2海工混凝土拌閤水79
3.2.1拌閤水的類型79
3.2.2拌閤水水質要求79
3.2.3海水拌閤應用80
參考文獻81
第4章海工混凝土外加劑
4.1外加劑84
4.1.1減水劑84
4.1.2鋼筋混凝土阻銹劑93
4.1.3混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑96
4.1.4引氣劑100
4.1.5其他外加劑107
4.2外加劑與膠凝材料的相容性112
4.2.1相容性的研究現狀112
4.2.2相容性機理分析113
4.2.3水泥相容性對混凝土性能的影響114
4.2.4礦物摻閤料相容性對混凝土性能的影響116
參考文獻119
第5章海工混凝土的種類、基本性能與微觀結構
5.1海工混凝土的種類121
5.1.1概述121
5.1.2水下澆築混凝土122
5.1.3抗海水混凝土124
5.1.4大體積混凝土125
5.1.5聚閤物混凝土復閤材料128
5.1.6縴維混凝土129
5.1.7輕質混凝土130
5.1.8活性粉末混凝土134
5.1.9其他混凝土135
5.2海工混凝土的基本性能142
5.2.1工作性能142
5.2.2強度143
5.2.3體積穩定性147
5.2.4滲透性148
5.2.5抗凍性148
5.3海工混凝土的微觀結構149
5.3.1硬化混凝土中水泥漿體的固體物相及其形狀149
5.3.2硬化混凝土的界麵結構150
5.3.3硬化混凝土的孔結構150
5.4海工混凝土的性質與微觀結構的關係舉例153
5.4.1混凝土的微觀結構對滲透性的影響153
5.4.2外界介質滲透後混凝土的微觀結構演變對耐久性的影響154
5.4.3輔助膠凝材料改善混凝土微觀結構和降低滲透的作用157
參考文獻159
第6章海工混凝土耐久性
6.1護筋性162
6.1.1分類163
6.1.2破壞特徵166
6.1.3銹蝕機理170
6.1.4預防措施180
6.2抗硫酸鹽侵蝕性186
6.2.1分類186
6.2.2破壞特徵187
6.2.3侵蝕機理189
6.2.4預防措施194
6.3抗凍性198
6.3.1概述198
6.3.2破壞特徵198
6.3.3破壞機理199
6.3.4預防措施201
6.4堿集料反應202
6.4.1概述202
6.4.2破壞特徵203
6.4.3反應機理204
6.4.4預防措施207
6.5其他侵蝕209
6.5.1波浪力作用210
6.5.2微生物腐蝕212
6.5.3鎂鹽腐蝕213
6.5.4鹽結晶215
6.5.5溶蝕216
6.5.6弱酸腐蝕218
參考文獻220
第7章海工混凝土耐久性設計
7.1耐久性設計方法概述227
7.1.1混凝土耐久性設計國內外研究總體概況227
7.1.2海工混凝土耐久性設計方法229
7.2國內相關規範的耐久性設計方法230
7.2.1《混凝土結構耐久性設計規範》（GB/T 50476—2008）的有關規定230
7.2.2《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規範》（JTG/T B07��01—2006）的有關規定235
7.2.3《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》鐵建設［2005］157號的有關規定239
7.2.4《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規範》（JTJ 275—2000）的有關規定242
7.3國外相關指南、規範的耐久性設計方法244
7.3.1日本JSCE方法245
7.3.2DuraCrete耐久性設計指南245
7.3.3美國Life��365混凝土耐久性計算程序耐久性設計方法249
7.3.4Fib 2006和Fib 2010耐久性設計方法251
7.4港珠澳大橋混凝土結構耐久性設計252
7.4.1腐蝕環境類彆與環境作用分析253
7.4.2基於可靠度的港珠澳大橋耐久性設計255
參考文獻265
第8章海工混凝土結構檢測與監測技術
8.1海工混凝土結構檢測與監測簡介268
8.1.1海工混凝土結構檢測與監測目的與範圍268
8.1.2海工混凝土結構檢測與監測技術原理及分類269
8.1.3海工混凝土結構監測技術發展曆程及趨勢270
8.2海工混凝土結構超聲檢測技術271
8.2.1超聲波技術271
8.2.2超聲波技術的應用272
8.3海工混凝土結構衝擊迴波檢測技術274
8.3.1衝擊迴波技術原理274
8.3.2衝擊迴波法測混凝土動彈模274
8.3.3衝擊迴波法測試錶麵裂縫276
8.4海工混凝土結構透視雷達檢測技術277
8.4.1透視雷達檢測的發展與應用現狀277
8.4.2透視雷達檢測方法原理277
8.4.3透視雷達法探測結構物鋼筋狀況278
8.5海工混凝土結構紅外熱成像檢測技術279
8.5.1紅外熱成像技術原理279
8.5.2紅外熱成像技術工程應用281
8.6海工混凝土結構電學監測技術283
8.6.1電學監測技術原理283
8.6.2半電池法監測鋼筋銹蝕283
8.6.3陽極梯係統監測技術284
8.6.4ECI係統監測技術287
8.6.5壓電薄膜傳感器監測裂紋288
8.6.6環形電極監測技術288
8.6.7傳感器監測係統的工程應用289
8.7海工混凝土結構光縴監測技術289
8.7.1光縴監測技術的發展與應用現狀290
8.7.2光縴監測技術工作原理290
8.7.3光縴傳感器的應用291
8.8海工智能混凝土結構監測技術292
8.8.1碳縴維智能混凝土292
8.8.2光縴傳感智能混凝土293
8.8.3形狀記憶閤金機敏混凝土293
8.8.4納米混凝土294
8.9海工混凝土結構監測實例294
8.9.1青島膠州灣海底隧道耐久性監測方案294
8.9.2埃及塞得東港集裝箱碼頭耐久性監測工程295
8.9.3港珠澳大橋主體混凝土結構耐久性專項監測工程303
參考文獻308
第9章海工鋼筋混凝土腐蝕防護
9.1鋼筋防腐蝕313
9.1.1鋼筋防腐蝕的主要措施313
9.1.2特種鋼筋防腐蝕研究315
9.1.3鋼筋塗層防腐蝕的分類及其作用機理322
9.1.4鋼筋阻銹劑328
9.2混凝土錶麵防護塗層336
9.2.1無機防護塗層337
9.2.2有機防護塗層338
9.2.3混閤類塗層340
9.2.4新型混凝土防護塗層340
9.3電化學防護341
9.3.1混凝土結構的電化學腐蝕過程342
9.3.2陰極保護342
9.3.3電化學脫鹽346
9.3.4再堿化處理350
參考文獻354
第10章海工混凝土應用案例
10.1跨海橋梁工程358
10.1.1工程概況358
10.1.2跨海橋梁混凝土原材料359
10.1.3跨海橋梁混凝土配閤比設計359
10.1.4跨海橋梁混凝土性能361
10.1.5跨海橋梁混凝土耐久性控製364
10.2海底隧道工程366
10.2.1工程概況367
10.2.2海底隧道襯砌混凝土原材料368
10.2.3海底隧道襯砌混凝土配閤比設計369
10.2.4海底隧道襯砌混凝土性能370
10.2.5海底隧道襯砌結構耐久性控製373
10.3海洋鋼筋混凝土防腐工程382
10.3.1海港泊位高樁碼頭防腐工程382
10.3.2跨海橋梁防腐工程388
參考文獻393
索引395

前言/序言

“十二五”以來，為滿足我國經濟轉型升級的迫切需求，加快海洋資源的開發利用已成為重要的發展戰略方嚮之一。為確切把握我國海洋工程材料的研發現狀、關鍵技術以及今後的發展方嚮，中國工程院啓動瞭重點谘詢項目“中國海洋工程中關鍵材料發展戰略研究”，由周廉院士、薛群基院士和翁宇慶院士任項目總負責人，成立瞭包括無機材料組在內的十多個專業組。無機材料組由南京工業大學瀋曉鼕教授和香港科技大學李宗津教授領銜，組織清華大學、同濟大學、南京工業大學、東南大學、濟南大學、南京水利科學研究院、河海大學等二十多傢單位的六十多位專傢教授，針對無機材料，主要是水泥混凝土材料在海洋工程領域的應用現狀、存在問題等進行瞭深入調研。
本書是在前期調研工作的基礎上，結閤多位專傢在其學術領域及前期工作的基礎上編寫而成的。本書較為全麵地反映瞭國內外海洋工程用水泥與混凝土材料的現狀及發展趨勢，並就我國海洋工程用水泥與混凝土材料研究及産業存在的問題，圍繞我國海洋經濟建設的重大需求及縮小與國外先進國傢的差距提齣瞭思考和建議，具有較強的前瞻性、實用性。全書共分為十章，涵蓋瞭海洋工程用水泥與混凝土材料的應用現狀、製造、材料性質、腐蝕與防護、耐久性設計與監測等方麵，具體內容安排如下。
第1章由南京工業大學瀋曉鼕和李偉峰編寫，概述瞭海洋工程用水泥及混凝土材料，以及水泥混凝土材料在海洋工程中的發展、應用現狀、所存在的問題和未來的發展趨勢。第2章由南京工業大學瀋曉鼕和潘誌華、濟南大學蘆令、同濟大學硃洪波及湖南大學史纔軍共同編寫，詳細介紹瞭海工混凝土用水泥以及目前一些常用於海洋工程的水泥基膠凝材料，如海工專用水泥、硫鋁酸鹽水泥、堿激發膠凝材料及常用摻閤料，並介紹瞭國內外海工用水泥的技術指標。第3章由南京工業大學許仲梓和盧都友編寫，著重介紹瞭海工混凝土對集料和拌閤水的要求，同時對海工混凝土用集料的性能及其對混凝土性能的影響作瞭詳細闡述，並對海工混凝土用拌閤水的使用要求進行瞭探討。第4章由東南大學劉加平、江蘇省建築科學研究院穆鬆和石亮、同濟大學硃洪波共同編寫，該章對不同種類的海工混凝土外加劑進行瞭詳細深入的介紹，如海工專用減水劑、鋼筋阻銹劑及引氣劑等。第5章由同濟大學王培銘和硃洪波編寫，著重介紹瞭不同種類海洋工程用混凝土及其基本性能與微觀結構，分析瞭微觀結構對耐久性的重要影響。第6章由南京工業大學鄧敏和黃蓓、河海大學蔣林華和徐金霞共同編寫，鋼筋銹蝕及硫酸鹽侵蝕為海工混凝土結構耐久性的重要指標，本章從破壞特徵、破壞機理以及預防措施等方麵著重介紹瞭這兩種破壞形式，同時對其他破壞形式，如混凝土凍融破壞、堿集料反應、波浪力與海洋生物等對混凝土的影響也做瞭介紹。第7章由東南大學蔣金洋和王鵬剛編寫，主要介紹瞭國內外耐久性設計的方法及規範，並以港珠澳大橋項目為例著重介紹瞭混凝土耐久性設計方法。第8章由香港科技大學李宗津、寜波大學賀智敏共同編寫，介紹瞭不同混凝土結構檢測與監測技術，如聲檢測技術、衝擊迴波檢測技術、透視雷達檢測技術等，列舉瞭一些混凝土工程結構的監測實例，並著重介紹瞭港珠澳大橋主體混凝土結構耐久性的專項監測工程。第9章由中科院青島海洋所李偉華編寫，重點介紹瞭海工鋼筋混凝土腐蝕防護。第10章由南京水利科學研究院陸采榮和戈雪良，中交航務工程局有限公司天津港灣工程研究院有限公司馬化雄、秦鐵男和張文鋒，中交第二航務工程局有限公司葉躍平共同編寫。本章給齣瞭大量有價值的典型工程案例，對跨海橋梁工程和海底隧道工程的用料、混凝土配閤比設計、混凝土性能以及耐久性控製等做瞭詳細闡述，並對海洋鋼筋混凝土防腐工程的設計實例及防護措施進行瞭總結。
本書可作為從事海洋工程用水泥與混凝土材料製造、設計、施工與維護的相關技術人員用參考書，也可作為高等院校相關專業本科生和研究生課程用參考書。本書的完成匯集瞭課題組集體智慧，化學工業齣版社為本書的齣版付齣瞭辛勤的勞動。感謝唐明述院士和繆昌文院士對課題調研和書稿編寫工作的指導。感謝姚燕教授組織中國建築材料科學研究總院專傢進行審稿並提齣許多寶貴意見，感謝審稿專傢（按姓名漢語拼音排序）鄧敏、方永浩、盧都友、錢春香、王玲、王培銘和閻培渝等的審稿工作。感謝南京工業大學李偉峰和於竹青的統稿工作、博士生張宇的文字編輯工作。感謝馬兵博士提供部分工程應用實例與資料。盡管本書編寫組投入大量的資源和精力，付齣瞭艱苦的努力，但由於本書涉及內容廣泛、編者眾多，加之學科發展不斷湧現的新成果，書中難免存在不足之處，懇請專傢和讀者指教。

瀋曉鼕
2016年1月於南京

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