Trong đó:

L là chiều cao mẫu trung bình, lấy chính xác đến 0,001 m (m);

A là diện tích mặt cắt ngang mẫu thử, lấy chính xác đến ba chữ số thập phân (m²);

U là điện thế áp dụng (V);

I là cường độ dòng điện (A).

11.1.2  Đối với thiết bị hiển thị điện trở của mẫu, điên trở suất ρ (Ω.m) được xác định theo Công thức 2.

(2)

Trong đó:

...

...

...

A và L xem lại định nghĩa ở Công thức (1).

11.1.3  Đối với thiết bị có thể tự động tính toán điện trở suất trung bình theo Công thức 1 thì chỉ cần ghi lại giá trị đo được mà không cần tính toán gì thêm.

11.2  Tính giá trị trung bình của điện trở suất, lấy chính xác đến 0,1 Ω.m.

11.3  Khi được yêu cầu, điện dẫn suất có thể được tính bằng cách lấy nghịch đảo của điện trở suất nhân với 1000, đơn vị là mS/m.

12  Báo cáo thử nghiệm

12.1  Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

12.1.1  Nguồn gốc mẫu khoan, nếu lấy tại kết cấu thì phải ghi rõ vị trí lấy mẫu;

12.1.2  Kí hiệu mẫu;

12.1.3  Loại bê tông, bao gồm loại chất kết dính, tỷ lệ N/CKD, và các thông tin liên quan đến mẫu thử (nếu có);

...

...

...

12.1.5  Điều kiện bảo dưỡng và tuổi thí nghiệm mẫu thử (nếu có);

12.1.6  Nếu trung bình của hai hoặc nhiều hơn hai mẫu ở cùng tuổi bảo dưỡng, tính toán điện trở suất trung bình, lấy chính xác đến 0,1 Ω.m. Hoặc tính toán điện dẫn suất trung bình, lấy chính xác đến 0,01 mS/m;

12.1.7  Loại thiết bị sử dụng, tần số hoạt động đối với các thiết bị có tần số thay đổi.

13  Độ chụm và độ chệch

13.1  Độ chụm

Một chương trình thử nghiệm được thực hiện ở 12 phòng thí nghiệm sử dụng cùng một loại thiết bị có sẵn trên thị trường. Thử nghiệm được thực hiện trên mẫu bê tông hình trụ (100 x 200) mm bảo dưỡng trong dung dịch nước vôi bão hòa. Thử nghiệm được thực hiện ở tuổi 28 ngày 56 ngày và 91 ngày với giá trị điện trở từ 66 đến 380 Ω.m [2].

CHÚ THÍCH 11: Dung dịch được sử dụng trong chương trình thử nghiệm liên phòng [2] không phải là dung dịch được sử dụng trong phương pháp thử này. Các giá trị độ chụm chưa được công bố với các phép thử được thực hiện với các dung dịch lỗ rỗng mô phỏng như quy định trong phương pháp này không bị ảnh hưởng nhiều. Giá trị độ chụm sẽ được sửa đổi khi các kết quả đó được công bố.

13.1.1  Hệ số biến thiên một người thử nghiệm được tính toán là 4,3 %. Do đó, kết quả của hai thử nghiệm với cùng vật liệu bê tông và tuổi bảo dưỡng do cùng một người thực hiện không được lệch quá 12 % giá trị trung bình của chúng.

13.1.2  Hệ số biến thiên liên phòng thử nghiệm được tính toán là 13,2 %. Do đó, kết quả của hai thử nghiệm với cùng vật liệu bê tông và tuổi bảo dưỡng của hai phòng thí nghiệm khác nhau không được lệch quá 37 % giá trị trung bình của chúng.

...

...

...

Chưa có tài liệu thông tin phù hợp để xác định độ chệch của tiêu chuẩn này, chưa có thông báo về độ chệch đã được xác định.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Hệ số cấu tạo

A.1  Các thí nghiệm điện của bê tông, bao gồm phương pháp thử ASTM C1202 và phương pháp thử ASTM C1760 cũng chịu ảnh hưởng bởi độ dẫn điện của dung dịch lỗ rỗng ngoài độ xốp và mức độ kết nối của các lỗ rỗng. Tuy nhiên, chỉ những yếu tố sau mới biểu thị khả năng chống thâm nhập chất lỏng của bê tông. Sự can thiệp này có thể được bỏ qua bằng cách sử dụng hệ số cấu tạo.

A.2  Hệ số cấu tạo là một đặc tính của vật liệu liên quan đến hình dạng lỗ rỗng và khả năng kết nối. Hệ số cấu tạo có thể được tính là tỷ lệ giữa điện trở của toàn bộ thể tích vật liệu (ρ) so với điện trở của dung dịch lỗ rỗng (ρ₀) bên trong vật liệu đó F = ρ/ρ₀. Điện trở của dung dịch lỗ rỗng có thể được xác định bằng cách tính toán sử dụng các mô hình dựa trên (1) nhiệt động lực học, (2) mô hình toán học (xem A.3) dựa trên tỷ lệ hỗn hợp, (3) hàm lượng kiềm trong chất kết dính và mức độ thủy hóa được giả định, (4) chiết xuất dung dịch lỗ tỗng và đo độ dẫn điện, hoặc (5) đo trực tiếp độ dẫn điện với các sensor được gắn bên trong mẫu thử.

A.3  Điện trở của dung dịch lỗ rỗng (ρ₀) (Ω.m) tỷ lệ nghịch với độ dẫn điện củ nó (S/m). Dựa trên báo cáo của Snyder [3], độ dẫn điện của dung dịch lỗ rỗng có thể được ước tính bằng cách tính toán trực tuyến trên trang web: https://www.nist.gov/el/materials-and-structural-systems-division-73100/inorganic-materials-group-73103/estimation-pore.

A.4  Khi tính toán hệ số cấu tạo, nếu điện trở đo được ở nhiệt độ khác với (27,0 ± 2,0) °C thì điện trở của toàn bộ thể tích mẫu thử và điện trở của dung dịch lỗ rỗng phải được đo ở cùng một nhiệt độ như nhau.

...

...

...

Phụ lục B

(Tham khảo)

Ý nghĩa và sử dụng

B.1  Điện trở suất của bê tông là khả năng chống lại sự dịch chuyển của các ion dưới tác dụng của một điện trường. Điện dẫn suất thể hiện khả năng dịch chuyển của các ion trong dung dịch lỗ rỗng qua bê tông dưới một điện trường (điện dẫn suất càng cao, tốc độ dịch chuyển của ion càng cao). Điện trở suất hay điện dẫn suất của vật liệu phụ thuộc vào thể tích lỗ rỗng, cấu trúc lỗ rỗng (kích thước và mức độ kết nối với nhau), thành phần dung dịch lỗ rỗng, mức độ bão hòa và nhiệt độ của mẫu thử. Các đặc tính của hỗn hợp bê tông ảnh hưởng đến điện trở suất, cũng như khả năng chống lại thâm nhập ion clo bao gồm tỷ lệ nước trên chất kết dính, pozzolan, xỉ lò cao nghiền mịn, sự có mặt của phụ gia polyme, hàm lượng bọt khí, loại và hàm lượng cốt liệu, mức độ đồng nhất, phương pháp bảo dưỡng và tuổi thí nghiệm.

B.2  Điện trở suất của bê tông tỷ lệ nghịch với điện dẫn suất của nó.

B.3  Mục đích việc ngâm mẫu trong dung dịch lỗ rỗng mô phỏng là đảm bảo các lỗ rỗng mao quản và lỗ rỗng gel của mẫu thử được bão hòa. Khi so sánh hai mẫu bê tông với nhau, cần sử dụng cùng một dung dịch ngâm mẫu, mức độ bão hòa càng gần nhau thì càng chính xác. Điều này đặc biệt đúng khi sử dụng điện trở suất hoặc điện dẫn suất đo được, kết hợp với các thông số khác để ước tính độ khuếch tán.

B.4  Thông qua điện trở suất và điện dẫn suất của bê tông có thể đánh giá nhanh khả năng chống lại sự thâm nhập của ion clo và các chất lỏng khác. Kết quả đo điện trở suất và điện dẫn suất cho thấy mối liên hệ với phương pháp thử TCVN 9337:2012. Các kết quả điện trở suất của bê tông liên quan chặt chẽ với hệ số khuếch tán được xác định theo TCVN 9492:2012 (ASTM C1556-11).

Phụ lục C

...

...

...

Lưu ý khi sử dụng

C.1  Khi sử dụng phương pháp thử này để so sánh các hỗn hợp bê tông khác nhau, kết quả có thể không chính xác nếu trong thành phần phụ gia hóa học sử dụng cho một hỗn hợp bê tông có chứa các ion hòa tan trong nước như canxi nitrite (Ca(NO₂)₂) và canxi nitrate (Ca(NO₃)₂). Phụ gia hóa học như canxi nitrite có thể làm giảm điện trở của bê tông do chúng làm tăng độ dẫn điện của dung dịch lỗ rỗng (Chú thích 1). Sự ảnh hưởng này có thể độc lập với chất lượng tổng thể của bê tông. Điều này đã được chỉ ra thông qua thử nghiệm khuếch tán dài ngày của bê tông có canxi nitrite cho tính năng tương đương với mẫu bê tông đối chứng không có phụ gia và độ dẫn điện thấp hơn.

CHÚ THÍCH 12: Tương tự, các loại phụ gia khác chứa thành phần ion hòa tan trong nước cũng ảnh hưởng đến kết quả của phương pháp này. Nếu nghi ngờ có sự ảnh hưởng của phụ gia thì khuyến nghị thực hiện thêm thí nghiệm khuếch tán ion clo dài ngày. Sự ảnh hưởng này có thể được giảm thiểu bằng việc mô tả kết quả thông qua hệ số cấu tạo.

C.2  Sự rửa trôi các ion trong dung dịch lỗ rỗng của bê tông được cho là ảnh hưởng đến giá trị điện trở hoặc độ dẫn điện. Thậm chí việc ngâm mẫu trong dung dịch canxi hydroxyt bão hòa cũng có thể ảnh hưởng đến điện trở suất của dung dịch bên trong lỗ rỗng của bê tông như là sự rửa trôi kali hydroxyt và natri hydroxyt. Do vậy, mẫu bê tông phải được ngâm trong dung dịch lỗ rỗng mô phỏng ít nhất 6 ngày trước khi thí nghiệm.

C.3  Mức độ bão hòa ảnh hưởng rất lớn đến điện trở suất hoặc điện dẫn suất của bê tông do dòng điện chủ yếu truyền qua các chất lỏng có trong lỗ rỗng của bê tông. Việc đạt được trạng thái hoàn toàn bão hòa rất khó, vì vậy, tiêu chuẩn này đưa ra một quy trình để đạt được độ bão hòa cao mà không bị rửa trôi hàm lượng kiềm quá mức cho phép.

C.4  Do bê tông có chứa thành phần điện dung, phản ứng điện của nó là một hàm của tần số AC được đặc trưng bởi cường độ và độ lệch pha. Điều này có thể làm ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Đại lượng mong muốn là độ lớn của trở kháng được đo ở tần số có độ lệch pha nhỏ nhất giữa điện thế và dòng điện. Điều này có nghĩa là hệ thống hoạt động như một điện trở. Một số thiết bị trên thị trường chỉ hoạt động ở một tần số cố định, thông thường từ 10 Hz đến 1 kHz. Mức độ ảnh hưởng của một dải tần số giới hạn đến kết quả được cho là không lớn hơn 5 %.

C.5  Điện trở hoặc độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiệt độ, do đó, các thí nghiệm được thực hiện ở điều kiện cùng nhiệt độ, cho phép sai lệch trong khoảng ± 2 °C.

C.6  Miếng mút xốp mỏng bão hòa chất lỏng dẫn điện được gắn vào các điện cực có thể làm tăng nhẹ điện trở. Tuy nhiên, các điện cực được kẹp chặt vào mẫu thử nên mức độ ảnh hưởng là rất nhỏ và có thể được bỏ qua.

...

...

...

[1] Elsener, B., and Rossi, A., “Passivation of Steel and Stainless Steel in Alkaline Media Simulating Concrete,” Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering, pp. 365-375, 2018.

[2] Spragg, R. P., CASTRO, J., Nantung, T. E., Paredes, M. A., and Wesis, J., “Variability Analysis of the Uniaxial Resistivity Measured Using Concrete Cylinders,” Advances in Civil Engineering Materials, Vol. 1, No. 1, 1-17, 2012.

[3] Snyder, K.A., Feng, A., Keen, B.D , and Mason, T.O., “Estimating the Electrical Conductivity of Cement Paste Pore Solutions from OH^-, K⁺ và Na⁺ Concentrations.” Cement and Concrete Research, Vol. 33, No. 6, pp. 793-798, 2003.

[4] ASTM C1202-19 Standard Testing Method for Electrical indications of Resistance to the Penetration of Chloride Ion of Concrete.

[5] ASTM C1760-12 Standard Testing Method for Bulk Electrical Conductivity of Hardened Concrete

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

...

...

...

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Nguyên tắc

5  Thiết bị và dụng cụ

6  Vật liệu và hóa chất

7  Mẫu thử

8  Chuẩn bị và ổn định mẫu thử

9  Kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị

10  Cách tiến hành

11  Kết quả thí nghiệm

...

...

...

13  Độ chụm và độ chệch

Phụ lục A (Tham khảo) Hệ số cấu tạo

Phụ lục B (Tham khảo) Ý nghĩa và sử dụng

Phụ lục C (Tham khảo) Lưu ý khi sử dụng

Thư mục tài liệu tham khảo

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13932:2024 về Bê tông - Phương pháp xác định điện trở suất hoặc điện dẫn suất