混凝土电阻率与氯离子扩散系数间的相关性试验.doc

混凝土电阻率与氯离子扩散系数间的相关性试验 赵卓，曾力， （郑州大学 土木工程学院河南 郑州45000 摘 要：混凝土电阻率随龄期的增长氯离子扩散系数随龄期的增长氯离子扩散系数随电阻率的增大而下降 关键词： 中图分类号： TU528.1 文献标码：A0 引言 数随龄期的变化规律，分析建立矿物掺和料混凝土的电阻率和氯离子扩散系数间的相关定量关系． 1 试验1.1 试验原材料 的P·O 42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积367 m2/kg.细骨料：焦作产天然中砂，细度模数2.9，表观密度 2 691 kg/m3；人工机制砂：细度模数2.8，表观密度2 680 kg/m3，石粉含量12%.粗骨料：新密产粒径 5～25 mm 连续级配碎石和米石，表观密度 2 708 kg/m3.粉煤灰：洛阳首龙粉煤灰厂生产的F类Ⅱ级粉煤灰，细度18%.矿渣粉：焦作市丹阳水泥有限公司生产的S 95级磨细矿渣粉，比表面积409 m2/kg.外加剂：河南新星建材有限公司生产的脂肪族系高效减水剂，减水率18%.水：自来水. 1.2 混凝土配合比 依据《普通混凝土配合比设计规程》[12]，各强度等级混凝土的配合比材料如表1所示. 1.3 试验内容 每强度等级所需试件组数及试验检测内容如表2所示. （1）混凝土电阻率的测试采用基于Wenner法[13]的4电极电阻率测定仪，其工作原理如图1所示.混凝土电阻率可通过式（1）得出. . (1) 式中：为探头间电位差；为探头间通过的可变电流；为探头间距.  (表1 混凝土配合比 Tab 1 Mix proportion of concrete kg·m-3 强度等级 水 水泥 细骨料 粗骨料 粉煤灰 矿渣粉 减水剂 细砂 机制砂 碎石 米石 C20 175 230 250 546 879 150 150 5.0 C30 175 280 250 516 1038 — 135 — 7.0 表2 混凝土试验项目及检测内容 Tab. 2 Test content of concrete 试验项目 每强度等级试件组数 试件类型 检测内容 混凝土电阻率测定 5 150 mm×150 mm×150 mm 电阻率 混凝土抗压试验 5 150 mm×150 mm×150 mm 立方体抗压强度 混凝土抗氯离子渗透试验 3 φ100 mm×50 mm 氯离子扩散系数   （2）混凝土立方体抗压强度试验按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》[14]测试. （3）混凝土抗氯离子渗透试验按照《公路工程混凝土结构防腐技术规范》[15]采用RCM法 图1 混凝土电阻率检测 Fig.1 Measurement of concrete resistivity 2 分析与讨论 2.1 试验结果 不同强度等级和龄期混凝土的电阻率、立方体抗压强度氯离子扩散系数3所示. 2.2 电阻率随龄期的变化 电阻率随龄期的变化曲线，如图2所示.由图不同混凝土的电阻率随龄期的增长混凝土可以看作是固相和液相两相组成的复合材料液相是由不同离子组成的导电相固相可以看成是非导电相随着水化反应的进行混凝土不断致密孔隙率越来越小充满液相的导电空间越来越少所以导电能力随时间而下降即电阻率曲线随而上升 图2 电阻率的时变曲线 Fig.2 Time-varying curve of concrete resistivity 分析可知，在整个龄期变化过程中，C40混凝土的电阻率基本均大于C50混凝土的电阻率.这是由于C50混凝土为单掺，仅掺加矿渣粉而未掺加粉煤灰，C40混凝土则采用双掺,且在后期体现的更加明显，与粉煤灰的火山灰效应有关随龄期的增长,粉煤灰与Ca(OH)2二次反应的持续进行反应产物填充孔隙或堵塞贯通的毛细孔通道使水泥粉煤灰浆体的孔径细化、孔隙曲折度增加、连通的孔隙减少改善了混凝土的孔结构和浆体集料界面区的微观结构 表3 试验结果 Tab. 3 Test results 强度等级 电阻率/(kΩ·cm-1) 立方体抗压强度/MPa 氯离子扩散系数/(10-12m2·s-1) 7 d 14 d 28 d 56 d 84 d 7 d 14 d 28 d 56 d 84 d 28 d 56 d 84 d C20 6.3 7.4 10.9 23.6 41.0 16.9 19.6 23.4 27.9 30.3 17.7 7.45 4.78 C30 8.1 16.6 29.2 40.3 69.9 24 32.6 38.2 41.8 45 6.57 4.05 2.48 C