基于多相復(fù)合理論的水工混凝土電導(dǎo)率測(cè)試研究.pdf

1、混凝土電導(dǎo)率近年來(lái)已成為研究的熱點(diǎn)，為了探究水工混凝土內(nèi)部缺陷面（孔隙結(jié)構(gòu)）的空間分布，本文基于多相復(fù)合理論，將水工混凝土看作“膠凝材料-砂-石-水-氣”組成的多相復(fù)合材料，建立混凝土各組分成分膠凝材料、骨料、含氣量、含水率的電導(dǎo)率及各組分的體積比與混凝土電導(dǎo)率之間的數(shù)學(xué)模型。利用電法檢測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)水工混凝土各組成成分的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)試，并將實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)代入建立的模型中，得到相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系，最終探求水工混凝土電導(dǎo)率與混凝土

2、內(nèi)部缺陷面特征參數(shù)空氣比和含水率的關(guān)系。本文研究的主要內(nèi)容概括如下：
　　（1）水工混凝土多相復(fù)合介質(zhì)電導(dǎo)率模型的建立。將水工混凝土的固、水、氣三相分開(kāi)研究，基于多相復(fù)合介質(zhì)電導(dǎo)理論的串-并聯(lián)模型，分別推導(dǎo)了干燥密實(shí)的水泥砂漿材料電導(dǎo)率模型、干燥密實(shí)的水工混凝土材料電導(dǎo)率模型、水工混凝土固-氣兩相復(fù)合電導(dǎo)率模型、水工混凝土固-水-氣三相復(fù)合電導(dǎo)率模型。通過(guò)模型推導(dǎo)，建立了水工混凝土電導(dǎo)率與混凝土內(nèi)部的空氣比及含水率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，

3、為混凝土壩電法診斷提供了理論指導(dǎo)。
　　（2）混凝土電導(dǎo)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)。混凝土電導(dǎo)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)分兩部分，一部分是實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，另一部分是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)二電極法、四電極法、無(wú)電極法這幾種電法檢測(cè)方法各自實(shí)用性進(jìn)行比較，考慮到工程實(shí)際的應(yīng)用，本文采用四電極法進(jìn)行混凝土電導(dǎo)率的測(cè)試，為此設(shè)計(jì)了一套四電極測(cè)試裝置。為了盡量減小極化現(xiàn)象對(duì)混凝土電導(dǎo)率的影響，測(cè)試裝置的供電部分選擇110V的交流電，四電極探頭部分選用圓形鋁電極片作為四電極

4、裝置的探頭部分。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩組相同的純水泥石試樣和五組配合比不同的水泥砂漿試樣，分別用四電極法測(cè)定了干燥密實(shí)的純水泥石試樣電導(dǎo)率值和干燥密實(shí)的水泥砂漿試樣電導(dǎo)率值，同時(shí)還設(shè)計(jì)了相同組數(shù)的實(shí)驗(yàn)，使用二電極法測(cè)試進(jìn)行對(duì)照。
　?。?）確定水泥砂漿電導(dǎo)率與膠凝材料體積比的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)果，代入水泥砂漿材料電導(dǎo)率模型中，可以得到相應(yīng)膠凝材料體積比所對(duì)應(yīng)的構(gòu)成因子值，從而得到構(gòu)成因子與膠凝材料體積比的數(shù)學(xué)關(guān)系模型。最終將水泥