电阻率法在水泥基材料研究中的应用进展

介绍了电阻率法在水泥基材料中的应用历史、理论基础、测试仪器及测定方法,对采用电阻率法研究水泥基材料的水化过程以及预测凝结时间和强度等方面的研究成果进行了总结,概述了电阻率法在化学外加剂与矿物掺合料作用机理方面的研究现状,并对其在其他方面中的应用情况进行了归纳,最后对电阻率法存在的问题及今后的应用方向提出了建议。     

溴化钙对水泥基材料强度及微观结构影响

以溴化钙(CaBr₂)作为早强组分,研究低温5℃下CaBr₂的早强性能,及其对净浆水化热、产物组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:CaBr₂早强性能优异,且使28 d强度不降低;对温度-5～20℃具有良好适应性,温度越低,早强作用越显著.当温度低于5℃以下,掺1.0%CaBr₂时,净浆1、3、7和28 d抗压强度比分别达到299%、179%、157%和134%,各龄期强度均超过对比样20℃养护下的强度.当温度为20℃时,CaBr₂的掺入使水泥水化诱导期缩短、加速期提前,水化放热速率、放热量增大.CaBr₂促进了低温下水泥熟料的水化,且生成水化溴氧铝酸钙[Ca₄Al₂O₆Br₂·10H₂O]的新物质,大量水化产物相互堆积,细化了水化初期(7 d前)试件的孔径,最可几孔径减小,总孔隙率降低,试件微观结构更加致密.     

不同稠度条件下的水泥基材料电阻率与水化特性研究

以硅酸盐水泥为基体,添加矿粉或粉煤灰,借助电阻率测定仪、XRD及SEM等研究了不同稠度条件下的水泥基材料在水化过程中电阻率及水化产物的变化。结果表明,在相同水化条件下,标准稠度的水泥基材料电阻率最高。非标准稠度样品电阻率偏低是因为其低水胶比时水化产物少而高水胶比时微观孔隙多。     

声学无损检测法用于研究水泥基材料的早期水化

水泥基材料早期形态的复杂性与多变性给研究者带来一定的困难,声学无损检测法可在不破坏样品的情况下进行连续观测,给研究者们提供了新的手段。本文对国内外声学无损检测法用于水泥基材料早期水化研究的进展情况进行了分类介绍,并作了综合性评价。     

重塑黄土固结过程中电阻率参数变化研究

通过测试重塑黄土固结过程中不同电流频率下的横向和竖向电阻率,分析了其电阻率结构特性参数(平均结构因子、平均形状因子与各向异性系数)的变化规律,结合微结构的变化探讨了其机理。试验结果表明:重塑黄土固结过程中,竖向电阻率随着竖向压力的增加先减小,减小过程集中在初始阶段(0p≤50kPa),超过这一压力范围后,竖向电阻率呈上升趋势;横向电阻率随着竖向压力的增加先增大后减小,最后呈增大趋势;平均结构因子与平均形状因子均随竖向压力的增加先增大后减小,最终呈增大趋势;各向异性系数随竖向压力的增大先快速减小,并最终趋于稳定;各个电流频率下的电阻率参数值变化规律相似,但数值大小有异。     

硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构影响的研究

探讨不同掺量的硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构的影响.结果表明:掺入硅灰可以减缓水泥早期水化反应速度,使水化产物减少,结构疏松,使水泥砂浆早期强度有所下降.掺入适量的硅灰可以提高水泥后期水化反应速度,使水化产物增多,提高水泥砂浆的密实度,并能促使水化反应长期进行,从而提高水泥砂浆的后期与长期强度;硅灰的优化掺量为8%.掺入硅灰会降低水泥净浆的流动性,增加水泥的凝结时间,但水泥的安定性均为合格.     

研究水泥净浆和砂浆收缩开裂性能的新方法

针对传统圆环试验开裂位置随机和开裂敏感性差的问题,提出了外方内圆偏心约束试验方法.采用该方法进行水泥净浆和砂浆开裂试验,试验结果表明,该方法可以预知试件开裂位置,方便裂缝观测,且该方法开裂敏感性好,可以加快试件的开裂,缩短试验周期.     

原状黄土固结过程中电阻率参数变化研究

通过测试原状黄土固结过程中的电阻率,研究了固结压力和电流频率对电阻率参数的影响规律。结果表明:原状黄土固结过程中,随着压力的增大,横向电阻率增大,竖向电阻率、平均结构因子、平均形状因子和各项异性系数先减小后增大;随着电流频率的增大,平均结构因子和平均形状因子先快速下降后逐渐趋于平稳,各向异性系数先快速上升后缓慢上升;建议类似研究的电流频率范围采用50 k Hz~1 MHz为宜。     

基于不同石粉掺量水泥力学性能变化试验研究

通过在水泥净浆中加入不同比例的石粉,分析石粉含量对水泥净浆试块力学性能的影响。试验中水泥和水的比例依次按照2∶1、2.5∶1、3∶1进行,研究在不同水胶比状态下加入一定量的石粉对水泥力学性能的影响,以及是否可以达到提高水泥强度、二次利用石粉废料、节约资源、降低成本的目的。     

水泥土受压过程中电阻率的变化研究

通过对水泥土进行无侧限强度试验,并同步测量其电阻率,分析了水泥土在受压变形过程中电阻率变化规律。研究表明,水泥土电阻率随龄期和无侧限抗压强度的增大而增大,随着应变的增加而逐渐降低;当应变增加到一定程度时,电阻率趋于稳定,此时水泥土的应力达到最大值,并发生破坏;水泥土电阻率和应变的关系能够很好地反映在受压变形过程中水泥土损伤的4个阶段,水泥土损伤越大,裂纹越多且相互连通程度越大,孔隙水贯通性越强,结构的整体导电性就越高,水泥土的电阻率越低。为建立水泥土的电阻率损伤模型奠定了基础。     

粉煤灰水泥浆体的电阻率与化学收缩及自收缩的相互关系

为研究粉煤灰的硅酸盐水泥浆体的电阻率、化学收缩及自收缩的变化规律,定量描述水泥基材水化过程中自收缩和未充水毛细孔体积在化学收缩中所占的比例变化,测定了不同水胶比和粉煤灰掺量的早龄期水泥基浆体的电阻率、化学收缩和自收缩。结果表明:水泥基浆体在硬化减速期的电阻率随时间对数的曲线斜率K和浆体3d抗压强度成线性关系,并进一步论证了K值对水泥浆体结构密实速度的物理意义及其推测强度的应用价值;浆体的化学收缩和自收缩分别随水胶比升高或粉煤灰掺量增大而降低。浆体在24h后的单位体积化学收缩和30h后的自收缩随电阻率的发展均表现出线性关系。定量地提出了终凝后自收缩变化量与终凝后线性化学收缩变化量的比例参数γ的概念,较小的γ值表明:与未充水毛细孔相比,自收缩的比例很小;同一样品的比例参数γ表现出随水化时间逐渐减小。     

电阻率法研究氯化钠对水泥砂浆强度的影响

以掺加不同氯化钠质量浓度的水泥砂浆为研究对象,经过不同龄期的标准养护,考虑电流频率对电阻率值的显著影响,研究了其在不同频率下的电阻率和无侧限抗压强度,建立了水泥砂浆的无侧限抗压强度与电阻率的定量关系。结果表明：不同龄期、不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的电阻率均随电流频率的增大而明显降低,合理的电流测试频率范围以50 kHz 为宜;不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随龄期的增加经历快速增长和缓慢增长两个阶段;不同龄期下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随氯化钠质量浓度的增加历经增强、平稳和减小3个阶段。     

基于电阻率的混凝土裂缝测量方法

基于四探针电阻率测量技术,依据试验测得的混凝土表观电阻率变化确定裂缝位置.在考虑到干燥环境、潮湿环境和输入电流方向对裂缝导电能力影响的前提下,采用数值模拟技术探讨了表观电阻率随裂缝深度的变化规律,并将实际裂缝简化为等效裂缝,进而提出裂缝等效电路和等效电阻的方法,研究了表观电阻率与裂缝密实度的关系.结果表明,依据电阻率测量方法可以准确地找出裂缝位置,裂缝深度和密实度与表观电阻率变化有较好的相关性;在干燥环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率随着裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而增大,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小;在潮湿环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率不随裂缝深度或裂缝等效电阻率的变化而改变,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小.     

早龄期水泥浆体的化学收缩与电阻率研究

研究了水灰比分别为0.3,0.4和0.5的硅酸盐水泥浆体在3d龄期内的化学收缩与电阻率的变化规律,并根据非蒸发水含量计算了水泥的水化度,讨论了化学收缩与水化度之间的关系以及电阻率与水化度之间的关系.化学收缩采用ASTM C1608—07规定的膨胀测定法进行测试,电阻率采用无接触电阻率法进行测试.结果表明：水泥浆体的化学收缩与水泥的水化度之间具有较好的线性关系;对于不同水灰比的水泥浆体,当龄期在12h以上时,化学收缩与电阻率之间存在较好的线性关系,可以根据电阻率计算水泥的水化度和化学收缩.     

土的视电阻率的各向异性指数随裂隙深度开展的变化规律研究

土中裂隙不论对环境、工程还是农业都有危害。目前的研究裂隙的方法有很多,但都有其缺陷,特别在裂隙深度上的研究没有一个经济无损可以广泛应用的方法。用单层电极模型来分析研究具有不同裂隙开展的土的视电阻率的各向异性指数(AI),掌握各向异性指数的变化规律;用有机玻璃板作为裂隙,通过四电极法做多层电极室内试验证上诉规律。得出单层电极测量裂隙深度对土体的AI的影响存在1倍电极距离的影响范围,AI变化率在裂隙相对深度接近于0点取到峰值,以此提出裂隙的深度的测试方法。     

纳米锆合金晶格畸变对电子行为的影响

研究了锆合金晶格畸变对电子行为的影响,建立了晶格畸变与电阻率之间的关系模型.结果发现,锆合金纳米化后,随晶格畸变增大电阻率增大,晶粒尺寸越小电阻越大.     

Anomalous temperature dependence of the electrical resistivity of molten Sb

Using the d.c. four-probe method, the electrical resistivity of high-purity liquid Sb has been accurately measured as functions of temperature. It is observed that the resistivity of liquid Sb changes abnormally with increasing temperature, which is very different from that of simple liquid metals. Based on the reported structure factor at several temperatures, the results obtained in this work have been discussed and interpreted qualitatively according to Ziman theory. The analysis suggests that the existence of short-range order structure near the melting point can account for the abnormal phenomenon observed in the resistivity of liquid Sb, in which semimetal-metal transaction takes place in the melting process. At the same time, the progress of the structure change of liquid Sb with temperature has also been pointed out     

TiB2复合阴极涂层的高温电阻率

采用自行研制的高温电阻测试仪,分别测定电极石墨和不同TA含量形稳粒子增强剂的TiB2复合涂层的电阻率.研究结果表明:在960℃时,不添加TA的TiB2复合涂层的电阻率为30.3 μΩ·m,比国家标准对铝电解用半石墨阴极碳块的电阻率的要求值低,可以用于实际生产;添加TA会使TiB2复合阴极涂层的高温电阻率增大,TA最大添加量不能超过6%.