Zależność oporności elektrycznej od długości rysy w zaprawie cementowej

• Autorzy: Teomete E.

Warianty tytułu

EN

Relations of crack length and electrical resistance for smart cement based composites

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Badano występowanie korelacji pomiędzy długością rysy i zmianą oporności elektrycznej próbek betonowych. Sporządzono próbki bez włókien i z włóknami stalowymi, o długości 6 mm, których zawartość wynosiła 1% objętościowy. Badano wytrzymałość przy zastosowaniu trzypunktowego zginania. Pomiary długości rysy i potencjału elektrycznego wykonywano równocześnie z badaniami wytrzymałości na zginanie. Uzyskane wyniki pokazują, że oba rodzaje próbek wykazują bardzo dobrą korelację pomiędzy długością rysy i zmianami oporności elektrycznej. Ta dobra korelacja utrzymuje się nawet w przypadku dużych długości rysy sięgającej 20 mm, w próbkach o przekroju poprzecznym wynoszącym 40 mm x 40 mm. Próbki z włóknami stalowymi wykazują większy współczynnik korelacji równy 0,97, podczas gdy kształtki bez włókien mają 0,96.

EN

In this study, the correlations between crack length and electrical resistance change were investigated for cement matrix composites. A mix without fibers and another mix with 6 mm long steel fibers, 1% volume fraction were produced. Three samples from each mix were cast and cured. Three point bending test was applied to the samples. Crack length and electrical potential measurements were conducted simultaneously with the bending tests. The results have shown that both mixes have strong correlation between crack length and electrical resistance change. The strong correlation holds for even high crack lengths; as high as 20 mm for samples of cross section 40 mm x 40 mm. The samples with steel fiber has a higher correlation coefficient of 0.97 while the specimens without fiber have correlation coefficient of at most 0.96.

Słowa kluczowe

PL

zaprawa cementowa; zbrojenie rozproszone; włókno stalowe; zginanie; zarysowanie; długość rysy; oporność elektryczna

EN

cement mortar; dispersed reinforcement; steel fibre; bending; cracking; crack length; electrical resistance

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 18/80, nr 6
• Strony: 329--334
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Teomete E.

• Civil Engineering Department, Dokuz Eylul University, Kaynaklar, Buca, Izmir, Turkey

Bibliografia

• 1. F. Reza, G. B. Batson, J. A. Yamamuro, J. S. Lee, Resistance changes during compression of carbon fiber cement composites. J. Mater. Civil. Eng., 15, 5, 476-483 (2003).
• 2. D. D. L. Chung, Review functional properties of cement –matrix composites. J. Mater. Sci., 36, 1315-1324 (2001).
• 3. D. D. L. Chung, Self-monitoring structural materials, Mater. Sci. Eng., 57-78 (1998).
• 4. X. Fu, E. Ma, D. D. L. Chung, W. A. Anderson, Self-monitoring in carbon fiber reinforced mortar by reactance measurement, Cem. Concr. Res., 27, 6, 845-852 (1997).
• 5. X. Fu, D. D. L. Chung, Effect of curing age on the self-monitoring behavior of carbon fiber reinforced mortar. Cem. Concr. Res., 27, 9, 1313-1318 (1997).
• 6. E. Teomete, T. K. Erdem, Cement Based Strain Sensor: A Step to Smart Concrete. Cement Wapno Beton, 78, 2, 78-91 (2011).
• 7. M. Chiarello, R. Zinno, Electrical conductivity of self-monitoring CFRC. Cem. Concr. Comp., 27, 463-469 (2005).
• 8. B. Han, X. Guan, J. Ou, Electrode design, measuring method and data acquisition system of carbon fiber cement paste piezoresistive sensors. Sens. and Actuators A 135, 360-369 (2007).
• 9. F. Reza, J. A. Yamamuro, G. B. Batson, Electrical resistance change in compact tension specimens of carbon fiber cement composites. Cem. Concr. Comp., 26, 873-881 (2004).
• 10. B. Chen, J. Liu, Damage in carbon fiber –reinforced concrete, monitored by both electrical resistance measurement and acoustic emission analysis. Constr. and Build. Mater., 22, 2196-2201 (2008).
• 11. H. Li, H. Xiao, J. Ou, Effect of compressive strain on electrical resistivity of carbon black-filled cement –based composites. Cem. Concr. Comp., 28, 824-828 (2006).
• 12. H. Li, H. Xiao, J. Ou, Electrical property of cement-based composites filled with carbon black under long-term wet and loading condition. Comp. Sci. and Tech., 68, 2114-2119 (2008).
• 13. D. D. L. Chung, Cement reinforced with short carbon fibers: a multifunctional material, Composites Part B: Engineering, 31, 511-526 (2000).
• 14. European Committee for Standardization, Cement - Part 1: Composition, specifications and conformity criteria for common cements, EN 197-1, Brussels 2000.