混凝土电阻率报告及记录

混凝土电阻率报告及记录
混凝土电阻率报告及记录

混凝土电阻率试验检测报告QB020108 检测单位: 报告编号:

混凝土电阻率试验检测记录表 QJ0107检测单位:记录编号:

混凝土微观试验方法

采用测试电阻率的方法[1]来监测混凝土的水化程度是一个有效可行的方法。通过对不同水灰比、不同掺合料混凝土电参数和相应曲线变化规律的研究表明 , 早龄期混凝土电阻率和强度随时间发展的曲线具有很强的相似性与相关性。如图1所示,利用混凝土早龄期电阻率的变化速率曲线,可以采用直观和量化的方法将混凝土的水化进程划分为水泥水解l(dissolution)、诱导期ll(competition ofdissolution-precipitation) 、凝结III(setting) 、硬化IV(hardening) 和硬化后期V(hardening deceleration) 五个阶段[2]。通过电阻率速率曲线的0值点M拐点L、峰值点P与P2,可以表征水泥颗粒开始接触及相互紧密连接的水化过程,较精确地确定混凝土的凝结时间。混凝土早期电阻率的变化反映了混凝土早期水化进程的发展,客观上体现了混凝土早期内部联通孔隙减少、水化产物生成等一系列变化。同时,进一步的研究还表明电阻率与混凝土早期强度之间还存在内在联系。 时间/h 1混凝土1天时的电迥率变化遠率 I E Iccli ica 1 resislh r ih p of concrcte ii 1 dav X射线衍射分析(XRD X衍射原理,如图9.1所示,当X射线入射到晶体时,如果入射角度0满足布拉格定律,则X射线强度因衍射而得到加强,此时可以记录到衍射线,而从其它角度入射的则无衍射,这也称为/选择性衍射0,其本质就是入射的X射线照射到晶体中各平行原子面上,各原子面各自产生相互平行的衍射线的结果。

这些衍射线的衍射角度与晶体的结构相联系,也就具有唯一性,因此可以判断材料中的晶体成份。同时,衍射的晶体数目多少将决定衍射射线的强度。虽然 衍射射线的强度还受到温度、吸收等其他因素的影响,但是,通过衍射射线的峰值可以定性判断出晶体成份的数量关系。 X射线衍射(XRD)技术提供了分析晶体矿物的便利方法"如果晶体矿物被置 于特定波长的X射线下,射线使原子层衍射并产生衍射峰,它是矿物的表征。典型XRD图的横坐标(衍射角)表示晶格间距,纵坐标(峰高)表示衍射强度。 取样:用于X射线衍射分析的试样是将不同龄期的试件母体破碎,从中取出水泥石,使用无水酒精中止水泥的水化。测试前研磨水泥石样品颗粒至粉末粒径<10pm 适当烘干样品后装瓶密封,以防止空气中水和二氧化碳与样品粉末继续反应,影响试验结果"衍射扫描范围取10度一一70度。 扫描电镜试验(SEM) 扫描电镜是利用扫描电子束,从样品表面激发出各种物理信号来调制成像。可以通过形貌判定是否密实、水化程度、产物量。从而分析混凝土微观结构的发展过程。 取样:1号样,规格为IOmmxlOmmx30mm砂浆试样,配合比为三种,分别为:m(c): m(s): m(w)=l : 2. 5: 0. 40: 2-5号样,底面015ram高度为5m的圆柱体。m(w), m(c)=分别为0. 45、0. 65、0.85和1.0扫描试样取侵蚀试样的一部分。 选取原则为:试榉成片状,一面为外表面,另一面为内表面,为了方便聚焦扫描成像,内表面尽量选择落差小的。 压汞法测孔隙率试验(MIP)

Resitest-400混凝土电阻率测试仪中文操作说明书

Resitest-400 混凝土电阻率测试仪中文操作说明书 B&T-中文操作说明书-Resitest001-20100105

目录 1.介绍 (3) 2.测量及其原理 (4) 3.Resitest-400的组成 (6) 4.注意事项 (7) 5.准备工作 (9) 6.仪器保养 (11) 7.仪器操作 (12) 8.Resitest-400检查 (13) 9.结果分析 (14) 10.维修 (15) 11.规格 (16)

1.介绍 感谢您购买Resitest-400。推荐您在完全阅读并了解本手册之后再使用本仪器。Resitest-400仪器可以用来测量混凝土表面的电子阻抗并检测钢筋混凝土结构的锈蚀状况。Resitest-400主要包含基本设备和Wenner探头。 主机上有一个LED指示灯,用于指示充电和电池电量状态(即电池低电量状态显示),还有一个“保持”功能键,用于保持测量数据的显示。 同样,当“保持”功能键使用时,LED指示灯也点亮。 注意:如果Wenner传感器与容易产生静电的材料或高电导材料如金属等非混凝土或标准块接触,Resitest-400中的电路会由于过大的电流而损坏。

2. 测量及其原理 钢筋锈蚀会发生在很多钢筋混凝土结构中。锈蚀会导致混凝土的破碎及钢筋断面的减少,因此,在锈蚀开始的初期进行检测是非常重要的。半电池方法(Half-cell 200/Q-see man int ’l )可以无需破坏钢筋混凝土表面地进行定位腐蚀的钢筋。通过这种方法,使用等高线绘图程序可以有效地定位锈蚀活动的区域。但是,在连接钢筋和电缆时,混凝土表面的一部分需要破坏。 但是,Resitest-400使用Wenner 探头接触混凝土保护层,它可以很容易地测量混凝土保护层的锈蚀状况。 混凝土的电阻率在检测锈蚀中扮演者及其重要的角色。当混凝土的电阻率低时,其发生锈蚀的活动的可能性非常比高电阻率高。 电阻率通过公式R=V/I 及 ρ=2παR 进行计算,其中R 为电阻,V 为通过电极的测量电压,I 为流经电极之间的电流,ρ为电阻系数,α为电极间的距离。 R I V R παρ2,/==

混凝土电阻率测试仪校准规范 编制说明-陕西地方计量技术规范

陕西省地方计量技术规范《混凝土电阻率测试仪校准规范》 编制说明 规范起草组 2018年12月10日

一、任务来源 根据《陕西省质量技术监督局关于同意制定微量进样器等地方计量检定规程/校准规范的批复》(陕质量函〔2018〕28号)文件要求,由陕西省计量科学研究院作为主要起草单位、陕西省产品质量监督检验研究院作为参加起草单位制定陕西省地方计量技术规范《混凝土电阻率测试仪校准规范》。 二、制修订标准的时间 2018.5.30至2018.12.31。 三、目的意义 混凝土电阻率测定仪也叫电位检测仪(锈蚀分析仪),混凝土中钢筋的腐蚀是一个电化学过程,它产生电流使金属离解,电阻率越低,腐蚀电流流过混凝土就越容易,腐蚀的可能性就越大,因此测量混凝土的电阻率可以有效评价其抗腐蚀能力和评估现有钢筋的腐蚀程度。一般认为混凝土是电的不良导体,使得混凝土电阻性能的研究十分有限。近年来,随着导电混凝土研究的深入,电阻率的测量方法也逐渐受到人们的关注。电阻率是容易通过简单的试验手段而得到的参数,通过测量电阻率,不仅可以用来评估钢筋的锈蚀情况,而且可以很好地与混凝土其他性能建立联系,进而反映混凝土的质量状况。因此对钢筋状况进行检测评定,测量混凝土的电阻率是一项重要内容。 陕西省已有较多企业在使用混凝土电阻率测试仪,客户要求对混凝土电阻率测试仪的计量性能进行校准。目前,国内混凝土电阻率测试仪生产厂家比较多,型号、规格、技术指标又不统一,至今对混

凝土电阻率测试仪校准尚无国家技术规范,因此,制定《混凝土电阻率测试仪》地方计量校准规范非常必要。 四、混凝土电阻率测试仪现状 现行的国家检定规程和校准规范中还没有可以覆盖混凝土电阻率测试仪的溯源方法。在GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》和GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中都对混凝土电阻率提出要求,随着对混凝土研究的深入,有越来越多的混凝土电阻率测试仪进入工程现场。保证各类混凝土电阻率测试仪量值可靠,保证混凝土结构检测量值有参考意义,从而可以较为准确得知混凝土结构是否满足标准要求,可以在很大程度上保证混凝土结构的安全性,因此依据规范,对混凝土类电阻率测试仪进行有效校准是十分有必要的。 目前,国内混凝土电阻率测试仪生产厂家比较多,型号,规格又不统一,因此,在规范制定过程中,对于个别厂家在生产仪器时并未按照通用技术要求制造生产,而是模拟实际使用中会产生的腐蚀情况特别制造的仪器,在规范制定时,与厂家技术人员进行沟通交流,特别的测量方法单独举例说明。起草小组查阅了国家有关规程、规范,参照了国内兄弟省市相关的技术规范,并得到了省质量技术监督局的支持及相关部门的密切配合。 五、制定规范主要的参考资料和依据 制定本规范方法和技术指标的主要依据有: JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则

混凝土微观试验方法

采用测试电阻率的方法[1]来监测混凝土的水化程度是一个有效可行的方法。通过对不同水灰比、不同掺合料混凝土电参数和相应曲线变化规律的研究表明,早龄期混凝土电阻率和强度随时间发展的曲线具有很强的相似性与相关性。如图1所示,利用混凝土早龄期电阻率的变化速率曲线,可以采用直观和量化的方法将混凝土的水化进程划分为水泥水解I(dissolution)、诱导期II(competition ofdissolution-precipitation)、凝结III(setting)、硬化IV(hardening)和硬化后期V(hardening deceleration)五个阶段[2]。通过电阻率速率曲线的0值点M、拐点L、峰值点P与P2,可以表征水泥颗粒开始接触及相互紧密连接的水化过程,较精确地确定混凝土的凝结时间。混凝土早期电阻率的变化反映了混凝土早期水化进程的发展,客观上体现了混凝土早期内部联通孔隙减少、水化产物生成等一系列变化。同时,进一步的研究还表明电阻率与混凝土早期强度之间还存在内在联系。

X射线衍射分析(XRD) X衍射原理,如图9.1所示,当X射线入射到晶体时,如果入射角度0满足布拉格定律,则X射线强度因衍射而得到加强,此时可以记录到衍射线,而从其它角度入射的则无衍射,这也称为/选择性衍射0,其本质就是入射的X射线照 射到晶体中各平行原子面上,各原子面各自产生相互平行的衍射线的结果。 这些衍射线的衍射角度与晶体的结构相联系,也就具有唯一性,因此可以判断材料中的晶体成份。同时,衍射的晶体数目多少将决定衍射射线的强度。虽然衍射射线的强度还受到温度、吸收等其他因素的影响,但是,通过衍射射线的峰值可以定性判断出晶体成份的数量关系。 X射线衍射(XRD)技术提供了分析晶体矿物的便利方法"如果晶体矿物被置于特定波长的X射线下,射线使原子层衍射并产生衍射峰,它是矿物的表征。典型XRD图的横坐标(衍射角)表示晶格间距,纵坐标(峰高)表示衍射强度。 取样:用于X射线衍射分析的试样是将不同龄期的试件母体破碎,从中取出水泥石,使用无水酒精中止水泥的水化。测试前研磨水泥石样品颗粒至粉末粒径<10pm,适当烘干样品后装瓶密封,以防止空气中水和二氧化碳与样品粉末继续反应,影响试验结果"衍射扫描范围取10度——70度。

混凝土电阻率及其在钢筋混凝土耐久性评价中的应用研究

2006年第10期(总第204期)Number10in2006(TotalNo.204)混凝土 Concrete 理论研究 THEORETICALRESEARCH 混凝土电阻率及其在钢筋混凝土耐久性 评价中的应用研究 刘志勇1。詹镇峰2 (1.烟台大学,山东烟台264005;2.广州大学,广东广州510610) [摘要】研究了混凝土电阻率的测试方法及主要影响因素,对混凝土电阻率在钢筋混凝土耐久性评价中的应用进行了评述,认为混凝土电阻率不仅能较好反映与渗透性密切相关的混凝土密实度和孔结构,而且能反映混凝土腐蚀损伤程度和钢筋锈蚀速度,提出以混凝土电阻率为损伤变量对遭受腐蚀的混凝土结构进行耐久性的量化评估和寿命预测。 [关键词]混凝土电阻率;混凝土腐蚀;钢筋锈蚀;损伤变量;耐久性;寿命预测 【中图分类号】TU528,01[文献标识码】Af文章编号】1002-3550一(2006)10—0013-03 Research011electricalresistivityofconcreteanditsapplicationindurability appreciationofreinforcedconcrete LIUZhiyo吲,ZHANZhe,咖ng (1.YahTaiUniversity,Yantai264005,China;2.GuangZhouUniversity,Guangzhou510610,China) Abstract:Researchoncaculatingandtestingmethodsofelectricalresistivityofconcretearecarriedout.Effectsofconcretematerials,watertocementratioandenvironmentalfactorsonelectricalresistivityaresummarizedaccordingtoresearchachievementsandexperimentalre-suits.Applicationofresistivityparameterindurabilityestimationofreinforcedconcretearereviewed.Analysisandsuggestionsofelectricalresis—tivityofconcreteasadamagevariableforservicelifepredictionanddurabilityappreciationofmarineconcreteareprovided.Keywords:electricalresistivityofconcrete;corrosionofconcrete;corrosionofsteel;damagevariable;durability;servicelifeprediction 1引言 对受海水或盐水侵蚀的混凝土结构进行寿命预测一直是耐久性研究领域的热点和难点,通常的做法是利用Fick第二定律预测氯离子扩散到钢筋表面达阈值浓度的时间作为寿命的第一阶段,然后再利用电化学的方法如线性极化法、交流阻抗法等来测定钢筋的锈蚀速率,并以锈蚀体积膨胀使混凝土保护层开裂、剥落或钢筋截面减少至某一程度以及钢筋与混凝土间粘结失效等为特征所持续的时间为寿命第二阶段。国内外学者已对此作了大量研究.基于各种理论建立了多种寿命预测模型Ⅲ,模型数量浩如烟海、模型参数不断增多、计算与测试方法13趋复杂。然而研究能全面反映钢筋混凝土损伤失效过程的本征参数(损伤变量)并在此基础上建立简单而便捷的全寿命预测模型一直是人们期待和关注的课题。电阻率是混凝士的重要特性,它反应单位长度某一截面的混凝土抵抗电流通过的能力.其大小与混凝土渗透性密切相关,而混凝土渗透性是决定混凝土耐久性的内在综合指标.因此有必要对混凝土电阻率及其与混凝土耐久性的关系进行深入研究。 2混凝土电阻率测试方法研究 2.1通过水泥浆体电阻率计算混凝土电阻率 混凝土电阻率是截面积为A的混凝土在单位长度L上所具有的电阻值,用P表示。即p--A-R/L。由于混凝土组成材料及其结构十分复杂,骨料形状不一,目前还没有一个准确计算和预测混凝土电阻率的方法,一般混凝土电阻率可以按照复合材料理论进行计算,假定骨料颗粒为球形,则根据复合材料理论计算电阻率可以按照Maxwell关系式【≈进行.即: 糯学2Vo.嬲始㈩ ∞√p)+2∞,扫0+2、‘7式中:矿~复合材料的电阻率;P。-基体的电阻率;p广颗粒(如骨料)的电阻率;y广颗粒的体积分数。 混凝土中骨料的电阻率变化很大,吸水率大的石灰岩的电阻率较小,而吸水率较小的花岗岩的电阻率较高。典型骨料的电阻率在100011?m以上,相比水泥浆或砂浆基体的电阻率较低,一般在10Q?m以下,如果将骨料电阻率视为无限大,并用y。表示基体的体积分数,y。表示骨料的体积分数(y产1.V。),那么式(1)可表示为: p=p。?专≯(2)混凝士电阻率也可以按照Archie定律【2】根据试验数据拟合经验式计算得到。Archie在研究多孔岩石的研究中发现饱和岩石的电阻率与其中流体的电阻率存在某种关系,二者的比值称为构成因子F(formationfactor),即: 肚挚邓“(3)式中:R广吸水饱和岩石(砂岩)电阻率;尺。_岩石中水的电 ?13? 万方数据

混凝土电阻率

基础接地体的应用存在各种不同的看法:有些人认为,在基础内的钢筋被混凝土包住,就不可能与大地沟通,这样怎样起接地体的作用呢?事实上干燥的混凝土是很好的绝缘体。而含有水分的混凝土却是另一种情况。在制造钢筋混凝土基础的过程,硅酸盐水泥和水互相作用,干涸后,混凝土中存在许多细小的分支毛细管。基础的混凝土保持与含水分的土壤接触时,毛细管将水分吸到混凝土里,因而降低了混凝土的电阻率。混凝土的实际电阻率实测值见表 1。 表1混凝土电阻率的实测数据 混凝土所处的条件电阻率(Ω*m) 放在水中40~50 埋在潮湿土壤中100~200 埋在干燥的土壤中500~1300 从上表实测数据可以看出,钢筋混凝土基础作为接地装置是有利的。较大的楼宇采用基础接地体后的接地电阻一般都能满足要求。若较小的钢筋混凝土建筑,使用它的柱梁结构的埋地钢筋混凝土做接地网,即使它的接地电阻达不到足够小,需要加埋人工接地体补充,这起码也能够起到减少人工接地体的数量,节约投资,是一件有益无害的好事。但有些钢筋混凝土确实不能作为接地装置,如防水水泥,铝酸盐水泥,矾土水泥,以及异丁硅酸盐水泥等,以人造材料水泥做成的钢筋混凝基础,不能做接地装置。 这里有一点要强调,混凝土浇灌前,各钢筋之间必须构成电气连接。主要是作为接地体的桩筋与承台的连接,选定作为引下线和均压环屏蔽网的梁柱筋驳接处必须作牢固的焊接,使之成为可靠的电气通道。有一种观点认为,建筑物由结构的钢筋经过绑扎即可达到电气连接的要求,并可望经过雷电流冲击后把绑扎点熔接起来,相当于点焊一样。事实上这种做法是不可靠的,据防雷设施检测、验收和灾情调查实例分析,对以上说法有三个疑问:其一是在潮湿多雨的南方,钢筋的锈蚀,水泥浇注时的振动,使钢筋绑扎接口成为不良接触,使应该作为防雷接地系统的各部分钢筋连接体未能形成良好的电气通路,不利于雷电流的泄放;其次,在选作接地装置的桩、梁、柱筋的绑接,各接口的过渡电阻值不同,影响了雷电流的平衡分布;其三,因为雷电冲击使绑扎点发生焊接的可能性是不均匀的,而每次雷电流的“点焊”结果,已经使建筑物经历了一次局部的灾害,无论是墙柱体爆裂,或者是“点焊”处周边产生的强烈电磁感应,对人体或设备的损害,特别是对高层建筑和现在所称的“智能大厦”,其危害是显然的。据广东省气象局与广东省公安厅多年对雷电灾害调查发现;广东省内不少高层建筑因为忽视了这个问题,使建筑物防雷能力不足,从外表看似在完善的防雷针、网、带的“保护”之下,还是发生了建筑物局部损坏的情况,在农村地区这种现象就更为常见。因此,在广东省,对建筑物防雷设施建设质量的验收就包含了对隐蔽工程,主要是选作防雷装置的桩、梁、柱、钢筋的焊接及其焊接质量的验收。事实证明,这种措施是非常必要的。 混凝上的电阻率与其含水量有关,作为接地装置的钢筋混凝土基础形成后,混凝土中存在着许多细小的分支毛细管,基础钢筋混凝土一长期与含水分的土壤接触,由于毛细管的作用,混凝土经常保持潮湿状态,降低了混凝土的电阻率。土壤常年含水率在5%以上时,即可利用建筑物的基础作为接地装置。土壤愈潮湿,混凝土的电阻率就愈低因此,通过基础地梁钢筋连成整体,就可能获得一个相当低的接地电阻。知道了不.........

混凝土腐蚀及电阻率测量

混凝土钢筋锈蚀速率测量补充说明   一. 前言 电化学方法具有测试速度快、灵敏度高、可连续跟踪、原位测量和非破坏性等优点,在实验室已成功地用于检测混凝土试样中钢筋的锈蚀状况和瞬时锈蚀速度。但是,现场测量中,由于所有钢筋互联在一起,所以其极化面积无法确定。应用电化学方法评价时,小面积辅助电极的电力线会随着与辅助电极距离的增加而流向辅助电极外侧,导致测量二腐蚀速率偏大,为了获得较真实的钢筋腐蚀速率,一般要采用护环电极技术,但对于室内测量,因为钢筋的面积是确定的,因此可以采用常规的电化学方法测量。 二. 腐蚀速率测量 混凝土钢筋锈蚀测量可以用动电位扫描方法进行测量,对于小块的混凝土(20×20×100),可以直接将混凝土块浸入到溶液中测量,电解池中各电极的接线示意图如下图1所示,其中的容器可以用一个大的塑料桶代替,至于电极的固定则可几个夹子固定在桶边。如果找不到鲁金毛细管(即盐桥),也可以直接将参比电极进入到溶液中,但要保证参比电极尖端紧贴混凝土块,对电极一般采用平板式不锈钢,  电极的连接示意图见图1:      图 1.混凝土腐蚀检测的电极连接示意图  测量需要注意: 1)埋入式钢筋与导线连接处一定要用环氧树脂进行密封,否则焊接点可能会影响测量结果。  2)恒电位仪一定要接地(请检查电源线的地线是否与大地相连),如果采用的两线式电源线,则需要外加一根粗导线将控制用PC机的外壳良好接地(比如金属水管)。  3)混凝土块最好与大地绝缘,否则可能会有测量电流泄漏到大地,而无法测量准确结果。

可以将试块至于塑料容器中,或者将金属容器底部垫在泡沫板上。    而对体积较大或者不能采用浸入式测量的试样,可以采用如下图2方法。  图2.采用单辅助电极测量钢筋腐蚀速率的示意图 图2中辅助电极为一中间开孔的园形不锈钢片,其下为包含盐水的海绵,让后将二者直接放置在混凝土块上,中间开孔处放置参比电极 (SCE,饱和甘汞电极),而混凝土块内的钢筋则通过鳄鱼夹连接到工作电极,  测量需要注意: 1)混凝土块必须要与大地绝缘,否则由于工作电极的虚地,会造成没有极化时仪器的电流表中出现电流。  2)混凝土必须先湿水或者直接将试块浸泡在水中,在20 ̄40min后才能测量,且在辅助电极下面必须放置含水海绵。  三. 测量参数设置 由于混凝土是一个封闭的体系,粒子的迁移与扩散非常缓慢,因此钢筋锈蚀测量一般不能采用较大的极化电位范围,而采用较小的接近线性区的极化范围。一般选用CorrTest中的动电位扫描可以测量钢筋的腐蚀速率,极化范围可以是-10 ̄-20)mV(相对开来电位)到 +10 ̄+20mV(相对开来电位),扫描速率设为0.167mV/s,测量完成后采用Cview中的Rp拟合进行腐蚀速率计算。  1.步骤如下 a)从“稳态方法”中选择“动电位扫描(F4)”,如下图3所示。

深井型直流接地极固井混凝土电阻率变化规律

深井型直流接地极固井混凝土电阻率变化规律 蔡汉生1,滕芸2,贾磊1,郑智慧2,胡上茂1,鲁海亮2,刘刚1,文习山2 (1. 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院),广州510663;2. 武汉大学电气工程学院,武汉430072) 摘要:深井型直流接地极(简称深井接地极)被持续施加恒定直流时,固井混凝土作为电解质会与井壁钢套管发生腐蚀电化学反应,造成混凝土电阻率的改变。为研究不同状态的混凝土在直流作用下电阻率随着通电时间的变化规律,本文按实际深井接地极工程用混凝土配比配制试样,对固结3~7 d及完全固结后的干燥、浸渍混凝土试块进行了直流实验。综合实验结果表明:固结初期混凝土电阻率变化规律符合Archie公式;固结期内、完全固结后又被水浸渍的混凝土随通电时间的增加电阻率升高;完全固结并干燥的混凝土电阻率随通电时间的增加电阻率降低。分析认为直流极化作用是导致二者趋势差异的主要原因。关键词:深井接地极;固井混凝土;固结时间;电极反应;直流极化;电阻率0 引言直流接地极是直流输电工程中的重要组成部分,当直流输电系统在单极大地回线方式或双极方式运行过程中发生单极故障时,直流接地极会将数千安培的工作电流导入大地,通过大地回流方式进行短时的单极输电;系统双极正常运行时,数十安培的中性点不平衡电流也会通过接

地极泄入大地。为将电流安全导入地中,并尽可能减少建设投资,需寻求经济适用的接地极方案[1]。深井型直流接地极作为埋深更长的一种特殊垂直型直流接地极,不仅占地少且在深层土壤电阻率较低的地区具有很好的适用性,近年来开始应用于直流输电工程中[2]。由于该类接地极埋深长,为避免发生土石塌方,工程中选用钢套管作为固定接地极馈电棒和焦炭填充层的井壁,将混凝土浇筑在井外壁及馈电棒底部进行支撑。在混凝土的固结期内,由于不同固结阶段胶结程度不同,其孔隙率因此而不同,根据Archie公式混凝土电阻率将随孔隙率而变化。另外,混凝土属于强电解质[3],当馈电棒持续通过直流电流时,井壁钢套管作为阳极与混凝土在界面处发生腐蚀电化学反应,极化效应也将导致混凝土电阻率发生变化。在土木建筑领域,为了研究固结期内混凝土内部结构变化,有不少研究者选择用电阻率的变化来表征混凝土内孔隙度和游离水的变化过程[4],或通过测量混凝土电阻率判断其在电解质环境中的腐蚀情况[5]、耐久性[6],以及温度、水灰比、混凝土成分、含水率等因素对电阻率的影响[7 - 8]。但这些研究更侧重于用测得的电阻率表征混凝土内部结构的变化,得到的结论包括:混凝土电阻率随温度升高而降低、随水灰比的增加而减小、随粉煤灰掺比的增加而增大、随自然养护龄期的增加呈先增加后减小的波动趋势等。蔡汉生,等:深井型直流接地极固井混凝土电阻率变化规律

混凝土电阻测量

混凝土钢筋锈蚀速率测量 华中科技大学化学与化工系董泽华 一.前言 电化学方法具有测试速度快、灵敏度高、可连续跟踪、原位测量和非破坏性等优点,在实验室已成功地用于检测混凝土试样中钢筋的锈蚀状况和瞬时锈蚀速度。但是,现场测量中,由于所有钢筋互联在一起,所以其极化面积无法确定。应用电化学方法评价时,小面积辅助电极的电力线会随着与辅助电极距离的增加而流向辅助电极外侧,导致测量二腐蚀速率偏大,为了获得较真实的钢筋腐蚀速率,一般要采用护环电极技术,但对于室内测量,因为钢筋的面积是确定的,因此可以采用常规的电化学方法测量。 二.腐蚀速率测量 混凝土钢筋锈蚀测量可以用动电位扫描方法进行测量,对于小块的混凝土(20×20×100),可以直接将混凝土块浸入到溶液中测量,电解池中各电极的接线示意图如下图1所示,其中的容器可以用一个大的塑料桶代替,至于电极的固定则可几个夹子固定在桶边。如果找不到鲁金毛细管(即盐桥),也可以直接将参比电极进入到溶液中,但要保证参比电极尖端紧贴混凝土块,对电极一般采用平板式不锈钢, 电极的连接示意图见图1: 图 1.混凝土腐蚀检测的电极连接示意图 测量需要注意: 1)埋入式钢筋与导线连接处一定要用环氧树脂进行密封,否则焊接点可能会影响测量结果。 2)恒电位仪一定要接地(请检查电源线的地线是否与大地相连),如果采用的两线式电源线,则需要外加一根粗导线将控制用PC机的外壳良好接地(比如金属水管)。 3)混凝土块最好与大地绝缘,否则可能会有测量电流泄漏到大地,而无法测量准确结果。

可以将试块至于塑料容器中,或者将金属容器底部垫在泡沫板上。 而对体积较大或者不能采用浸入式测量的试样,可以采用如下图2方法。 图2.采用单辅助电极测量钢筋腐蚀速率的示意图 图2中辅助电极为一中间开孔的园形不锈钢片,其下为包含盐水的海绵,让后将二者直接放置在混凝土块上,中间开孔处放置参比电极(SCE,饱和甘汞电极),而混凝土块内的钢筋则通过鳄鱼夹连接到工作电极, 测量需要注意: 1)混凝土块必须要与大地绝缘,否则由于工作电极的虚地,会造成没有极化时仪器的电流表中出现电流。 2)混凝土必须先湿水或者直接将试块浸泡在水中,在20~40min后才能测量,且在辅助电极下面必须放置含水海绵。 三.测量参数设置 由于混凝土是一个封闭的体系,粒子的迁移与扩散非常缓慢,因此钢筋锈蚀测量一般不能采用较大的极化电位范围,而采用较小的接近线性区的极化范围。一般选用CorrTest中的动电位扫描可以测量钢筋的腐蚀速率,极化范围可以是-10~-20)mV(相对开来电位)到 +10~+20mV(相对开来电位),扫描速率设为0.167mV/s,测量完成后采用Cview中的Rp拟合进行腐蚀速率计算。 1.步骤如下 a)从“稳态方法”中选择“动电位扫描(F4)”,如下图3所示。

电阻率作业指导书

混凝土电阻率 1.编制目的: 为了确保混凝土电阻率检测工作的正常进行,取得正确、可靠、有效的检测数据,使混凝土电阻率检测工作规范、有序,特制定本作业指导书。 2.检测依据 JTG/T J21-2011《公路桥梁承载能力检测评定规程》 3.仪器设备 4.1混凝土电阻率测试仪由一台主机.一个测试探头和一条连接线组成。 4.2仪器设备每年进行一次全面检查及检定,其技术性能指标应符合规范.规程.规定的要求。 4.3工作系统框图如下: 4.环境条件: 仪器使用环境温度0~40℃,相对湿度≤85%。 5.检测方法 5.1仪器准备 5.1.1开机检查: 按下开机键,检查开机显示和电池电量,若电池电量不足,及时更换电池。

5.2检测前准备 (1)应选择比较平整且清洁、无尘、无油脂的混凝土面进行测试,以保证探头上4个电极同时接触混凝土表面。 (2)测点间距宜为5cm,但若钢筋锈蚀的可能性较高时,建议缩小测点间距。6.检测步骤 (1)用标准板标定仪器检测的准确度:用塞好海绵块的wenner探头与标准板严密接触后,测试结果应在29.0~33.0kΩ?cm之间。 (2)校验合格后,选择合适的量程,用塞好海绵块的wenner探头与混凝土面严密接触,待读数稳定后并记录 6.结果评定: 依据JTG/T J21-2011《公路桥涵承载能力检测评定标准》中第5.6条对混凝土桥梁电阻率检测进行评定: 按照测区最小电阻率值确定混凝土电阻率评定标度。 7.检测注意事项 (1)若混凝土表面太湿或者太干,将会造成测试结果不准确。 (2)测试准确度受海绵好和混凝土表面接触条件影响,所以应注意保养海绵。

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