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1 绪论1

1.1 混凝土耐久性研究概况2

1.1.1 耐久性研究的重要性2

1.1.2 混凝土耐久性降低原因4

1.1.3 盐害腐蚀混凝土类型5

1.1.4 硫酸盐侵蚀混凝土研究进展8

1.1.5 氯盐腐蚀钢筋混凝土11

1.2 损伤混凝土性能14

1.2.1 损伤理论14

1.2.2 损伤力学理论基础15

1.3 混凝土无损检测技术18

1.3.1 混凝土无损检测18

1.3.2 声发射技术研究进展19

1.4 混凝土井壁耐久性22

1.5 今后研究方向23

2 荷载作用对低龄期混凝土性能影响的试验研究25

2.1 引言25

2.2 冻结压力分析26

2.3 试验设计28

2.3.1 试验设备及材料28

2.3.2 试验过程31

2.4 测试数据与分析33

2.4.1 检测指标33

2.4.2 数据分析34

2.4.3 混凝土强度变化的影响因素44

2.5 本章小结49

3 盐害环境井壁混凝土腐蚀机理与损伤规律50

3.1 引言50

3.2 盐害侵蚀混凝土机理分析52

3.2.1 混凝土的化学成分52

3.2.2 硫酸盐侵蚀机理53

3.2.3 硫酸盐在混凝土中渗透扩散分析57

3.2.4 镁盐侵蚀机理58

3.2.5 盐害结晶侵蚀机理59

3.2.6 碳酸盐侵蚀机理61

3.3 氯盐侵蚀钢筋混凝土机理62

3.3.1 氯离子在混凝土中渗透扩散分析62

3.3.2 锈蚀钢筋的力学性能65

3.4 复合盐害环境下混凝土侵蚀性能试验66

3.4.1 试验设计67

3.4.2 测试数据及分析68

3.5 盐害环境混凝土损伤演化规律72

3.5.1 试验设计73

3.5.2 试验材料74

3.5.3 盐害溶液浓度选择75

3.5.4 损伤混凝土评价指标76

3.5.5 试验过程及分析77

3.6 混凝土盐害侵蚀损伤规律分析81

3.6.1 混凝土材料盐害腐蚀强度损伤分析81

3.6.2 混凝土强度损伤劣化模型83

3.6.3 实验室加速试验系数85

3.6.4 盐害环境混凝土强度预测88

3.7 本章小结89

4 荷载作用下裂缝混凝土损伤演化及评价92

4.1 引言92

4.2 压荷载作用下混凝土腐蚀试验92

4.2.1 试验设计92

4.2.2 试验数据分析94

4.3 混凝土盐害损伤性能试验97

4.3.1 混凝土井壁裂缝产生原因98

4.3.2 井壁混凝土裂缝的危害103

4.3.3 带裂缝混凝土力学性能试验104

4.4 损伤混凝土抗压强度模型验证107

4.4.1 BP神经网络简介107

4.4.2 神经网络结构及算法108

4.4.3 神经网络学习过程109

4.4.4 BP神经网络验证110

4.5 损伤混凝土声发射特性与损伤量评估114

4.5.1 基于损伤力学的混凝土声发射理论114

4.5.2 混凝土损伤量表征116

4.5.3 声发射参数与混凝土损伤量关系117

4.5.4 超声与声发射结合确定混凝土损伤量119

4.6 损伤混凝土定量评估试验120

4.6.1 试验仪器120

4.6.2 混凝土试件制作与测试121

4.6.3 损伤劣化混凝土声发射特性121

4.6.4 混凝土损伤量确定122

4.7 本章小结123

5 基于腐蚀损伤的服役混凝土井壁时变可靠性125

5.1 引言125

5.2 时变可靠度基本理论125

5.2.1 结构体系可靠性125

5.2.2 材料抗力衰减的随机过程126

5.3 钢筋混凝土井壁的时变可靠度分析132

5.3.1 服役混凝土井壁功能函数132

5.3.2 服役井壁荷载135

5.3.3 深厚冲积层井壁危险位置确定138

5.3.4 钢筋混凝土井壁危险截面140

5.3.5 服役井壁时变可靠度计算方法141

5.4 某矿副井井壁时变可靠度计算142

5.4.1 井壁危险位置确定142

5.4.2 井壁时变可靠度指标计算与分析144

5.5 提高混凝土井壁耐久性措施147

5.5.1 井壁设计采取的措施147

5.5.2 服役井壁裂缝的治理技术149

5.6 本章小结150

附录152

附录A 腐蚀混凝土X射线衍射数据152

附录B Matlab拟合裂缝长度、深度结果155

附录C 腐蚀混凝土声发射测试数据156

参考文献159