在双碳目标推动下,低标号、低碳型水泥及辅助胶凝材料(SCMs)已成为工程界主流选择。但传统的强度测试,早已跟不上新一代建材的性能需求 —— 只看抗压强度,如何保证结构几十年的耐久性?
近日,ASTM C1952¹标准正式落地,结合 Proceq Resipod 电阻率测试仪的体积电阻率测试法,为辅助胶凝材料评估带来新突破!不用额外制样,就能同步掌握材料强度、反应活性与孔结构特性,让耐久性评估更精准。
为什么传统强度测试 “不够用” 了?
长期以来,辅助胶凝材料的性能评估,主要依赖 ASTM C618³、C989⁴标准规定的强度活性指数(SAI)² 。尽管SAI可提供相对强度的量化指标,但其无法量化材料对孔隙体积、孔隙连通性或孔隙溶液化学组成的影响。
而大量文献与技术报告的研究成果已明确指出,电导率与胶凝材料中离子和流体传输阻力存在显著相关性。这正是 ASTM C1952 标准要解决的核心痛点!
ASTM C1952规范了砂浆立方体体积电阻率的测试方法,并将体积电阻率指数(BRI)定义为SCM砂浆与对照混合物的电阻率比值。Hooton(2025)⁵和Obla(2024)⁶的研究表明,即使强度差异较小,活性SCM的BRI值仍显著高于惰性填料。
ASTM C1952 标准:给辅助胶凝材料 “画准像”
2025 年 6 月,美国材料与试验协会(ASTM)正式发布ASTM C1952 标准《采用体积电阻率测试法测定砂浆试块体积电阻率指数的标准试验方法》,堪称辅助胶凝材料评价的 “新基准”:
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测试对象:50mm(2 英寸)砂浆试块,与强度测试试块完全一致;
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养护条件:饱和石灰水养护,模拟实际工程服役环境;
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测试指标:体积电阻率指数(BRI) —— 即辅助胶凝材料砂浆试块与硅酸盐水泥试块的电阻率比值;
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用强度活性指数(SAI)测试同一组试块,同步评价材料结构致密化程度。
耐久性工程团队(Durability Engineers, DE)已在多项辅助胶凝材料评估研究中应用ASTM C1952标准。研究采用Proceq Resipod电阻率仪在抗压强度测试前测量体积电阻率,从而直接关联材料的反应活性、强度发展及孔隙结构变化。
用Proceq Resipod 开展砂浆试块体积电阻率测试的试验室布置
简单易操作,工程适用性拉满
耐久性工程团队(DE)已将该标准应用于实际研究,流程简洁有效,完全适配实验室与工程检测场景:
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按 ASTM C109⁷、C1952 标准制备砂浆试块(SCMs 替代率 20%);
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每块试件经石灰饱和水(pH=12.5±0.1)养护;
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用 Proceq Resipod 电阻率仪测试体积电阻率;
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同一试块立即开展抗压强度测试,同步获取 SAI 与 BRI 数据;
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两项指标联合分析,各方面掌握材料强度发展与微观结构演化规律。
测试试块 SCMs 的强度活性指数(SAI)与体积电阻率指数(BRI)相关性分析
不止于砂浆,混凝土检测也能用!
ASTM C1952 标准的应用场景,早已突破砂浆试块:
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延伸应用:可结合 ASTM C1876(混凝土体积电阻率测试)、AASHTO T358-15(混凝土表面电阻率测试),直接用于混凝土 试块检测;
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设备兼容:Proceq Resipod 电阻率仪可一站式完成上述所有测试,无需更换设备;
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测试精度:标准化条件下,7 天 / 28 天测试变异系数仅 3% 左右,数据稳定性远超传统方法;
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推动辅助胶凝材料评估从 “强度导向” 转向 “性能导向”,为低碳混凝土的耐久性设计提供科学依据。
从单纯追求强度,到兼顾强度与耐久性;从复杂制样到 “一标两用”,ASTM C1952 标准与 Proceq Resipod 的组合,不仅解决了辅助胶凝材料评估的行业痛点,更契合了低碳建筑对 “高性能、长耐久” 的核心需求。
未来,随着该方法在工程中的广泛应用,将有更多好的低碳建材脱颖而出,为绿色建筑的长期保驾护航!
参考文献(精简版)
[1] 美国材料与试验协会(ASTM International). ASTM C1952-25,《采用体积电阻率测试法测定砂浆试块体积电阻率指数的标准试验方法》[S]. 美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市,2025。
[2] 美国材料与试验协会(ASTM International). ASTM C311/C311M,《硅酸盐水泥混凝土用粉煤灰或天然火山灰的取样与试验标准方法》[S]. 美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市。
[3] 美国材料与试验协会(ASTM International). ASTM C618,《混凝土用燃煤粉煤灰及原状 / 煅烧天然火山灰的标准规范》[S]. 美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市。
[4] 美国材料与试验协会(ASTM International). ASTM C989/C989M,《混凝土及砂浆用矿渣水泥的标准规范》[S]. 美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市。
[5] Hooton R D. 利用体积电阻率指数评价混合水泥及辅助胶凝材料的抗渗性能 [C]// 首届麦卡特国际混凝土测试与监测技术研讨会论文集。英国爱丁堡:赫瑞 - 瓦特大学,2025。
[6] Obla K H. 基于体积电阻率测试的天然火山灰性能有限评价 [R]. 美国弗吉尼亚州亚历山大市:美国预拌混凝土协会(NRMCA),2024。
[7] 美国材料与试验协会(ASTM International). ASTM C109/C109M,《水硬性水泥砂浆的抗压强度试验方法(采用 50mm 立方体试块)》[S]. 美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市。