混凝土电阻率的测定

曾福川　杨美纯

摘 要：混凝土电阻率是研究混凝土材料性能的方式。目前这种方式还存在很多待研究的地方，对于其推广是具有研究意义。本次通过实验测定粉煤灰混凝土与钢纤维混凝土的电阻率，通过实验数据对这两种混凝土试件进行对比分析与总结。

关键词：混凝土；电阻率；测定；分析

中图分类号：TU528.01 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0072-01

近几年来人们对于混凝土各个方面的研究越来越深入。通过测定混凝土电阻率，可以推断出混凝土拌合物的某些性能；还可以通过混凝土试块的电阻率之间的差异来判断是否有对混凝土进行较好的养护。混凝土电阻率是混凝土抵抗电流通过的能力[1]。混凝土电阻率与混凝土的内在因素（自身成分、粉煤灰、外加剂、矿粉、龄期等）和外在因素（湿度、温度等）存在着很大的关系。混凝土电阻理论是依靠离子在混凝土中的传输作为基础，是离子导体、孔隙、和电子导体的电阻率之和，并且取决于混凝土自身的配合比设计，组成材料和养护制度[2]。

通过内置电极的方法，得到不同的养护制度下电阻率的变化，从而体现混凝土内部的湿度梯度变化和反映混凝土养护情况[3]；利用非接触电阻率仪器，测试混凝土水泥水化和密实度变化的装置[4]；利用恒电仪测试混凝土电阻率来研究混凝土潮湿养护效率[5]等等不但可以用来估量钢筋的锈蚀状况，还能够很好地和混凝土的其他性能建立起联系，从而来反映出混凝土品质的好坏。

1 混凝土电阻率的测定

目前，混凝土的测试方法有二极法、四极法、非接触法以及交流阻抗谱法，本次主要采用二极法测定混凝土电阻率。

1.1 电阻率测试原理

（1）在混凝土试块的两侧贴两块平行电极；（2）对通过两个电极间的交流电流值和电压值的测量；（3）根据欧姆定律R=对混凝土试块的电阻值进行计算。

1.2 试件的电阻率测量条件

被测试混凝土试块的尺寸为：150×150×150mm，养护周期为28天，且含水率达到100%。分别在试件两侧设置平行电极，通过台湾宝工牌MT-2018型指针式万用表直接测试两极间的电阻值。

1.3 混凝土试块的配合比设计

配比说明：试验号A-1至A-9的配比，是在A-0配比的基础上，按钢纤维每增加0.5%，水增加2kg，砂率提高2%，塌落度通过提高减水剂掺量进行调整。

1.4 数据结果分析

混凝土试块总共有9组，分别编号为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9。每组有9块试块，测量每块试块，分四次测量，根据统计学原理删除不合理数据，取平均值分析，如表1。

A1、A4、A7的钢纤维含量皆为0.5%，A1的粉煤灰含量为0%，A4的粉煤灰含量为15%，A7的粉煤灰含量为30%；A2、A5、A8的钢纤维含量皆为1%，A2的粉煤灰含量为0%，A5的粉煤灰含量为15%，A8的粉煤灰含量为30%；A3、A6、A9的钢纤维皆为1.5%，A3的粉煤灰含量为0%，A6的粉煤灰含量为15%，A9的粉煤灰含量的30%。

2 结果分析

根据折线图1横向比较显示混凝土电阻值的大小顺序都为：A7>A4>A1，A8>A5>A2，A9>A6>A3，而粉煤灰的含量也是A7>A4>A1，A8>A5>A2，A9>A6>A3。因此暂时可以由此些图表得出：随着粉煤灰含量的增加，混凝土试块的电阻值也随之增大。随着活性粉末掺量的增加，初始电阻率会随之增大是目前已经研究出关于活性粉末掺合料对混凝土电阻率影响的结论。与实验结果是大致吻合的。但是根据图1可以看到A2、A3、A5、A6混凝土试件放置两周后电阻率有减小，这个问题仍值得继续研究。随着钢纤维含量的增加，电阻率也会随之增加。但是从实验数据来看，却有一部分的数据没办法符合这个结果。很大一部分原因与阻锈剂有关系。

3 误差分析

3.1 NaCl溶液的影响导致的误差

混凝土可以看作是固体和液体两种状态组成的复合材料，液體是由不同离子组成的导电体，然而固体则可以看成是非导电体。在进行实验的过程中，混凝土试块外层裹着一层被NaCl溶液浸湿的纤维布。Cl-对水泥砂浆水化的过程有一定的促进作用。

3.2 混凝土试块的孔隙率和孔径的曲折程度

混凝土试块的孔隙率越大，混凝土试块的电阻率就越小；混凝土试块中的孔径越曲折，混凝土试块的电阻率越大。在制作混凝土试块的时候，因为捣实力度、捣实的充分程度、材料的用量等原因并没有办法保证每一块混凝土的孔隙率和孔径的曲折程度都是完全一模一样的。所以混凝土的孔隙率和孔径曲折程度也是导致混凝土试块电阻值会产生一定误差的原因。

4 结语

混凝土试块的电阻率的测试是比较简单便捷的，而且在测试混凝土试块的过程中也不会对混凝土试块产生破坏，属于无损检测技术的一种。关于混凝土电阻率的测定方法是具有研究价值的。由于混凝土材料具有特殊性，所以混凝土电阻率的测定方法对于混凝土电阻率的研究和运用是非常关键的。

参考文献

[1]王立霞.一种改进的混凝土电阻率测量方法[J].武汉理工大学学报，2013.12（35）：52-56.

[2]郭丽萍，丁聪，杨波，孙斌.钢纤维混凝土与钢筋混凝土电阻率分析[J].河北工业大学学报，2014，43（6）：26-29.

[3]李美利，徐姗姗，钱觉时，王丽霞.电阻率法用于高性能混凝土养护程度的评价[J].2009，30（1）：106-110.

[4]洪天从，金南国，傅兴有.电阻率法研究混凝土早期微观性能[J].低温建筑技术，2012，34（5）：1-2.

[5]李美利.混凝土潮湿养护效率的电阻率评价方法研究[M].武汉：武汉理工大学出版社，2013.