Electrical Resistivity of Concrete

• Research unit: FEDRO RBT
• Project number: AGB1994/018

Key words (German)

Elektrischer Betonwiderstand

Key words (English)

Electrical resistivity of concrete, durability, condition assessment, corrosion

Key words (French)

resistance electrique du béton

Alternative project number (German)

81/94

Short description (German)

Das Forschungsprojekt soll unter Anwendung der bestehenden Methoden konkret auf folgende, für die Prognose der Schadenentwicklung und die Bauwerkserhaltung (Brückenunterhalt) zentralen Fragen eingehen:
· wie variiert der elektrische Widerstand des Betons sowie die Korrosionsgeschwindigkeit der Bewehrung mit den klimatischen Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Exposition) am Bauteil und der Betonqualität?
· innerhalb welcher Grenzen besteht ein Zusammenhang zwischen momentaner Korrosionsgeschwindigkeit und elektrischem Betonwiderstand?
· unter welchen Bedingungen kann somit die Prognose der Schadensentwicklung auf dem elektrischen Widerstand des Betons aufgebaut werden?

Das Forschungsprojekt soll den für Brückenunterhalt und Instandsetzung verantwortlichen Stellen fundierte Prognosen der Schadenentwicklung ermöglichen, um eine gesamtwirtschaftlich optimale Bauwerkserhaltung, speziell im Brückenunterhalt, zu ermöglichen.

Short description (English)

Using AC resisitivity measurements of cement based materials as cement paste, mortar and concrete exposed for long time to constant humidity the resarch project shall provide answers to the questions
· influence of climatic conditions such as temperature, humidity exposure) on the electrical resistivity of cement based materials and on the corrosion rate for different concrete qualities (w/c ratio)
· can a relation between concrete resistivity and corrosion rate be established - if yes, what are the limiting conditions ?
· is it possible to use results of resistivity measurements for the prediction of the future corrosion behaviour of a RC structure ?

Based on a laboratory study the research project in a fist phase shall establish quantitatively the influence of humidity and temperature as well as pore structure on the electrical resistivity of cement based materials. In a second phase the influence of temperature on the (macrocell) corrosion of steel in concrete shall be investigated.

Further information (German)

Project aims (German)

Prognose der Schadensentwicklung an Stahlbetontragwerken

Project aims (English)

The results should allow a better knowledge of the future evolution of corrosion of the rebars.

Achievement of aims (German)

Die dem Forschungsprojekt zugrunde liegenden Fragen (Einfluss von Temperatur, Feuchte und Betonqualität auf den Betonwiderstand) konnten vollumfänglich beantwortet werden. Der Zusammenhang zur Korrosionsgeschwindigkeit wurde nur für trockene Betone klar gefunden.  Die Ziele des Forschungsprojekts wurden erreicht.

Abstract (German)

Die Resultate des Forschungsprojekts zeigen, dass die Einstellung eines stationären Zustands für den Betonwiderstand bei tiefen Feuchtigkeiten selbst bei kleinen Probekörpern Jahre dauert. Der elektrischen Betonwiderstand hängt stark von Feuchtigkeit und Betonqualität (theoretische Beschreibung mit dem Perkolationsmodell) sowie der Temperatur ab (Arrheniusgesetz). Der Korrosionsstrom im Makroelement, d.h. die lokale Korrosionsgeschwindigkeit wird vom elektrischen Widerstand beeinflusst, eine eigentliche Widerstandskontrolle tritt jedoch erst bei trockenem Beton ein. Der elektrische Beton widerstand kann somit nicht generell für die Beurteilung der Schadensentwicklung hinzugezogen werden. Die mikroklimatischen Einflüsse und die Betonqualität sind dominant.

Transfer and application (German)

nicht verfügbar

Berichtsnummer (German)

589