Page 89 - 2022年第53卷第6期

图 ２ 电阻率测试图及电路等效图

图 ３ 不同骨料含量下 ＥＲＣＣ电阻率变化测试结果

图 ３（ａ）结果表明，在炭黑掺量为 ８％时，ＥＲＣＣ电阻率随龄期变化与粗骨料的体积分数相关。骨
料体积分数较小为 １０％～３０％时，ＥＲＣＣ电阻率随龄期变化幅度小，７～２８ｄ增幅为 ０．２％～４．１％，表明
该骨料含量下 ＥＲＣＣ电阻率较稳定；骨料体积分数为 ４０％～５０％时，ＥＲＣＣ２８ｄ龄期内电阻率增幅较
大，增幅为 ９．６％～１７．６％。当炭黑掺量保持不变时，电阻率随着龄期变化规律受骨料含量影响较大，
分析认为：骨料含量较小时，砂浆在单位体积的混凝土内所占的份额大，砂浆内炭黑颗粒接触形成的
导电网络链多且稳定，水泥颗粒水化生成的晶体填充混凝土的孔隙对稳定的通电网络造成的影响小；
但当骨料含量大时，砂浆所占体积小，炭黑接触形成的导电网络链较少，水化产物填充孔隙造成炭黑
间的接触概率降低，炭黑导电通路断裂，电阻率增大明显，同时连通的孔隙被填充，孔隙中自由水减
少，离子导电的贡献降低，在两者共同作用下，骨料体积分数越大，电阻率随龄期变化的幅度越大。
由图 ３（ｂ）可以看出，ＥＲＣＣ电阻率随着粗骨料的体积分数增加而变大，且骨料体积分数越小，电
阻率的增长速率较慢，反之越大。粗骨料体积分数从 ２０％增至 ３０％，混凝土电阻率增幅为 ３３％；粗骨
料体积分数从 ４０％增至 ５０％，混凝土电阻率增幅为 ６８％。混凝土中骨料体积分数较小时，炭黑接触形
成的通电网络复杂、支链多，增加骨料含量只会打断少量传输电子的搭接网络，因此电阻率的增幅较
小；反之，骨料体积分数较大时，通电网络简单、支链少，增加骨料含量甚至会破环导电通路，造成
混凝土电阻率激增。

３ 数值建模与仿真分析

３．１ ＥＲＣＣ细观数值模型 为了深入研究 ＥＲＣＣ电阻率与粗骨料含量之间的数值关系，本节建立了
不同骨料体积分数的 ＥＲＣＣ细观数值模型。
３．１．１ 模型建立 混凝土是由砂浆、骨料和 ＩＴＺ组成的三相复合结构 ［３１］ ，建立混凝土细观模型是混凝

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