新材料科学前沿研究丛书：混凝土潮湿养护效率的电阻率评价方法研究

李美利，男，1964年8月26日出生，河南省建筑科学研究院有限公司副总经理，教授级高级工程师。重庆大学材料科学与工程专业博士研究生毕业，获工学博士学位。2006年经河南省人民政府批准，成为2006年度河南省“555人才工程”学术技术带头人，获得省优秀青年科技专家称号。2009年被国务院批准享受国务院特殊津贴。主持或参加科研项目13项，其中5项获得省科学技术进步奖，另外8项均获得省建设科技进步奖。主持或参加编制河南省工程建设地方标准、建设部导则共6项。在期刊上共发表论文32篇，其中国内核心期刊16篇，4篇被EI和SCI收录。

版权页：

对于低水胶比混凝土，外部水分难以进入混凝土内部，养护的敏感性小，似乎可缩短养护时间。但是，由于低水胶比混凝土会发生自干燥，大大增加了混凝土的自收缩，混凝土在约束状态下，当早期自收缩引起的约束应力超过其抗拉强度时，混凝土就会开裂，这说明对低水胶比混凝土又要尽早提供湿养护。混凝土的养护效果受混凝土的组成、水胶比、混凝土水化热导致的温度升高以及外部温度、湿度随时间的反复变化的影响显著，因此，以往有关养护对混凝土性能影响的试验研究，结果大多不具有复现性和可比性。但不论研究结果如何，所有研究者和工程技术人员都倾向于认为，保证足够的潮湿养护时间对混凝土是比较有利的，只是考虑到潮湿养护实施起来比较困难而且成本也比较高，因此规定潮湿养护的最短时间。但实际上如何进行潮湿养护或者潮湿养护要达到什么样的效果，并没有切实可行的规定，其实主要原因是由于缺乏混凝土潮湿养护效果的有效评价方法。

由于缺乏混凝土潮湿养护效果评价方法，因此无法在有关混凝土工程施工合同中对潮湿养护进行具体规定，对混凝土进行养护的一方即使未能提供适当的养护，导致混凝土性能满足不了设计的要求，也无法判定是混凝土养护不充分的结果，却更多地将其归结为混凝土材料生产环节出现问题，而真正的责任方则可能不会受到处罚的约束。由于在混凝土工程质量验收或者出现质量纠纷时难以采用现有评价方法对养护历程进行分析，因此养护的重要性以及可行的措施在实际工程应用中未能被充分重视，导致由于养护不当开裂和早期强度发展缓慢的现象非常普遍。混凝土养护不到位将严重影响混凝土的强度发展、耐久性以及外观质量，缩短混凝土结构的寿命，大大增加混凝土后续使用过程中的维修费用，甚至有些情况下出现较为严重的质量问题而不得不进行拆除，这不仅造成巨大经济损失，而且还严重影响施工工期。

前面已经对目前有关混凝土潮湿养护效果的评价方法进行了分析，这些方法可以定性评价分析混凝土表层状态与潮湿养护的关系，也能从一定程度上反映极端养护条件下混凝土的性能差异。但现有评价方法要反映实际混凝土工程的养护历程还存在明显不足，具体表现为以下几个方面：（1）现有所有方法都需要基准值才能判断是否进行了充分的潮湿养护，而且基准值可能又随很多因素变化或者波动。类似吸水率评价方法，即使所得吸水率比较高，也不能肯定养护不充分，除非能给出养护较好的混凝土基准吸水率；否则，由于混凝土组成不同、施工季节不同以及强度发展不同，吸水率可能会在很大范围内波动。

混凝土的电阻率对其内部含水率的影响非常敏感，混凝土含水率越高，电阻率越低。经过良好养护的混凝土在早期通常有比较高的含水率，因此其电阻率比较低，而且由于不同养护情况下混凝土的含水率只在距离表层较小区域内变化。李美利编著的《新材料科学前沿研究丛书:混凝土潮湿养护效率的电阻率评价方法研究》对不同养护条件下表层混凝土电阻率的变化规律进行了系统的研究，初步建立了混凝土潮湿养护效率的电阻率评价方法。为了使电阻率评价方法能有效应用于混凝土养护效果的现场评定，对预埋电极与钻孔后埋置电极的电阻率测试结果相关性以及电极形式和钢筋对结果的影响进行了研究。结果显示，预埋电极与钻孔后埋置电极的电阻率测试结果有非常好的相关性，棒状电极取代片状电极更有利于钻孔后埋置电极，表明实际工程应用无需预埋电极，可在测试前钻孔后埋置电极进行电阻的测量，这不仅有利于自由选取测试点，也更便于现场对混凝土养护效果进行评价。

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 混凝土养护的原理

1.3 国内外研究进展

1.4 本书研究工作的提出

1.5 本书的主要研究工作

2 原材料和试验研究方法

2.1 原材料

2.2 试验方法

3 混凝土电阻率的恒电位仪测试方法研究

3.1 混凝土电阻率测量原理

3.2 恒电位仪用于电阻测试的有效性

3.3 恒电位仪二电极法测试混凝土电阻数据离散性分析

3.4 恒电位仪测试混凝土电阻率电极布置方式研究

3.5 养护环境对混凝土电阻率的影响

3.6 结论

4 混凝土电阻率随养护条件的变化规律研究

4.1 混凝土电阻率与含水率的关系

4.2 混凝土电阻率的多对电极测量

4.3 不同养护条件下混凝土电阻率变化

4.4 不同龄期混凝土表层电阻率变化规律

4.5 结论

5 混凝土养护效率的电阻率评价方法

5.1 混凝土表层电阻率变化规律

5.2 混凝土表层内外电阻率比值的变化规律

5.3 混凝土表层电阻率与内部电阻率变化规律的比较

5.4 混凝土养护效率电阻率评价方法

5.5 非正常养护条件下养护效果评价方法的探讨

5.6 结论

6 混凝土养护效率电阻率评价方法的应用探索

6.1 试验材料与条件

6.2 棒状铜电极用于电阻率测量的有效性

6.3 不同养护条件下大尺寸混凝土试件的表层电阻率

6.4 结论

7 结论与展望

7.1 主要研究结果

7.2 研究展望

参考文献

《管理科学与工程学科前沿研究报告》由经济管理出版社出版。

《现代混凝土科学的问题与研究》编辑推荐：

配合比理论的缺陷和困惑在哪里？

正确的水泥生产科技发展方向在哪里？

碱骨料反应真的那么严重吗？

引气剂是解决抗冻问题的灵丹妙药吗？

纤维，什么时候有用？

正确的耐久性研究思路在哪里？

解决裂缝问题的正确思路和方法在哪里）

自愈合是混凝土的医生。

干缩是耐久性最大的天敌之一。

《现代混凝土科学的问题与研究》基于作者二十多年的工程现场实践，通过无数个工程实例对现代混凝土在施工中的常见技术质量问题提出了切实可行和非常有效的解决方法，并对现代混凝土的理论问题进行了非常有价值的探索与总结。

建筑学研究前沿（Frontiers of Architectural Research）是由教育部主管、高等教育出版社有限公司和东南大学联合主办、高等教育出版社有限公司出版、Elsevier B.V. 负责生产与托管服务的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版，于2012年1月创刊，全英文季刊。该刊主编是东南大学建筑学院王建国教授。

该刊是一本发表原创的研究论文、综述和案例分析的国际学术刊物，旨在促进建筑领域的学者、建筑师和工程师之间的快速学术交流。覆盖的主题包括但不局限于：建筑设计与理论、建筑技术科学、城市规划与设计、风景园林、建筑更新与遗产保护等。本刊优先发表采用严格科学方法和使用前沿技术进行研究的论文，同时也欢迎探讨建筑社会属性的高水平论文。对所有论文将严格进行同行评议并只接受英文投稿。