在雙碳目標(biāo)推動(dòng)下,低標(biāo)號(hào)、低碳型水泥及輔助膠凝材料(SCMs)已成為工程界主流選擇。但傳統(tǒng)的強(qiáng)度測(cè)試,早已跟不上新一代建材的性能需求 —— 只看抗壓強(qiáng)度,如何保證結(jié)構(gòu)幾十年的耐久性?
近日,ASTM C19521標(biāo)準(zhǔn)正式落地,結(jié)合 Proceq Resipod 電阻率測(cè)試儀的體積電阻率測(cè)試法,為輔助膠凝材料評(píng)估帶來(lái)新突破!不用額外制樣,就能同步掌握材料強(qiáng)度、反應(yīng)活性與孔結(jié)構(gòu)特性,讓耐久性評(píng)估更精準(zhǔn)。
為什么傳統(tǒng)強(qiáng)度測(cè)試 “不夠用” 了?
長(zhǎng)期以來(lái),輔助膠凝材料的性能評(píng)估,主要依賴 ASTM C6183、C989?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強(qiáng)度活性指數(shù)(SAI)2 。盡管SAI可提供相對(duì)強(qiáng)度的量化指標(biāo),但其無(wú)法量化材料對(duì)孔隙體積、孔隙連通性或孔隙溶液化學(xué)組成的影響。
而大量文獻(xiàn)與技術(shù)報(bào)告的研究成果已明確指出,電導(dǎo)率與膠凝材料中離子和流體傳輸阻力存在顯著相關(guān)性。這正是 ASTM C1952 標(biāo)準(zhǔn)要解決的核心痛點(diǎn)!
ASTM C1952規(guī)范了砂漿立方體體積電阻率的測(cè)試方法,并將體積電阻率指數(shù)(BRI)定義為SCM砂漿與對(duì)照混合物的電阻率比值。Hooton(2025)?和Obla(2024)?的研究表明,即使強(qiáng)度差異較小,活性SCM的BRI值仍顯著高于惰性填料。
ASTM C1952 標(biāo)準(zhǔn):給輔助膠凝材料 “畫準(zhǔn)像”
2025 年 6 月,美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)正式發(fā)布ASTM C1952 標(biāo)準(zhǔn)《采用體積電阻率測(cè)試法測(cè)定砂漿試塊體積電阻率指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》,堪稱輔助膠凝材料評(píng)價(jià)的 “新基準(zhǔn)”:
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測(cè)試對(duì)象:50mm(2 英寸)砂漿試塊,與強(qiáng)度測(cè)試試塊完全一致;
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養(yǎng)護(hù)條件:飽和石灰水養(yǎng)護(hù),模擬實(shí)際工程服役環(huán)境;
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測(cè)試指標(biāo):體積電阻率指數(shù)(BRI) —— 即輔助膠凝材料砂漿試塊與硅酸鹽水泥試塊的電阻率比值;
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用強(qiáng)度活性指數(shù)(SAI)測(cè)試同一組試塊,同步評(píng)價(jià)材料結(jié)構(gòu)致密化程度。
耐久性工程團(tuán)隊(duì)(Durability Engineers, DE)已在多項(xiàng)輔助膠凝材料評(píng)估研究中應(yīng)用ASTM C1952標(biāo)準(zhǔn)。研究采用Proceq Resipod電阻率儀在抗壓強(qiáng)度測(cè)試前測(cè)量體積電阻率,從而直接關(guān)聯(lián)材料的反應(yīng)活性、強(qiáng)度發(fā)展及孔隙結(jié)構(gòu)變化。
用Proceq Resipod 開展砂漿試塊體積電阻率測(cè)試的試驗(yàn)室布置
簡(jiǎn)單易操作,工程適用性拉滿
耐久性工程團(tuán)隊(duì)(DE)已將該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于實(shí)際研究,流程簡(jiǎn)潔有效,完全適配實(shí)驗(yàn)室與工程檢測(cè)場(chǎng)景:
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按 ASTM C109?、C1952 標(biāo)準(zhǔn)制備砂漿試塊(SCMs 替代率 20%);
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每塊試件經(jīng)石灰飽和水(pH=12.5±0.1)養(yǎng)護(hù);
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用 Proceq Resipod 電阻率儀測(cè)試體積電阻率;
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同一試塊立即開展抗壓強(qiáng)度測(cè)試,同步獲取 SAI 與 BRI 數(shù)據(jù);
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兩項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合分析,各方面掌握材料強(qiáng)度發(fā)展與微觀結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。
測(cè)試試塊 SCMs 的強(qiáng)度活性指數(shù)(SAI)與體積電阻率指數(shù)(BRI)相關(guān)性分析
不止于砂漿,混凝土檢測(cè)也能用!
ASTM C1952 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用場(chǎng)景,早已突破砂漿試塊:
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延伸應(yīng)用:可結(jié)合 ASTM C1876(混凝土體積電阻率測(cè)試)、AASHTO T358-15(混凝土表面電阻率測(cè)試),直接用于混凝土 試塊檢測(cè);
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設(shè)備兼容:Proceq Resipod 電阻率儀可一站式完成上述所有測(cè)試,無(wú)需更換設(shè)備;
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測(cè)試精度:標(biāo)準(zhǔn)化條件下,7 天 / 28 天測(cè)試變異系數(shù)僅 3% 左右,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方法;
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推動(dòng)輔助膠凝材料評(píng)估從 “強(qiáng)度導(dǎo)向” 轉(zhuǎn)向 “性能導(dǎo)向”,為低碳混凝土的耐久性設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
從單純追求強(qiáng)度,到兼顧強(qiáng)度與耐久性;從復(fù)雜制樣到 “一標(biāo)兩用”,ASTM C1952 標(biāo)準(zhǔn)與 Proceq Resipod 的組合,不僅解決了輔助膠凝材料評(píng)估的行業(yè)痛點(diǎn),更契合了低碳建筑對(duì) “高性能、長(zhǎng)耐久” 的核心需求。
未來(lái),隨著該方法在工程中的廣泛應(yīng)用,將有更多好的低碳建材脫穎而出,為綠色建筑的長(zhǎng)期保駕護(hù)航!
參考文獻(xiàn)(精簡(jiǎn)版)
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