混凝土电阻率的研究进展.pdf

2011年第6期(总第260期
凝
理论研究
Number 6 in 201 1(Total No 260)
Concrete
THEORETICAL RESEARCH
doi:10.39695.iss.1002-3550.2011.06.01
混凝土电阻率的研究进展
李化建1,谢永江1,易忠来1,谭盐宾1,冯仲伟,方博1,杨鲁2
(.中国铁道科学研究院,北京100081;2.重庆大学材料科学与J.程学院,重庆400045
摘要:把混凝土作为一种复杂的电化学体系研究其电阻率是近年来混凝土结构性能测试的新方法。总结了混凝土的电学理论,比较了
混凝土电阻率检测技术的特点,从原材料、配合比参数以及环境条件3个层次,阐述了影响混凝土电阻率的关键因素,提出了电阻率在混
凝土性能表征中的应用,指出了混凝土电阻率研究存在问题及发展趋势
关键词:混凝士;电阻率;电学理论;测试技术
中图分类号:TU528.01
文献标志码:A文章编号:1002-3550(2011)06-0035-06
Advance in research on electrical resistivity of concrete
LI Hua-jian XIE Yong-jiang YI Zhong-lai TAN Yan-bin, FENG Zhong-wei, FANG Bo, YANG Lu
( 1. China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China;
2. Departmant of Materials Science and Engineering, Chong Qing University, Chongqing 400045. China
Abstract: Taking concrete as a complex electriochemestry system has developed a new method to detect performance of concrete structure late
ly Electricity theory has been summed up. Different measuring and testing techniques of concrete electrical resistivity are compared. From raw ma
terial, mix porportion parameter and environmental condition three aspects, key factors which affect the concrete electrical resistivity are intro
duced. Application of electrical resistivity to characterize concrete per ormance is put forward. A review of the existing problems and progress of
the research on concrete electrical resistivity is given below
Key words: concrete; clectrical resistivity; electricity theory; testing techniquc
Ca2,Nat,K,OH和SO2等离子运动形成;电子导电,通过自由
电子的迁移形成;空穴导电,通过空穴的迁移形成。因此,混凝
混凝士电阻率作为一个电学参数,反应单位长度混凝士阻土的电导率p如式(1)所示
电流通过的能力,可用于表征混凝土的结构与性能。混凝上
ppp: P3
(1)
中存在大量的连通或不连通的毛细孔,在这些毛细孔中含有大
式中:p-一混凝土电导率;
量毛细孔溶液,这些孔渀液为以饱和Ca(OH)2为主并有其他多
p-一离子电导率;
种离子的电解质溶液。在电压作用下,电解质溶液中的离子发
p2-一电子电导率;
生电解迁移,从而使混凝土具有不同的电学特性,表征为电阻
电导率。
率、电导率、阻容或阻抗以及节电常数等的不同。鉴于混凝土电
离子电导率电子电导率和空穴电导率之间的比例随着混
学特性与其结构性能之间关系,混凝土电学性能将成为一种快凝士组成材料及其配合比的变化而变化。
速检测、在线监测和有效评价混凝士微结构形成与发展的新技112复合介质电阻理论
术?,木研究在阐明混漩土电学理论的基础上,比较混凝土电
复合介质电阻理论出现于19世纪,该理论不考虑复合介质
阻率测试技术的特点,结合混凝土电阻率研究现状,提出了混的物理性能,将电阻率作为复合介质中各种成分的函数。把混凝
凝土电阻率研究的问题和趋势。
土作为复合介质处理时,骨料被视为夹杂物,胶凝材料被视为
1混凝土电学理论
基体。麦克斯韦关于电阻率可以用式(2)来表达們
为揭示混凝土导电机理以及电流在混凝土介质中的传输
特性,研究者提出了关于混凝土电学理论的假说或理论,主要
包括电阻理论、复合介质电阻理论和构成因子理论
1.1电阻理论?
式中:pm--胶凝材料电阻;
混凝土电阻理论是基于离子在混凝土结构中传输为基础
p-一复合介质电阻
的。在混凝土中,存在三种导电方式:离子导电,通过孔溶液中
P.一骨料电阻
收稿日期:2010-12-20
基金项目:国家自然科学基金项目(50908229);铁道部科技开发计划项目(2008G031-N、2010G024
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