本书围绕干湿交替环境下混凝土硫酸盐侵蚀问题，从混凝土力学与断裂性能演变、离子传输-反应机制、水化硅酸钙凝胶微结构演化及多尺度传输模型等方面开展基于硫酸盐侵蚀的混凝土劣化机理研究，系统总结混凝土硫酸盐侵蚀机理与实验室加速试验及表征方法，提出模拟混凝土真实服役环境的干湿循环制度，揭示混凝土在硫酸盐物理结晶-化学腐蚀双重侵蚀下的跨尺度损伤机理，建立混凝土缺陷演变与力学性能强关联的传输模型。
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1990.09--1994.07 郑州工学院 本科
1995.09--1998.07 郑州工业大学 硕士
1999.09--2003.09 大连理工大学 博士1994.09--2000.06 郑州大学水利与环境学院助教
2000.07--2014.12 郑州大学水利与环境学院 讲师、副教授、教授
2015.01--2019.07 水利与环境学院副院长、教授
2019.08--2022.01 水利科学与工程学院、地下工程研究院院长、教授
2022.02--2023.06 黄河实验室（郑州大学）主任、地下工程研究院院长
2023.07--至今 郑州大学水利与交通学院院长、教授水利工程、水工混凝土新材料与结构性能作为通讯作者、第一作者发表论文40篇，其中SCI、SSCI检索34篇、EI检索2篇，其他核心期刊检索4篇。代表性论文如下：兼任河南省水工结构与材料重点实验室主任、中国水利教育协会常务理事、中国大坝工程学会岩石混凝土断裂力学委员会专委会委员、河南省水利学会副理事长等
目录
第1章 绪论 1
第2章 混凝土硫酸盐侵蚀研究 4
2.1 硫酸盐侵蚀机理 4
2.1.1 外部硫酸盐侵蚀 4
2.1.2 内部硫酸盐侵蚀 10
2.1.3 硫酸盐侵蚀混凝土的膨胀劣化 10
2.2 硫酸盐扩散-反应模型 12
2.3 硫酸盐侵蚀加速试验方法 16
2.3.1 电场 17
2.3.2 温度与浓度 17
2.3.3 pH 18
2.3.4 侵蚀制度 18
2.4 本章小结 20
第3章 硫酸盐侵蚀混凝土的表征方法 21
3.1 宏观尺度表征方法 21
3.1.1 膨胀变形 21
3.1.2 动弹性模量 22
3.1.3 水饱和度 22
3.2 细观尺度表征方法 23
3.2.1 孔结构 23
3.2.2 硫酸盐测定与表征方法 23
3.2.3 硫酸根离子浓度测试 25
3.3 微观尺度表征方法 29
3.3.1 形貌分析 29
3.3.2 物相组成分析 30
3.3.3 化学结构分析 30
3.4 本章小结 31
第4章 干湿交替下硫酸盐侵蚀混凝土的力学性能演化机理研究 32
4.1 混凝土干湿循环研究现状 32
4.1.1 干湿循环的定义与侵蚀机理 32
4.1.2 硫酸盐侵蚀下的干湿循环方式 33
4.1.3 侵蚀试验下的干湿循环制度 35
4.2 试验概况 36
4.2.1 试验材料与配合比设计 36
4.2.2 试验方法 39
4.3 不同干湿比下硫酸盐侵蚀混凝土的损伤效应和机理 41
4.3.1 干湿比对硫酸盐侵蚀混凝土力学性能演化规律的影响 41
4.3.2 干湿比对混凝土硫酸盐侵蚀机理的影响 45
4.4 不同循环周期下硫酸盐侵蚀混凝土的损伤效应和机理 54
4.4.1 循环周期对硫酸盐侵蚀混凝土力学性能演化规律的影响 54
4.4.2 循环周期对混凝土硫酸盐侵蚀机理的影响 66
4.5 不同干燥条件下硫酸盐侵蚀混凝土的损伤效应和机理 74
4.5.1 干燥条件对硫酸盐侵蚀混凝土力学性能演化规律的影响 74
4.5.2 干燥条件对混凝土硫酸盐侵蚀机理的影响 76
4.6 本章小结 82
第5章 干湿交替下硫酸盐侵蚀混凝土的断裂性能演化机理研究 84
5.1 断裂力学研究现状 84
5.1.1 断裂力学发展 84
5.1.2 混凝土断裂力学研究现状 84
5.1.3 混凝土断裂试验方法及研究现状 85
5.2 断裂性能研究试验概况 89
5.2.1 原材料 89
5.2.2 试验设计 91
5.2.3 试验原理和方法 95
5.3 硫酸盐侵蚀环境下掺合料混凝土力学性能研究 100
5.3.1 混凝土受硫酸盐侵蚀后的抗压强度变化规律 100
5.3.2 混凝土受硫酸盐侵蚀后的劈拉强度变化规律 105
5.3.3 混凝土受硫酸盐侵蚀后的质量变化 108
5.4 硫酸盐侵蚀环境下掺合料混凝土断裂性能研究 109
5.4.1 断裂韧度结果与分析 109
5.4.2 断裂能结果与分析 119
5.5 本章小结 123
第6章 干湿循环制度下硫酸根离子传输-反应机制研究 124
6.1 干湿循环制度对硫酸根离子传输行为的作用机制 124
6.1.1 水溶态硫酸根离子分布 124
6.1.2 酸溶态硫酸根离子分布 126
6.2 干湿循环制度对硫酸根离子传输-反应的影响机理 130
6.2.1 扩散系数的时变性 130
6.2.2 硫酸盐的传输效率分析 134
6.2.3 硫酸根离子传输-反应机理分析 137
6.3 干湿循环制度下硫酸根离子传输数值模拟分析 139
6.3.1 传输模型的建立 140
6.3.2 数值实现 143
6.3.3 数值模拟结果与验证 147
6.4 本章小结 157
第7章 干湿交替作用下C-(A)-S-H凝胶微结构演化研究 158
7.1 合成C-(A)-S-H凝胶的基本性质 158
7.1.1 合成方法 158
7.1.2 非经典成核理论 159
7.1.3 凝胶结构与形貌特征 160
7.2 硫酸盐干湿循环下C-S-H凝胶微结构的演化规律 163
7.2.1 硫酸盐干湿循环侵蚀对C-S-H凝胶组成的影响 163
7.2.2 硫酸盐干湿循环侵蚀对C-S-H凝胶结构的影响 169
7.3 硫酸盐干湿循环下C-A-S-H凝胶微结构的演化规律 175
7.3.1 硫酸盐干湿循环侵蚀对C-A-S-H凝胶组成的影响 175
7.3.2 硫酸盐干湿循环侵蚀对C-A-S-H凝胶结构的影响 181
7.4 硫酸盐侵蚀C-(A)-S-H凝胶结构的动力学特性 189
7.4.1 模型描述与参数设置 190
7.4.2 结构演变 191
7.4.3 扩散过程 193
7.5 本章小结 194
第8章 考虑微结构损伤的硫酸根离子多尺度传输模型 196
8.1 多尺度传输模型研究现状 196
8.1.1 孔隙结构—耐久性耦合关系研究进展 196
8.1.2 多尺度孔隙网络渗透性理论瓶颈 197
8.1.3 分形理论在孔隙网络表征中的应用 198
8.2 考虑微损伤演化的多尺度传输模型构建 199
8.2.1 孔隙分形表征模型构建 199
8.2.2 干湿循环下硫酸盐多尺度传输模型 202
8.2.3 数值实现与参数校准 205
8.3 模型验证与结果讨论 210
8.3.1 孔隙网络分形特征定量分析 210
8.3.2 微观结构特征对传输过程的影响 212
8.3.3 数值模拟结果与验证 217
8.3.4 参数敏感性分析 222
8.4 本章小结 223
参考文献 225
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