Корреляции между прочностью и электрическим сопротивлением бетона. Часть 1. Краткий обзор

Введение. Существующие методы неразрушающего контроля прочности бетона предполагают доступ к поверхности бетона, что не всегда возможно в технологии бетонных работ. Например, при непрерывном формовании конструкции в скользящей опалубке требуется определять прочность бетона в процессе формования без непосредственного доступа к уложенным слоям твердеющей бетонной смеси. Известный метод определения прочности бетона посредством измерения его электросопротивления редко используется, не стандартизирован и часто приводит к противоречивым результатам. Целью исследования первой части статьи является изучение обнаруженных ранее корреляций между прочностью бетона и его электросопротивлением, выявление преимуществ и недостатков методов измерений, чтобы выяснить целесообразность такого подхода для способа опускающегося бетона.

Материалы и методы. Применен классический метод обзора литературы с группированием определенных признаков в отдельные сравнительные таблицы с последующим обобщением, что облегчает понимание разработанности темы статьи. Из рассмотренных источников были выбраны только самые важные и информативные, в основном, иностранные.

Результаты исследования. Анализ данных обзора позволил установить: способы измерения электросопротивления (поверхностный, объёмный, внутренний, прямой), типы исследованных бетонов, размеры выборок, сроки испытаний, диапазоны прочности бетона, типы зависимостей и коэффициенты корреляции. Среди факторов, влияющих на результат, измерений отмечены: водоцементное отношение, тип вяжущего и заполнителей, вид добавок, температура бетона, его пористость и др. Для пояснения сути методов определения электросопротивления бетона приведена краткая информация.

Обсуждение и заключение. Основной сложностью в косвенных методах определения прочности является построение градуировочных зависимостей, на результаты могут оказывать влияние различные факторы. Трудности связаны также с креплением омических контактов на опалубку или бетон. Все эти особенности будут учтены в дальнейших исследованиях для определения связи между прочностью и электросопротивлением бетона и повышения точности измерений. Преимущества рассмотренного способа контроля прочности, такие как сохранение целостности конструкции, оперативность и малая трудоёмкость измерений, обуславливают его применение в автоматизированных бетонных технологиях.

1. Хафизов Т.М., Головнев С.Г., Денисов С.Д. Способ формования железобетонных конструкций посредством опускающегося бетона. Патент РФ № RU2566540. 2015.

2. Улыбин А.В. О выборе методов контроля прочности бетона построенных сооружений. Инженерно-строительный журнал. 2011;4:10–15. URL: https://engstroy.spbstu.ru/userfiles/files/2011/4(22)/ulybin_control.pdf (дата обращения 07.10.2025).

3. Штакельберг Д.И., Вильге Б.И., Бойко С.В., Гольдман Ф.А. Физическая сущность линейных корреляций прочность — электрическое сопротивление при контроле упрочнения цементно-бетонных композиций. Строительные материалы. 2010;3:118–122.

4. Araújo C.C., Meira G.R. Correlation between concrete strength properties and surface electrical resistivity. Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2022;1(15):e15103. https://doi.org/10.1590/S1983-41952022000100003

5. Silva J., Jalali S., Ferreira R.M. Estimating Long-Term Durability Parameters Based on Electrical Resistivity Measurements. In: Proceedings of the International Conference on Energy Efficient Technologies for Sustainability. ICEETS. Nagercoil, India; 2016.

6. Medeiros-Junior R.A., Munhoz G.S., Medeiros M.H.F. Correlations between water absorption, electrical resistivity and compressive strength of concrete with different contents of pozzolan. Revista ALCONPAT. 2019;9(2):152–166. http://dx.doi.org/10.21041/ra.v9i2.335

7. Nzar S.M., Ahmed S.M., Samir H., Rawaz K. Electrical resistivity-Compressive strength predictions for normal strength concrete with waste steel slag as a coarse aggregate replacement using various analytical models. Construction and Building Materials. 2022;327(12):127008. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127008

8. Scasserra M.C., Balzamo H., Fernandez Luco L. The use of electrical resistivity measurement to estimate compressive strength in precast concrete processes. In: Proceedings of the LACCEI international multi-conference for engineering, education and technology: Leadership in Education and Innovation in Engineering in the Framework of Global Transformations. Buenos Aires, Argentina; 2023 https://dx.doi.org/10.18687/LACCEI2023.1.1.1564

9. Medeiros-Junior R.A., Lima M.G., Medeiros M.H.F., Real L.V. Investigação da resistência à compressão e da resistividade elétrica de concretos com diferentes tipos de cimento. Revista ALCONPAT. 2014;4(2):113–128. https://doi.org/10.21041/ra.v4i2.21

10. Grazia MT, Deda H, Sanches LFM. The Influence of the Binder Type & Aggregate Nature on the Electrical Resistivity and Compressive Strength of Conventional Concrete. Journal Building Engineering. 2021;43:102540. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102540

11. Yurt Ü., Kir B., Bicen Y. Correlation of destructive and non-destructive tests with electrical resistance in cementless composites. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2023;11(5):2283–92. https://doi.org/10.29130/dubited.1364092

12. Dehghanpour H., Yilmaz K. The Relationship between Resistances Measured by Two-Probe, Wenner Probe and C1760-12 ASTM Methods in Electrically Conductive Concretes. SN Applied Sciences. 2020;2. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1811-7

13. Hnin S.W., Sancharoen P., Tangtermsirikul S. Effects of Concrete Mix Proportion on Electrical Resistivity of Concrete. Materials Sciences Forum. 2016;866:68–72. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.866.68