混凝土的耐久性是指混凝土抵抗风化作用、化学侵蚀、磨损或任何其他劣化过程的能力，在暴露于恶劣环境中时仍能保持其原有形态、质量和适用性。在很大程度上，人们普遍认为混凝土的耐久性取决于混凝土对侵蚀性介质渗透的抵抗能力。这些介质可能以液态或气态存在，可能通过各种机制进行传输，如渗透、扩散、吸收、吸附以及上述各项的组合。

因此，对于使用中的混凝土来说，各种介质的综合作用可能会占主导地位，出现混合模式的迁移过程。此外，混凝土的迁移参数与以下耐久性特征之间也存在相关性：碳化、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应、抗冻性、浸出、软水侵蚀、酸侵蚀、磨损、氯化物侵入和钢筋腐蚀。因此，离子在混凝土微观结构中的传输对混凝土耐久性的控制起着重要作用。

当离子带电时，混凝土承受带电离子传输的能力在很大程度上取决于其电阻率。在本研究中，由于氯化物侵入和钢筋腐蚀是主要的混凝土劣化过程，因此主要研究领域之一就是这些耐久性特征及其与混凝土电阻率的关系。在过去的几十年里，电阻测量技术作为一种无损技术（NDT），在混凝土结构耐久性评估方面的研究和开发受到了极大的关注。这种方法因其简便、快速、成本低等优点，在现场评估中越来越受欢迎。然而，将这些方法纳入标准和指南的进程却相当缓慢。

一些研究人员试图描述各种参数对电阻率测量的影响。影响测量的重要因素之一是环境条件，如温度、降雨量和相对湿度。在测试过程中，混凝土与电极之间良好的电气连接以及试样的几何形状对获得可靠的测量结果起着关键作用。电阻率测量受混凝土含水量的影响很大。例如，当含水量降低时，电阻率会显著增加。因此，考虑所有这些影响现场电阻率测量的参数并得出有意义的结论并非易事。

本文讨论了电阻率与混凝土某些耐久性特征之间的相关性。这些混凝土特性包括氯离子渗透性、腐蚀率和抗压强度。此外，还介绍了测量混凝土电阻率的不同方法，包括体积电阻率和表面电阻率测量。

本文的主要目的是回顾电阻率测量技术的现有实践状况。本文还确定了电阻率测量技术的适用性和电阻率法的局限性，并回顾了电阻率与混凝土某些耐久性能之间的相互关系。还讨论了表面电阻率和体积电阻率之间的相关性及其应用。

最后，确定了影响电阻率读数的关键参数，以便今后在该领域开展研究。对该领域最相关的出版物进行了广泛的文献检索。比较了实验装置以及获得混凝土电阻率和耐久性能相关数据的方法。确定并比较了影响混凝土电阻率的几个参数。

在电阻率研究中，通常使用尺寸在100至400毫米之间的试样。为模拟实际情况，很少使用尺寸超过1000毫米的试样。

根据表中数据，钢筋直径从4毫米到25毫米不等。在大多数情况下，没有提供关于预埋钢筋类型的详细信息；光面钢筋和带肋钢筋均有使用。在大多数实验研究中，钢筋的覆盖深度从10毫米到80毫米不等。

在调查钢筋锈蚀与混凝土电阻率之间关系的研究中，氯化物渗入是造成锈蚀的主要原因。然而，在所审查的文章中，没有提供有关阳极尺寸以及阳极和阴极比例的信息。只有一项研究只关注碳化引起的腐蚀。

根据表中的数据，在大多数情况下，混凝土或砂浆样品的质量比在0.4至0.65之间。混合比例和水泥含量各不相同，部分研究还使用了粉煤灰或矿渣水泥等混合水泥。有几项研究没有提供水泥类型的详细信息。

在测试期间，试样在不同和/或不断变化的条件下固化和暴露。在大多数研究中，试样都是在石灰饱和水箱中进行固化，并控制温度，以消除温度对电阻率测量的影响。在大多数实验中，温度恒定在20∘C和25∘C之间。为了获得较宽的混凝土电阻率范围，偶尔会考虑使用较干燥的试样。

在大多数实验中，电阻率测量期间试样都放在水箱中，或暴露在较高的相对湿度(RH)下。对于那些以加速腐蚀过程为重点的研究、选择90%至95%的相对湿度作为暴露条件。在部分研究中，样品暴露于外部气候，特别是海洋条件下。一般来说，实验室实验的时间在28到365天之间。只有少数研究测量了一年以上的电阻率。

采用双电极或四点电极（温纳探针装置）技术记录混凝土电阻，然后乘以适当的几何系数将其转换为电阻率。由于双电极法的局限性，大多数专门用于实地调查的研究都使用温纳探针配置。在试图找到混凝土电阻率与其耐久性参数之间相关性的实验研究中，采用了标准化测量协议中的其他破坏性和非破坏性测试技术，包括快速氯化物渗透性（RCP）测试、快速氯化物迁移（RCM）测试、体积扩散（BD）测试和超声波脉冲速度（UPV）。

总之，实验装置会对电阻率测量产生重大影响。具体来说，测量方法和环境条件包括影响所获数据的各种参数。试样的几何形状和一般设置对记录的电阻率值影响较小。要研究电阻率，应仔细选择材料、固化条件和暴露条件。在任何情况下，模拟真实世界的条件都是可取的，因为记录的数据以后可以用作预测模型的输入。由于在所审查的研究中很少报告实地调查数据，因此确定实验室调查与实地条件之间可能存在的偏差似乎至关重要。

影响电阻率测量的参数

下文将讨论已发表文献中影响电阻率读数的相关参数。为简便起见，将这些参数分为两小类：(1)影响混凝土内在电阻率的因素；(2)影响电阻率测量的因素。一般来说，水灰比（w/c）是影响混凝土渗透性及其性能的主要因素之一。水灰比越高，孔隙率越高（空隙越多），电阻率值越低，表明混凝土的渗透性越好。

然而，含有矿渣等辅助胶凝材料的混凝土在不同的w/c比下表现出不规则的行为。例如，w/c比从0.35增加到0.65会导致电阻率值增加，这意味着混凝土的渗透性降低。此外，电阻率测量值还会受到水化程度的影响，因为进一步水化通常会降低混凝土的孔隙率以及这些孔隙的相互连接方式。

对不同w/c比范围的不同混凝土成分进行的实验研究结果也表明，混凝土的导电率随着w/c比的增加而增加。在硬化的混凝土基体中，导电流经孔隙中的流体；因此，相互连接的孔隙的相对体积控制着混凝土的电阻率。

在水泥含量固定的情况下，提高水灰比会导致混凝土拌合物中水化水泥浆的体积分数增加，从而提高混凝土的导电率。即使是含有白色硅酸盐水泥的混凝土也有类似的趋势。当w/c比降低时，电导率由于溶液的离子浓度增加，孔隙溶液的电阻率也随之增加。

研究发现，含水率为0.55和0.65的混合料的电阻率差异并不明显，但含水率为0.45的试样的电阻率差异显著。看来，毛细孔效应和互联效应都能提高w/c比更高的饱和混凝土的电阻率。

长期实验研究还表明，在大约500天之前，混凝土电阻率随着w/c比的增加而降低。然而，在500天之后，电阻率结果显示出相反的行为，因为在非饱和状态下（在实验室环境中）保持较高w/c比的混凝土试件有利于碳化过程，从而导致较长龄期的电阻率值增大。

一般来说，集料的位置和大小不同，其电阻率比硬化的胶凝浆料高，因为集料的孔隙率较小；因此电流很容易流过浆料的孔隙系统。因此，许多研究人员试图研究集料对电阻率测量的影响。实验研究表明，增加骨料含量会导致电阻率升高。

我们还观察到，含有60%大小为16-32毫米骨料的混合物的电阻率比硬化水泥浆的电阻率高出约3倍。在给定体积下，骨料含量的增加和水泥浆的减少导致电阻率值升高，这是因为用更致密的骨料取代了多孔的硬化水泥浆。在比较两种不同大小的集料（0-4毫米和16-32毫米）对电阻率的影响时发现，集料越大，电阻率值越高。

混凝土电阻率的变化受养护制度的影响。影响电阻率变化的两个关键因素是：胶凝材料的水化程度和试样的饱和程度。我们尝试模拟水灰比为0.42的砂浆的三种固化条件：(a)在固化和测试期间密封；(b)在固化和测试期间密封并饱和；(c)在固化和测试期间饱和。结论是在固化和测试期间都密封的试样电阻率最高，而在固化期间密封并在测试时饱和的试样电阻率最低。

这种差异可以用样品的饱和度来解释。结果表明，在实验室水下存放样本可能会导致水化程度与现场结构中的水化程度明显不同。在测试时，持续饱和的样本和密封饱和的样本在相同的水化程度下具有相似的电阻率；但是，在相同的龄期，持续饱和的样本具有更高的水化程度。对于在饱和石灰水下固化的试样，也有假设说由于孔隙溶液可能会浓缩或通过沥滤稀释，存放样品的溶液体积会影响电阻率测量。

根据AASHTOTP95-11，在石灰水箱中固化的试样，平均电阻率值需要乘以1.1，而在相对湿度为100%的潮湿房间中存放的试样，该系数为1。对于给定的水灰比，据观察，更好的固化程序会产生更高的电阻率。在研究中试验的干湿固化条件下，电阻率随着龄期的增加而明显增加。样品储存和固化条件非常重要，因为它们会影响水化程度、饱和度、孔隙结构和溶液浸出。样品储存条件会导致电阻率出现差异，因此建议在电阻率测量前润湿试样。

许多研究人员一直在通过实验和数值研究探索预埋钢筋对混凝土电阻率的影响。从理论上讲，电流通向电阻率最小的通路，而当混凝土中存在预埋钢筋时，电流场会发生扭曲。然而，电流场的交变取决于许多因素，如钢筋相对于探头的方向、钢筋直径和间距以及钢筋所在的深度。，研究还发现，在两根平行钢筋之间进行测量时，减少钢筋间距会增加测量误差。

不过，应该注意的是，这些结果是在导电溶液槽中测量得到的，而不是从真正的混凝土块中测量得到的。利用温纳探针对埋有钢筋的混凝土块进行电阻率测量的类似研究表明，探针垂直于钢筋的方向可显著减少钢筋对电阻率测量的影响。在钢筋混凝土结构中，比较常见的情况是钢筋在两个方向上都有，并且电连接在一起，但在测试的混凝土块中，没有横向钢筋，因此可能会对电阻率测量产生不同的影响。

与大多数研究结果一致，当混凝土中存在预埋钢筋时，电流场会发生扭曲，从而导致电阻率测量结果出现误差。为尽量减少这种影响，建议将所有电极垂直于混凝土表面的预埋钢筋，并至少进行五次测量，每次测量之间的距离为几毫米。此外，一旦混凝土中存在钢筋，就应在电阻率测量中使用修正系数。然而，人们对钢筋存在对电阻率测量的影响并不十分了解，只有少数研究能确定钢筋存在的影响。

混凝土中是否存在裂缝也被认为是影响电阻率的一个参数，因为最初的假设是混凝土是均质的、各向同性的和无裂纹的。裂缝的深度、探头在裂缝上的方向以及裂缝的类型（导电或孤立）都会对电阻率读数产生影响。

正如对混凝土中的预埋钢筋所建议的那样，所有电极都应放置在与裂缝垂直的方向上。据报道，导电裂缝的电阻率读数较高，而绝缘裂缝的电阻率读数较低。不过，没有资料显示腐蚀引起的裂缝对混凝土电阻率的影响有多大。此外，当绝缘裂缝和导电裂缝桥接在一起时，它们对电阻率的综合影响也不甚了解。