دستگاه مقاومت الکتریکی بتن به روش سطحی ونر

توضیحات

دستگاه مقاومت الکتریکی بتن به روش سطحی ونر

مقاومت الکتریکی یکی از ویژگی های ماده است که برای اهداف مختلفی مانند بررسی ویژگی های بتن استفاده میشود. اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن در درجه اول برای ارزیابی شاخص هایی مانند دوام، نفوذپذیری، تخمین نفوذ اسید و انتشار یون کلرید در بتن به کار می رود .
ترک ها و حفره ها در ساختار بتن به عنوان مسیری برای نفوذ مواد مضر به داخل ماتریس بتن عمل می کنند. وجود این ترک‌ ها را می‌توان با اندازه‌گیری‌ مقاومت الکتریکی ثبت نمود و از این طریق دوام بتن را در طولانی مدت پیش بینی کرد.
جریان الکتریکی از طریق یون‌های باردار حل شده منافذ ماتریس بتن منتقل می‌شود. بنابراین، مقاومت الکتریکی شاخص مناسبی برای ارزیابی ریزساختار بتن است. این مقاومت به ریزساختار بتن یعنی پارامترهایی مانند توزیع اندازه منافذ مویینگی و اتصال آنها بستگی دارد. یک شبکه منافذ ظریف و با اتصال کمتر منجر به نفوذپذیری کمتر و مقاومت بالاتر در بتن می شود.
اندازه و ساختار منافذ بتن تحت تاثیر عواملی مانند نوع سیمان، نسبت آب به سیمان، افزودنی‌های پوزولانی و درجه هیدراتاسیون بتن قرار دارد. همچنین، شرایط محیطی (در درجه اول رطوبت نسبی) که بتن در آن قرار می گیرد، بر این عوامل تاثیرگذار است.
در چند دهه اخیر، مطالعات بسیاری پیرامون توسعه تکنیک های اندازه گیری مقاومت الکتریکی به عنوان یک روش غیرمخرب (NDT) برای ارزیابی دوام سازه های بتنی انجام گرفته است. در ارزیابی های میدانی، این روش به دلیل سادگی، سرعت بالا و هزینه پایین محبوبیت بیشتری پیدا کرده است.
اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی را می‌توان به روش‌های مختلف انجام داد: انواع روش هایی که معمولاً برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از (1) مقاومت الکتریکی حجمی، (2) تست دیسک سطح، (3) روش چهار نقطه‌ای (Wenner) و (4) تست آرایه مربعی چهار پروب.
اگرچه روش‌های متعددی برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن وجود دارد، روش چهار نقطه ای (Wenner) به دلیل اندازه‌گیری سریع، معمولا جهت آزمایش در محل و بررسی های آزمایشگاهی در اولویت بوده است.
شکل 1 تصویری از دستگاه اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن به روش ونر را نشان می دهد.

 

 

این دستگاه از چهار الکترود خطی با فاصله مساوی تشکیل شده است. روش اندازه گیری مقاومت الکتریکی به روش Wenner برای اولین بار به منظور تعیین لایه های خاک توسط Wenner در دفتر ملی استاندارد در دهه 1910 معرفی شد. سپس، این روش در طول زمان برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن اصلاح شد. در این تکنیک، از چهار الکترود خطی با فاصله مساوی برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی سطح بتن استفاده می شود (شکل 1). دو الکترود خارجی جریان AC را به سطح بتن اعمال می کنند و اختلاف پتانسیل الکتریکی توسط الکترودهای های داخلی اندازه گیری می شود. ثابت ظرف رسانایی سنجی برای مواد نیمه بی نهایت همگن به صورت رابطه زیر تعریف می شود:

k=γ×a
که در آن a فاصله بین الکترودهای با فواصل مساوی است. γ ضریب اصلاح هندسه بدون بعد است که برای مواد نیمه بی نهایت مانند دال های بتنی برابر با 2π است. با این حال، ضریب اصلاح هندسه برای آزمایش‌هایی که در شرایط آزمایشگاهی روی استوانه‌های کوچک یا نمونه‌های مکعبی انجام می‌شوند، متفاوت است. برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی سطح، AASTHO T358 استاندارد مشخص شده ای در این رابطه است. فاصله الکترود ها در این استاندارد 1.5 اینچ (یا 38 میلی متر) و فرکانس AC 13 هرتز در نظر گرفته شده است. این روش برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن در محل کارگاه قابل اعتماد است. با این حال، عواملی مانند وجود آرماتور، ترک، شرایط سطح، مخلوط بتن و شرایط محیطی بر نتایج آزمایش تاثیرگذار هستند.

دستگاه مقاومت سنج 4 نقطه ای ونر ساخت شرکت آزمون، دستگاهی دقیق، سریع و قابل اعتماد بوده که جهت کاربری در آزمایشگاه و سایت طراحی شده است. در این دستگاه فاصله بین الکترودها در دو سایز 38.1 میلی متر براساس AASHTO T 358 و 50 میلی متر براساس سایر روش ها پیش بینی شده است.

کاربرد دستگاه مقاومت الکتریکی بتن به روش سطحی ونر

• مقاومت بتن در برابر نفوذ کلرید
• برآورد احتمال خوردگی
• تخمین میزان خوردگی
• تخمین نفوذپذیری کلرید
• ارزیابی کارایی عمل آوری
• اطلاعات لازم طراحی برای سیستم های حفاظت کاتدی

مشخصات فنی :

محدوده اندازه گیری: 1- 1000 kΩ cm

دقت : 1%

فرکانس ثابت : 40 هرتز

نمایش خطای جریان بیش از انتظار و تماس ضعیف با نمونه

جهت مشاهده توضیحات دستگاه تعیین نفوذ یون کلر در بتن (RCPT) کلیک کنید.

جهت مشاهده توضیحات دستگاه تعیین مهاجرت و نفوذ یون کلر (RCMT) کلیک کنید.