基于直流階躍暫態(tài)電阻法的混凝土滲透性表征

曾濤 方正 熊光啟 王沖 郝挺宇 周帥

DOI：?10.11835/j.issn.2096-6717.2021.256

收稿日期：2021?09?03

基金項目：重慶市技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用示范專項（cstc2019jscx-msxmX0114）

作者簡介：曾濤（1995-?），男，主要從事混凝土耐久性研究，E-mail：247800963@qq.com。

通信作者：王沖（通信作者），男，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：wangchnx@126.com。

Received： 2021?09?03

Foundation item： Technology Innovation and Application Demonstration Program of Chongqing （No. cstc2019jscx-msxmX0114）

Author brief： ZENG Tao （1995-?）， main research interest： durability of concrete， E-mail： 247800963@qq.com.

corresponding author：WANG Chong （corresponding author）， professor， doctorial supervisor， E-mail： ?wangchnx@126.com.

摘要：滲透性是影響混凝土耐久性的最重要指標，當前工程中所用混凝土滲透性試驗方法，無論是水滲透性還是氯離子滲透性，其測試過程都存在耗時長、操作不便的缺點。為解決混凝土滲透性實時、原位監(jiān)測的問題，利用基于直流階暫態(tài)電阻法所測混凝土電阻率表征混凝土滲透性，分析了水膠比、礦物摻合料摻量、混凝土飽水度、環(huán)境溫度等不同因素對各齡期混凝土?xí)簯B(tài)電阻率的影響規(guī)律，將暫態(tài)電阻率與混凝土各齡期的強度、吸水速率、抗水滲透性、抗氯離子滲透性等性能建立聯(lián)系。結(jié)果表明，暫態(tài)電阻法測試結(jié)果與現(xiàn)有混凝土滲透性方法測試結(jié)果具有較高的關(guān)聯(lián)性，提出了暫態(tài)電阻法測試結(jié)果用于混凝土滲透性評價的推薦值，驗證了暫態(tài)電阻法可用于評價混凝土抗?jié)B透性。

關(guān)鍵詞：混凝土；暫態(tài)電阻法；混凝土滲透性；混凝土電阻率

中圖分類號：TU502 ????文獻標志碼：A ????文章編號：2096-6717（2024）02-0165-11

Permeability characterization of concrete based on the DC-step transient resistance method

ZENG Tao¹，?FANG Zheng¹，?XIONG Guangqi¹，?WANG Chong¹，?HAO Tingyu²，?ZHOU Shuai¹

（1. College of Materials Science and Engineering， Chongqing University， Chongqing 400045， P. R. China；?2. Central Research Institute of Building and Construction， MCC.， Beijing 100088， P. R. China）

Abstract： Permeability is the most important index affecting the durability of concrete. At present， the test methods of concrete permeability， whether water permeability or chloride permeability， have the disadvantages of time-consuming and operation inconvenience. To solve the problem of real-time and in situ monitoring of concrete permeability， this paper studied the evaluation technology of concrete permeability by the resistivity based on the DC-step transient resistance method. The influences of different water-binder ratios， mineral admixtures， water saturation and ambient temperature on the electrical resistivity of concrete were researched. The relationships between the resistivity and the strength， capillary water absorption rate， water permeability and chloride permeability resistance were analyzed. The results show a good association between the transient resistance test and the current permeability methods. The recommended values of transient resistance for evaluation of concrete permeability are proposed， and it is verified that the transient resistance can be used to evaluate the permeability of concrete.

Keywords： concrete；?transient resistance method；?permeability of concrete；?resistance of concrete

混凝土強度和耐久性是結(jié)構(gòu)服役期間可靠度的重要影響因素。根據(jù)大量工程實踐經(jīng)驗，現(xiàn)階段混凝土結(jié)構(gòu)毀壞的原因并非強度不夠，而是耐久性較差?；炷翝B透性直接影響混凝土耐久性，而材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)決定了混凝土的滲透性?；炷羶?nèi)部的孔隙率和孔隙連通程度影響了使用過程中混凝土和鋼筋是否容易受環(huán)境中有害介質(zhì)的侵蝕。例如，保護層碳化和氯離子侵入，會導(dǎo)致混凝土中的鋼筋銹蝕，因而產(chǎn)生膨脹、開裂、剝落、強度降低和結(jié)構(gòu)破壞等劣化情況^[1-2]。當前混凝土耐久性檢測要么采用小尺寸試件導(dǎo)致評價結(jié)果失真，要么直接在實體結(jié)構(gòu)上鉆芯取樣進行測試，但對混凝土結(jié)構(gòu)造成一定程度的擾動，且測試成本相對較高。此外，測試試驗程序復(fù)雜，測試時間耗時較長等原因，給測試帶來各種不確定因素，以至測試精度難以保證。因此，需要研究更簡單、更低成本且可靠的混凝土滲透性評價技術(shù)。

混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部分布著大量連通或閉合的孔隙，孔隙中存在大量飽和氫氧化鈣與其他離子（如Na⁺、K⁺、Cl^-）組成的電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液中的游離離子在外加電場作用下發(fā)生電解遷移，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的差別將展現(xiàn)出混凝土間不同的電學(xué)性能，具體表現(xiàn)為電阻率、電導(dǎo)率等特性的差異。鑒于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其電學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，混凝土電學(xué)性能測試方法有潛力成為一種快速檢測、在線監(jiān)測和有效評價混凝土孔結(jié)構(gòu)變化的新技術(shù)。目前已有許多電學(xué)方法被開發(fā)應(yīng)用于混凝土各項性能的測試，李路帆等^[3]利用電感檢測超高性能纖維混凝土中鋼纖維的分布，羅萍萍等^[4]用電磁法分析了混凝土中鋼筋的銹蝕程度，金偉良等^[5]利用電流密度表征混凝土裂縫電沉積產(chǎn)物的分布特性，劉志勇等^[6]利用電阻率法研究早期水泥凈漿孔結(jié)構(gòu)的演變，Yousuf等^[7]用電阻率表征凝結(jié)時間等。電學(xué)方法用于混凝土氯離子滲透性評價也有很多研究，董必欽等^[8]用電化學(xué)阻抗譜研究混凝土氯離子滲透，尹暖暖等^[9]研究了基于交流電原理的混凝土抗氯離子滲透性測試方法。通過電阻率評價混凝土的滲透性和耐久性近年來受到很多關(guān)注^[10-11]，不過這些研究所用基本都是直流電阻，測試時電極表面和混凝土表面接觸時會形成電容效應(yīng)^[12]，不消除該效應(yīng)影響，測試結(jié)果重現(xiàn)性難以保障。為解決這一問題，宋家茂等^[13]、任雪梅等^[14]采用基于直流階躍法的暫態(tài)電阻率評價了抗氯離子滲透性，該方法可有效排除電極試件界面產(chǎn)生的電容影響，提高電阻率測量精確度。不過，該方法尚未用于混凝土水滲透性的評價研究，也未能進一步提出具體的滲透性評價指標。筆者系統(tǒng)研究了將直流階躍暫態(tài)電阻法用于混凝土滲透性評價的技術(shù)。

1 原材料及試驗方法

1.1 原材料和配合比

膠凝材料采用重慶富皇公司生產(chǎn)的P·O 42.5R普通硅酸鹽水泥、河北建投砂河發(fā)電責任有限公司生產(chǎn)的F類Ⅱ級粉煤灰和金泰城環(huán)境資源股份有限公司生產(chǎn)的S95級礦粉，各膠凝材料的化學(xué)組成如表1所示；細集料采用石灰石質(zhì)機制砂，細度模數(shù)為2.9；粗集料選用5～20 mm連續(xù)級配、表面粗糙且質(zhì)地堅硬的石灰?guī)r碎石，表觀密度為2 780 kg/m³，堆積密度為1 690 kg/m³；外加劑采用天津冶建特材公司生產(chǎn)的聚羧酸減水劑。

為探究混凝土電阻率的影響因素，試驗設(shè)計了0.30、0.40、0.50、0.60不同水膠比試驗組；在礦物摻合料的影響研究中，粉煤灰及礦粉的內(nèi)摻比例為0%、20%、30%、40%；水泥混凝土強度與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較強關(guān)系，因此本試驗設(shè)計了C30、C40、C50、C60共4個強度等級的混凝土，以探究混凝土抗壓強度與電阻率之間的相關(guān)性。試驗用混凝土配合比如表2所示，其中WC代表不同水膠比組，F(xiàn)A代表不同粉煤灰摻量組，SL代表不同礦粉摻量組，聚羧酸減水劑按膠凝材料質(zhì)量分數(shù)的0.6%～1.0%摻入，新拌混凝土坍落度控制在70～90 mm范圍內(nèi)進行試件成型。

1.2 直流階躍暫態(tài)電阻法測試

電阻率測試中，采用圓形不銹鋼片為測試電極，電極面積約為38 cm²，測試時在電極和混凝土試樣之間放入由飽和氫氧化鈣溶液浸濕的海綿片，使二者充分接觸且減少測試中極化作用的影響。電阻率測試試件規(guī)格有兩種，分別為100 mm×50 mm的圓柱體試樣及100 mm×100 mm×100 mm的立方體試樣。電阻率測試采用中冶建筑研究總院高性能混凝土研究院研發(fā)的SmartⅠ型混凝土電阻率測試儀，儀器基于直流階躍暫態(tài)測量法（下文簡稱暫態(tài)電阻法）得到混凝土的體電阻率^{[13，15]}。測試儀器如圖1所示，采用的實測參數(shù)設(shè)置如表3所示。除飽水度及溫度影響試驗外，電阻率測試均提前一天將試件從養(yǎng)護室取出后浸于水中，抹干表面保持飽和面干狀態(tài)，整個測試過程平均在5 min內(nèi)完成，保證測試溫度在（20±2）℃。

不同飽水度試驗中，將標準養(yǎng)護后試件于（110±2）℃條件下烘干至恒重，后浸入（20±2）℃的水中，并每隔規(guī)定時間取出擦去表面水分稱重，測試其電阻率，測試時溫度為（20±2）℃；在研究溫度對電阻率影響試驗中，將28 d標準養(yǎng)護后試件浸入含水的密封盒中，置于不同溫度條件下24 h后取出測試，測試環(huán)境溫度均為（20±2）℃。

每次測試前，使用規(guī)格為100 mm×100 mm×100 mm的3塊立方體石灰?guī)r試件作為標定物對儀器進行檢測校準，每個基準試樣電阻率測試結(jié)果均處于2 300 Ω·m至2 500 Ω·m時，則確定儀器處于正常狀態(tài)，可進行后續(xù)電阻率測試。每次校準后將基準石灰?guī)r試件置于溫度為（20±2）℃的水中保存。

1.3 混凝土強度和滲透性測試

1.3.1 力學(xué)性能試驗方法

依據(jù)《混凝土物理力學(xué)性能試驗方法標準》（GB/T 50081—2019）^[16]，采用100 mm×100 mm×100 mm的立方體試件進行抗壓強度測試。

1.3.2 耐久性能試驗方法

1） 吸水性能試驗 參考《混凝土物理力學(xué)性能試驗方法標準》（GB/T 50081—2019）^[16]，成型100 mm×100 mm×100 mm規(guī)格試件，標準養(yǎng)護28 d后，放入（110±2）℃的烘箱中烘至恒重。將試件放入水溫（20±2）℃的水槽中，水面沒過試件30 mm，浸泡至規(guī)定時間后取出擦凈稱重，并計算吸水速率。

2） 滲透性評價 根據(jù)《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082—2009）^[17]中所述的抗水滲透試驗及抗氯離子滲透試驗來評價混凝土的滲透性。其中抗水滲透試驗選擇逐級加壓法；抗氯離子滲透試驗選擇RCM法及電通量法。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 混凝土電阻率的影響因素

2.1.1 飽水度對混凝土電阻率的影響

不同飽水程度的混凝土試樣電阻率變化規(guī)律如圖2所示。圖中4組不同水膠比混凝土的電阻率變化規(guī)律均為電阻率隨飽水度降低而快速增大。當混凝土烘干處理至飽水度為0%時，4組不同水膠比混凝土電阻率均上升至2 500 Ω·m左右，為飽水狀態(tài)時的5～10倍，可知混凝土電阻率的變化對孔隙飽水程度較為敏感。此外，混凝土電阻率與飽水度呈現(xiàn)類似指數(shù)函數(shù)關(guān)系，當飽水度小于50 %時，混凝土電阻率隨飽水度的變化更加劇烈^[18]。

2.1.2 測試溫度對混凝土電阻率的影響

不同水膠比試樣飽Ca（OH）₂溶液后在不同溫度下對混凝土電阻率進行測試，以減弱孔溶液電阻率及飽水度對測試結(jié)果的影響。圖3為不同溫度條件下混凝土電阻率的變化。圖中4組不同水膠比混凝土電阻率均隨著溫度的升高而降低。其原因為孔隙溶液中存在大量的自由離子，連通的孔隙溶液是混凝土導(dǎo)電的主要路徑。自由離子的活性受溫度影響，溫度越高，孔隙溶液中各種導(dǎo)電離子活性增強，混凝土的導(dǎo)電性增強，混凝土的電阻率相應(yīng)減小^[19]。

2.1.3 水膠比對混凝土電阻率的影響

圖4為不同水膠比組混凝土在180 d養(yǎng)護齡期內(nèi)的電阻率變化圖，從圖4中可以看出，不同水膠比混凝土的電阻率在180 d內(nèi)均隨養(yǎng)護齡期的增加而增長?；炷岭娮杪实脑鲩L速率在前28 d內(nèi)處于較高水平，之后逐漸減小。在養(yǎng)護90 d后，混凝土電阻率的增長趨勢進一步減小?；炷岭娮杪试鲩L速率主要受混凝土中水泥的水化過程影響：早期水泥水化較快，漿體的孔隙率快速降低且孔溶液中的離子大量參與水化反應(yīng)，導(dǎo)致電阻率迅速增加；隨著水泥混凝土整體水化程度提升，材料密實度增加，水化速度明顯放慢，導(dǎo)致孔隙率減小速度放慢，電阻率增加的速度也相應(yīng)減小。28 d后水泥水化反應(yīng)速率較低，孔隙結(jié)構(gòu)及混凝土內(nèi)部液相環(huán)境開始趨于穩(wěn)定^[20]，則電阻變化率隨之減小。

對比不同組別，可以看到電阻率隨著水膠比的增大而減小，水膠比為0.30時混凝土電阻率遠高于其他組別，約為水膠比0.60試驗組的2倍。水膠比越大，混凝土中的孔隙率和孔徑越大，混凝土的孔隙率越高，混凝土的密實度越差，導(dǎo)致混凝土的電阻率較小。

2.1.4 粉煤灰對混凝土電阻率的影響

不同粉煤灰摻量組混凝土在180 d養(yǎng)護齡期內(nèi)的電阻率變化如圖5所示，從圖5中可以看出，不同粉煤灰摻量組混凝土的電阻率在前56 d較為接近，未摻粉煤灰的基準組混凝土電阻率要略高于試驗組，說明粉煤灰摻入會降低混凝土早期電阻率。從56 d齡期開始，基準組的電阻率增長速率開始明顯減小，而摻入粉煤灰的試驗組混凝土電阻率增長速率開始明顯提升。養(yǎng)護齡期到達90 d時，摻入粉煤灰的試驗組混凝土電阻率均有較大增長，且電阻率超過基準組。最終180 d齡期時摻入粉煤灰的試驗組混凝土電阻率均遠高于基準組混凝土，說明粉煤灰摻入提升了混凝土后期電阻率。

導(dǎo)致以上現(xiàn)象的原因有兩個方面：其一，粉煤灰反應(yīng)速率慢，前期主要起到填充作用，粉煤灰反應(yīng)主要需通過與水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物Ca（OH）₂發(fā)生，此反應(yīng)顯然會滯后于水泥水化反應(yīng)。56 d內(nèi)基準組混凝土中水泥水化較快，而加入粉煤灰后混凝土的水化反應(yīng)總體變得緩慢，因此，在早期摻入粉煤灰的混凝土電阻率小于基準組混凝土。56 d齡期后，隨著粉煤灰與Ca（OH）₂的二次水化反應(yīng)不斷進行，主要生成的C—S—H凝膠填充了水化反應(yīng)階段產(chǎn)生的孔隙及由水化放熱引起的微裂縫，進一步改善了混凝土的密實性；另外，隨著二次水化反應(yīng)的加深，水化產(chǎn)物Ca（OH）₂逐漸被消耗，混凝土孔溶液中的Ca²⁺和OH^-的濃度降低，導(dǎo)致混凝土電阻率進一步提高^[21]。

2.1.5 礦粉對混凝土電阻率的影響

不同礦粉摻量組混凝土180 d養(yǎng)護齡期電阻率變化如圖6所示。從圖中可以看出，試驗組內(nèi)基本保持隨礦粉摻量增加電阻率增大的規(guī)律。與粉煤灰的摻入不同，摻有礦粉的試驗組前期電阻增長率就遠遠高于基準組，且摻有礦粉的試驗組在一開始就獲得了較高的電阻率。在養(yǎng)護3 d時，摻有30%、40%礦粉試驗組的混凝土電阻率就已增加至基準組的2倍，養(yǎng)護7 d時摻有40 %礦粉試驗組電阻率甚至達到了基準組的3倍多。這說明礦粉的加入對混凝土早期電阻率有較大影響。從7 d開始，摻入礦粉的試驗組混凝土電阻率增長速率幾乎同時開始下降，此后，齡期一直保持穩(wěn)定的增長速率。養(yǎng)護至180 d時，3個試驗組的電阻率均高于基準組，特別地，30%、40%礦粉摻量試驗組的電阻率增長至近580 Ω·m，遠高于基準組數(shù)據(jù)。礦粉與粉煤灰摻入時混凝土電阻率上的差異主要源于水化機理的不同，礦粉的活性較高，可在更早時間發(fā)生二次水化反應(yīng)，一定程度上增加混凝土的密實度，改變混凝土液相環(huán)境。此外，試驗用的礦粉較細，比表面積大，表面活性高，可作為水泥水化的晶核，為其水化生成C-S-H凝膠提供成核位點，從而加快了水泥的水化^[22]。礦粉活性較高，可與Ca（OH）₂持續(xù)發(fā)生二次水化反應(yīng)，使混凝土電阻率在養(yǎng)護后期仍保持一定增長率。

2.2 暫態(tài)電阻法評價混凝土性能

2.2.1 暫態(tài)電阻法評價混凝土強度

根據(jù)不同強度等級混凝土試驗數(shù)據(jù)給出混凝土電阻率和抗壓強度隨齡期的發(fā)展規(guī)律，如圖7所示?？傮w上，混凝土強度隨電阻率的增長而增大。從圖中可以看出，雖然混凝土電阻率和強度均隨養(yǎng)護齡期的增長而增加，但二者規(guī)律有所不同。差異在于電阻率的增長速率雖有減緩，但始終保持較高水平，而強度在前14 d就達到90 d混凝土強度的80%左右，之后處于緩慢增長狀態(tài)。

式（1）擬合結(jié)果顯示相關(guān)系數(shù)只有0.64，這主要是因為影響混凝土電阻率與抗壓強度之間的因素雖有重疊卻不完全一致，導(dǎo)致強度與電阻率的相關(guān)性并不高。例如，混凝土的孔隙率對電阻率和抗壓強度均有影響，反映在混凝土早期電阻率和強度均隨著水泥快速水化而增加^[23]。此外，混凝土界面過渡區(qū)（ITZ）是影響混凝土強度的主要因素之一，但對混凝土電阻率的影響并不明顯^[24]；混凝土孔溶液的離子組成對電阻率影響較大，但對強度影響并不明顯。此影響因素的差異性導(dǎo)致了混凝土在后期強度增長速率的減緩而電阻率仍保持較高的增長速率。

2.2.2 暫態(tài)電阻法與混凝土吸水性能

各組混凝土試樣吸水后質(zhì)量及電阻率隨時間的變化規(guī)律如圖9所示。混凝土試樣吸水前24 h內(nèi)，電阻率迅速下降，這是因為水泥基材料的電阻率在飽和度較低時更敏感。50 h后，隨著混凝土吸水總量增加，試樣的電阻率逐漸放緩，此階段混凝土吸水后質(zhì)量增長變緩，混凝土已經(jīng)處于較高飽水狀態(tài)，因此混凝土電阻率變化不大。

通過計算求得曲線上各時間點的斜率得到各時間點混凝土吸水速率。將完全干燥的混凝土和開始吸收水分后濕潤狀態(tài)下混凝土的吸水速率與電阻率變化對應(yīng)關(guān)系分別作圖，如圖10所示，可以看到兩種狀態(tài)下呈現(xiàn)以下不同規(guī)律，其關(guān)系如（2）和式（3）所示。

從圖10中可以看出，完全干燥狀態(tài)下混凝土的吸水速率與電阻率幾乎呈現(xiàn)線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達0.85。吸水速率隨著電阻率的增加而減少，這是因為完全干燥的混凝土內(nèi)部沒有孔溶液，電流無法通過孔溶液導(dǎo)電，此時電阻率僅與混凝土的密實度有關(guān)，孔隙率越大的混凝土電阻率越小，吸水性能較強。濕潤狀態(tài)下混凝土的吸水速率與電阻率呈指數(shù)關(guān)系，兩者相關(guān)系數(shù)接近0.80。

2.2.3 暫態(tài)電阻法評價混凝土抗水滲透性

暫態(tài)電阻法測試結(jié)果與抗水滲透試驗得到的抗?jié)B等級之間關(guān)系如圖11所示，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間存在較強線性關(guān)系，可提出兩者的數(shù)學(xué)關(guān)系，如式（4）所示。

從圖11中可以看出兩者相關(guān)系數(shù)為0.76，具有較高的相關(guān)系數(shù)。與抗水滲透試驗方法比較，使用暫態(tài)電阻法測量混凝土的電阻率以反映混凝土滲透性的方法易于操作且省時，因此具有一定的發(fā)展前景。根據(jù)混凝土抗?jié)B等級與暫態(tài)電阻法測試結(jié)果建立關(guān)系，并得到用于評價混凝土滲透性的推薦值，如表4所示。

2.2.4 暫態(tài)電阻評價混凝土電通量

暫態(tài)電阻法測量的結(jié)果與電通量之間的關(guān)系如圖12所示，從中可以看出，總體上，混凝土電通量隨著混凝土電阻率的增長而減小。通過對比圖12（a）、（b）試驗數(shù)據(jù)可知，水膠比越大，后期混凝土的電阻率越低，也擁有更大的電通量。此結(jié)果是由于水膠比越大，混凝土的孔隙率越大，電流越容易通過混凝土。通過圖12（c）、（d）的對比可以看到，加入礦物摻合料的混凝土電通量發(fā)展規(guī)律異于普通混凝土，礦粉混凝土的電通量一直處于較低的狀態(tài)，加入粉煤灰的試驗組在前28 d齡期電通量測試值較大，而56 d左右時，電通量快速降低到了500 C左右。礦粉和粉煤灰活性及二次水化特性的差異使兩組試樣在各齡期的密實性與基準組混凝土不同^[25]。

以電阻率和電通量兩者的相對值作圖，見圖13，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間存在明顯的反比例函數(shù)關(guān)系，可提出兩者的數(shù)學(xué)關(guān)系，如式（5）所示。

從圖13可以看出，各配合比混凝土的電通量和電導(dǎo)率具有較好的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)高達0.91。由此可見，暫態(tài)電阻法能夠準確地反映混凝土氯離子滲透性。根據(jù)庫倫量評價混凝土抗氯離子滲透性試驗，建立暫態(tài)電阻法用于評價混凝土的抗氯離子滲透性的推薦值^[26]，如表5所示。

2.2.5 混凝土電阻率與氯離子擴散系數(shù)的相關(guān)性

利用暫態(tài)電阻法測試了28、56、90、180 d共4個齡期同批次混凝土的電阻率和氯離子滲透系數(shù)，結(jié)果如圖14所示。從圖14可以看出，混凝土氯離子擴散系數(shù)總體上隨混凝土電阻率的增長而減小。

根據(jù)RCM所得的氯離子擴散系數(shù)與電阻率建立關(guān)系，如圖15所示，可發(fā)現(xiàn)兩者間存在明顯的反比例函數(shù)關(guān)系，通過擬合可提出兩者的數(shù)學(xué)關(guān)系如式（6）所示。

從圖15可以看出，暫態(tài)電阻法所測混凝土電阻率與氯離子擴散系數(shù)的相關(guān)性很高，相關(guān)系數(shù)達到0.82，說明暫態(tài)電阻法測試結(jié)果可用于表征混凝土抗氯離子滲透系數(shù)。根據(jù)文獻[27]提出的氯離子擴散系數(shù)標準，建立暫態(tài)電阻法用于評價混凝土抗氯離子滲透性的推薦值，如表6所示。

綜合試驗結(jié)果可知，暫態(tài)電阻法測試結(jié)果與現(xiàn)行的抗水滲透性法、電通量法、RCM法的測試結(jié)果均具有較好的相關(guān)性，說明暫態(tài)電阻法可用于混凝土的滲透性能檢測。與傳統(tǒng)的方法相比，暫態(tài)電阻法具有快速檢測、無破損等優(yōu)點，且僅用常規(guī)的抗壓強度測試試件就能完成測試，無需特殊的試件處理，測試方法簡單，測試成本低。

3 結(jié)論

1）在試驗條件下，結(jié)果顯示不同水膠比、礦物摻合料的摻入、測試溫度的改變都對混凝土電阻率有較明顯的影響。其中混凝土飽水度是影響混凝土電阻率的敏感因素?；炷溜査葟?00%降至0的過程中，其電阻率從300 Ω·m上升至2 500 Ω·m左右。

2）混凝土抗壓強度隨電阻率的增長而增加，二者具有一定線性關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)不夠高?；炷廖阅芸煞譃橥耆稍餇顟B(tài)與濕潤狀態(tài)。當混凝土濕潤時，兩者呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，相關(guān)性接近0.80。

3）在混凝土滲透性表征方面，混凝土電阻率與抗?jié)B等級之間呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.76；混凝土的電通量與電阻率呈反比例函數(shù)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.91；氯離子滲透系數(shù)隨著混凝土電阻率的增大而減小，兩者也呈反比例關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.82。可見，暫態(tài)電阻法測試結(jié)果與混凝土抗?jié)B性能試驗結(jié)果的相關(guān)性普遍較高，說明暫態(tài)電阻法可以用于表征混凝土滲透性能。

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（編輯??胡玲）