《混凝土材料和結(jié)構(gòu)的劣化與修復(fù)》根據(jù)教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃教材2022年度建設(shè)項(xiàng)目任務(wù)要求編寫。全書除緒論外，共分為8章，內(nèi)容涵蓋混凝土材料與結(jié)構(gòu)的劣化機(jī)理和修復(fù)技術(shù)，具體包括：混凝土材料的劣化、混凝土結(jié)構(gòu)的劣化、混凝土修復(fù)原理與修復(fù)材料、混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫修復(fù)、混凝土結(jié)構(gòu)加固、混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)與防護(hù)、混凝土自修復(fù)以及混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)體系性能評(píng)估。教材內(nèi)容體現(xiàn)了學(xué)科的前沿性與時(shí)代性，融入了材料領(lǐng)域科研的最新成果，展示了最新的學(xué)術(shù)理論和技術(shù)發(fā)展水平，反映了行業(yè)的新知識(shí)和新成果。
本書不僅適合作為高等院校材料科學(xué)與工程、土木工程、水利工程、交通工程等專業(yè)的本科生和研究生教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

第1章 緒論
1.1概述 001
1.2混凝土材料的組成、微結(jié)構(gòu)與性能 002
1.2.1混凝土材料組成與微結(jié)構(gòu) 002
1.2.2混凝土性能 002
1.2.3混凝土結(jié)構(gòu) 004
1.3典型混凝土的工程應(yīng)用 006
1.3.1高強(qiáng)混凝土工程應(yīng)用 007
1.3.2高性能混凝土工程應(yīng)用 007
1.3.3自密實(shí)混凝土工程應(yīng)用 009
1.4混凝土材料與結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀 010
1.5混凝土材料與結(jié)構(gòu)修復(fù)方法論 013
1.5.1整體方法論 013
1.5.2基于整體方法論的混凝土修復(fù) 013
思考題 016
參考文獻(xiàn) 017

第2章 混凝土材料的劣化
2.1混凝土的主要服役環(huán)境類型 018
2.2混凝土凍融劣化 019
2.2.1凍融作用機(jī)理 019
2.2.2除冰鹽對(duì)凍融作用的影響 020
2.2.3混凝土抗凍性主要影響因素 021
2.2.4混凝土抗凍性的防護(hù)措施 022
2.3混凝土碳化 022
2.3.1碳化機(jī)理 022
2.3.2碳化的影響因素 023
2.3.3混凝土的碳化規(guī)律 024
2.4混凝土的化學(xué)腐蝕 025
2.4.1硫酸鹽侵蝕 025
2.4.2海水侵蝕 027
2.4.3酸侵蝕 028
2.4.4淡水溶出性侵蝕 029
2.5混凝土堿-骨料反應(yīng) 030
2.5.1堿-骨料反應(yīng)機(jī)理 030
2.5.2堿-骨料反應(yīng)條件和破壞特征 031
2.5.3堿-骨料反應(yīng)的預(yù)防措施 032
2.6混凝土收縮開(kāi)裂 033
2.6.1混凝土收縮的類型 033
2.6.2混凝土干燥收縮機(jī)理 034
2.6.3混凝土收縮開(kāi)裂的控制措施 035
2.7混凝土磨損 036
2.7.1磨損的定義 036
2.7.2混凝土磨損的基本形式和機(jī)理 037
2.7.3混凝土耐磨性主要影響因素 039
2.7.4混凝土耐磨性的改善措施 039
2.8混凝土沖蝕 040
2.8.1沖蝕的定義 040
2.8.2沖蝕破壞機(jī)理 040
2.8.3沖蝕的影響因素 042
2.8.4混凝土抗沖蝕性能的改善措施 042
2.9混凝土熱損傷 043
2.9.1混凝土熱損傷機(jī)理 043
2.9.2混凝土熱損傷主要影響因素 043
2.9.3混凝土熱損傷的控制措施 045
2.10混凝土微生物腐蝕 046
2.10.1微生物對(duì)混凝土的腐蝕機(jī)理 046
2.10.2混凝土微生物腐蝕的防治措施 048
思考題 049
參考文獻(xiàn) 049

第3章 混凝土結(jié)構(gòu)的劣化
3.1混凝土結(jié)構(gòu)的早期開(kāi)裂損傷 051
3.1.1早期熱變形開(kāi)裂 051
3.1.2早期收縮變形開(kāi)裂 052
3.1.3提高混凝土早期抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法 054
3.2環(huán)境因素引起的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕與劣化 054
3.2.1鋼筋銹蝕原理 055
3.2.2混凝土中物質(zhì)傳輸機(jī)理 056
3.2.3混凝土碳化誘導(dǎo)的鋼筋腐蝕 058
3.2.4氯離子誘導(dǎo)的鋼筋腐蝕 059
3.2.5鋼筋腐蝕速率 062
3.2.6鋼筋腐蝕的防護(hù)措施 066
3.2.7高溫引起的混凝土劣化 067
3.3混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期服役疲勞損傷 070
3.3.1混凝土疲勞損傷宏觀性能演變規(guī)律 070
3.3.2疲勞-環(huán)境耦合作用下混凝土結(jié)構(gòu)損傷 073
3.3.3混凝土疲勞裂縫擴(kuò)展行為 075
3.4混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的評(píng)估與預(yù)測(cè) 077
3.4.1混凝土耐久性評(píng)估與預(yù)測(cè)方法 078
3.4.2典型預(yù)測(cè)模型 080
思考題 086
參考文獻(xiàn) 087

第4章 混凝土修復(fù)原理與修復(fù)材料
4.1混凝土修復(fù)原理 089
4.1.1混凝土修復(fù)的內(nèi)涵 089
4.1.2修復(fù)體系的相容性 090
4.1.3混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)設(shè)計(jì) 093
4.2功能修復(fù)材料 094
4.2.1水泥基快速修復(fù)混凝土 094
4.2.2聚合物基修復(fù)材料 096
4.2.3收縮補(bǔ)償混凝土 099
4.2.4自密實(shí)混凝土 099
4.2.5水下抗分散混凝土 100
4.2.6超高性能混凝土 100
4.3灌漿類修復(fù)材料 100
4.3.1水泥基灌漿材料 101
4.3.2化學(xué)灌漿材料 103
4.3.3環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料 106
4.3.4新型復(fù)合化灌漿材料 106
4.4滲透密封類修復(fù)材料 107
4.4.1水泥基滲透結(jié)晶型修復(fù)材料 107
4.4.2液體滲透結(jié)晶型修復(fù)材料 108
4.4.3嵌縫密封材料 108
4.4.4接縫密封材料 110
4.5表面防護(hù)類修復(fù)材料 112
4.5.1表面密封防護(hù)材料 112
4.5.2硅烷防護(hù)材料 114
4.6纖維增強(qiáng)類修復(fù)材料 115
4.6.1纖維技術(shù)性能 115
4.6.2纖維增強(qiáng)混凝土 117
4.6.3纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料 118
思考題 119
參考文獻(xiàn) 119

第5章 混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫修復(fù)
5.1混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫修復(fù)技術(shù)的選擇 120
5.1.1混凝土開(kāi)裂機(jī)理的識(shí)別 120
5.1.2混凝土開(kāi)裂機(jī)理的鑒別步驟 121
5.1.3裂縫修復(fù)方法的選擇 123
5.2混凝土裂縫修復(fù)技術(shù) 123
5.2.1表面涂覆法 123
5.2.2開(kāi)槽密封法 124
5.2.3鉆孔嵌塞法 124
5.2.4彈性密封法 125
5.2.5灌漿技術(shù) 125
5.2.6干填塞法 130
5.2.7裂縫阻隔法 130
5.2.8聚合物浸漬法 130
5.2.9迭合面層法 131
5.2.10自動(dòng)愈合法 131
5.2.11水泥基滲透結(jié)晶涂覆法 131
5.2.12電化學(xué)沉積修復(fù)法 131
5.2.13鋼筋銹蝕修復(fù)技術(shù) 131
5.3混凝土裂縫修復(fù)前的預(yù)處理技術(shù) 133
5.3.1混凝土清除技術(shù) 133
5.3.2混凝土表面處理技術(shù) 136
5.3.3混凝土表面缺陷處理 137
思考題 138
參考文獻(xiàn) 139

第6章 混凝土結(jié)構(gòu)加固
6.1混凝土結(jié)構(gòu)加固原理 140
6.1.1混凝土加固結(jié)構(gòu)的受力特征 140
6.1.2新舊混凝土的黏結(jié)抗剪強(qiáng)度 140
6.1.3混凝土加固結(jié)構(gòu)的計(jì)算假定 141
6.2直接加固方法 142
6.2.1增大截面加固法 142
6.2.2置換混凝土加固法 144
6.2.3外包型鋼加固法 145
6.2.4復(fù)合截面加固法 146
6.2.5繞絲加固法 148
6.3間接加固方法 149
6.3.1體外預(yù)應(yīng)力加固法 149
6.3.2增設(shè)支點(diǎn)加固法 150
思考題 152
參考文獻(xiàn) 152

第7章 混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)與防護(hù)
7.1混凝土結(jié)構(gòu)電化學(xué)修復(fù)技術(shù) 153
7.1.1電化學(xué)修復(fù)技術(shù)的基本原理 154
7.1.2電化學(xué)修復(fù)應(yīng)用技術(shù)條件 156
7.1.3電化學(xué)脫氯技術(shù) 158
7.1.4電化學(xué)再堿化技術(shù) 160
7.1.5電化學(xué)沉積技術(shù) 161
7.1.6電化學(xué)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性 163
7.2混凝土結(jié)構(gòu)電化學(xué)防護(hù)技術(shù) 164
7.2.1陰極保護(hù)原理、分類與特點(diǎn) 164
7.2.2犧牲陽(yáng)極型陰極保護(hù)技術(shù) 166
7.2.3外加電流型陰極保護(hù)技術(shù) 168
7.2.4雙向電滲保護(hù)技術(shù) 170
7.3混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕防護(hù)技術(shù) 172
7.3.1混凝土組成結(jié)構(gòu)調(diào)控 172
7.3.2混凝土結(jié)構(gòu)附加防護(hù)技術(shù) 173
7.3.3阻銹劑防護(hù)技術(shù) 174
7.3.4環(huán)氧樹(shù)脂涂覆防蝕技術(shù) 183
7.3.5鋼筋鍍鋅防蝕技術(shù) 183
7.3.6不銹鋼鋼筋 184
7.4混凝土結(jié)構(gòu)表面防護(hù)技術(shù) 185
7.4.1表面成膜 層型涂料 186
7.4.2孔隙封閉型涂料 190
7.4.3疏水浸漬處理 191
思考題 193
參考文獻(xiàn) 194

第8章 混凝土自修復(fù)
8.1混凝土自修復(fù)機(jī)制與設(shè)計(jì)方法 196
8.1.1混凝土自修復(fù)的類型 196
8.1.2混凝土自修復(fù)設(shè)計(jì)方法 200
8.2礦物混凝土自修復(fù)技術(shù) 201
8.2.1基于礦物的混凝土自修復(fù)技術(shù) 201
8.2.2基于礦物的混凝土自修復(fù)機(jī)理與材料設(shè)計(jì) 201
8.2.3自修復(fù)效果評(píng)估 204
8.2.4自修復(fù)產(chǎn)物表征 207
8.3微生物混凝土自修復(fù)材料與技術(shù) 208
8.3.1概述 209
8.3.2微生物礦化沉積機(jī)制 210
8.3.3載體及固載方法 212
8.3.4微生物自修復(fù)混凝土多維表征 214
8.4微膠囊混凝土裂縫自修復(fù)材料與技術(shù) 217
8.4.1微膠囊的設(shè)計(jì)、制備與表征 218
8.4.2微膠囊混凝土自修復(fù)材料裂縫修復(fù)機(jī)理 219
8.4.3微膠囊混凝土裂縫自修復(fù)過(guò)程與修復(fù)效果 220
8.4.4微膠囊裂縫自修復(fù)混凝土性能表征與分析 224
8.5混凝土腐蝕自免疫技術(shù) 226
8.5.1腐蝕自免疫體系材料設(shè)計(jì) 227
8.5.2自修復(fù)微膠囊囊芯釋放機(jī)制 228
8.5.3混凝土腐蝕自免疫機(jī)制 228
8.5.4混凝土腐蝕自免疫過(guò)程 229
8.6其他混凝土自修復(fù)技術(shù) 232
8.6.1混凝土本征自修復(fù)技術(shù) 232
8.6.2混凝土滲透結(jié)晶自修復(fù)技術(shù) 233
8.6.3基于超吸水聚合物的自修復(fù)混凝土技術(shù) 234
8.6.4形狀記憶合金自修復(fù)混凝土技術(shù) 235
8.6.5中空管式自修復(fù)混凝土技術(shù) 235
思考題 237
參考文獻(xiàn) 238

第9章 混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)體系性能評(píng)估
9.1基本原則 240
9.2主要評(píng)估內(nèi)容 241
9.3評(píng)估方法 241
9.3.1外觀質(zhì)量 241
9.3.2均質(zhì)性 242
9.3.3結(jié)合面黏結(jié)性能 245
9.3.4電化學(xué)性能 246
9.3.5內(nèi)部空隙、裂縫和蜂窩 247
9.3.6混凝土保護(hù)層厚度 249
9.3.7內(nèi)部組成與微結(jié)構(gòu) 249
9.3.8抗壓強(qiáng)度 249
9.3.9耐久性 250
思考題 251
參考文獻(xiàn) 251