कंक्रीट की विद्युत प्रतिरोधकता माप: Difference between revisions
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== प्रयोगशाला | == प्रयोगशाला की विधि == | ||
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ठोस विद्युत प्रतिरोध को एक समान क्रॉस-सेक्शन | ठोस विद्युत प्रतिरोध को एक समान क्रॉस-सेक्शन प्रमाण के लिए इसके सिरों से जुड़े हुए दोनों इलेक्ट्रोडों का उपयोग करके विद्युत का उपयोग करके मापा जा सकता है। इस प्रकार विद्युत प्रतिरोधकता को दिए गए समीकरण से प्राप्त किया जा सकता है:<ref>McCarter et al., 2009</ref> | ||
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यह विधि इस हानि से ग्रस्त है कि संपर्क प्रतिरोध गलतता के कारण मापा प्रतिरोध में महत्वपूर्ण रूप से जोड़ सकता है। इस प्रकार के प्रमाणों के साथ इलेक्ट्रोड के संपर्क में सुधार करने के लिए प्रवाहकीय जैल का उपयोग किया जाता है।<ref>Lataste, pp.79-80</ref> | |||
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चार इलेक्ट्रोड का उपयोग करके संपर्क प्रतिरोध की समस्या को दूर किया जा सकता है। दो अंत इलेक्ट्रोड का उपयोग पहले की तरह | चार इलेक्ट्रोड का उपयोग करके संपर्क प्रतिरोध की समस्या को दूर किया जा सकता है। दो अंत इलेक्ट्रोड का उपयोग पहले की तरह धारा को इंजेक्ट करने के लिए किया जाता है, किन्तु वोल्टेज को दो आंतरिक इलेक्ट्रोड के बीच मापा जाता है। मापे जा रहे प्रमाणों की प्रभावी लंबाई दो आंतरिक इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी है। आधुनिक वोल्टेज मीटर बहुत कम धारा खींचते हैं इसलिए वोल्टेज इलेक्ट्रोड के माध्यम से कोई महत्वपूर्ण धारा नहीं होता है और इसलिए संपर्क प्रतिरोधों में कोई वोल्टेज नहीं गिरता है।<ref name=Lataste80>Lataste, p.80</ref> | ||
=== ट्रांसफार्मर विधि === | === ट्रांसफार्मर विधि === | ||
इस पद्धति में | इस पद्धति में ट्रांसफॉर्मर का उपयोग प्रमाणों के सीधे संपर्क के बिना प्रतिरोधकता को मापने के लिए किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर में यह प्राथमिक कॉइल उपयोग की जाती है जो एसी वोल्टेज के साथ परिपथ को सक्रिय करती है और द्वितीयक काॅइल जो ठोस प्रमाणों के टोरॉयड द्वारा बनाई जाती है। इस प्रकार के प्रमाणों में धारा का पता टॉरॉयड (एक [[र्तमान ट्रांसफार्मर]]) के उपयोग किए जाने वाले विभिन्न भागों के चारों ओर लगे धारा कॉइल द्वारा लगाया जाता है। यह विधि कंक्रीट के सेटिंग गुण, इसकी जलयोजन और शक्ति को मापने के लिए अच्छी है। गीले कंक्रीट की प्रतिरोधकता लगभग होती है {{nowrap|1 Ω-m}} जो सीमेंट सेट के रूप में उत्तरोत्तर बढ़ता है।<ref>Li ''et al.'', pp.103-105.</ref> | ||
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कंक्रीट की ऑन-साइट विद्युत प्रतिरोधकता को | कंक्रीट की ऑन-साइट विद्युत प्रतिरोधकता को सामान्यतः [[वेनर सरणी]] में चार जांचों का उपयोग करके मापा जाता है। इस प्रकार से प्राप्त होने वाली संपर्क त्रुटियों को दूर करने के लिए चार जांचों का उपयोग करने का कारण प्रयोगशाला पद्धति के समान है। इस पद्धति में एक पंक्ति में चार समान दूरी वाले प्रोब को प्रमाणों पर लगाया जाता है। दो बाहरी जांच वर्तमान को प्रमाणों के लिए प्रेरित करती हैं और दो आंतरिक इलेक्ट्रोड परिणामी [[संभावित गिरावट]] को मापते हैं। सभी जांचों को प्रमाणों की एक ही सतह पर लागू किया जाता है और परिणामस्वरूप यह विधि सीटू में बल्क कंक्रीट की प्रतिरोधकता को मापने के लिए उपयुक्त है।<ref>Rendall ''et al.'', pp.74-76</ref> इसका मान प्रतिरोधकता द्वारा दिया जाता है, जो इस प्रकार हैं: | ||
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::V आंतरिक दो जांचों के बीच मापा गया [[[[ वाल्ट ]] | ::V आंतरिक दो जांचों के बीच मापा गया [[[[ वाल्ट | वोल्टेज]]]] है जिसे वोल्ट V में मापा जाता है। | ||
:: | ::इस प्रकार दो बाहरी जांचों में इंजेक्ट किया गया [[विद्युत प्रवाह]] है, जिसे[[ एम्पेयर ]]A में मापा जाता है। | ||
::a जांच की समान दूरी है | ::a जांच की समान दूरी है मीटर, मी में मापी गई हैं। | ||
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सरियों की उपस्थिति विद्युत प्रतिरोधकता माप को परेशान करती है क्योंकि वे आसपास के [[ठोस आवरण]] तुलना में बहुत बेहतर विद्युत प्रवाहित करते हैं। यह विशेष रूप से तब होता है जब कंक्रीट के आवरण की गहराई 30 मिमी से कम होती है। प्रभाव को कम करने के लिए, इलेक्ट्रोड को एक रिबार के ऊपर रखने से | सरियों की उपस्थिति विद्युत प्रतिरोधकता माप को परेशान करती है क्योंकि वे आसपास के [[ठोस आवरण]] तुलना में बहुत बेहतर विद्युत प्रवाहित करते हैं। यह विशेष रूप से तब होता है जब कंक्रीट के आवरण की गहराई 30 मिमी से कम होती है। प्रभाव को कम करने के लिए, इलेक्ट्रोड को एक रिबार के ऊपर रखने से सामान्यतः बचा जाता है, या यदि अपरिहार्य हो, तो उन्हें रीबार के लंबवत रखा जाता है। | ||
चूंकि कंक्रीट की सतह पर एक रिबार और एक जांच के बीच प्रतिरोध का मापन कभी-कभी विद्युत रासायन की माप के संयोजन के साथ किया जाता है। इस प्रकार की प्रतिरोधकता के संक्षारण की दर को दृढ़ता से प्रभावित करती है और इलेक्ट्रोकेमिकल मापन के लिए रीबर से विद्युत संयोजन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार के संयोजन के साथ प्रतिरोध माप करना सुविधाजनक है।<ref name=Lataste80/> | |||
प्रतिरोधकता | प्रतिरोधकता का मान इस प्रकार प्रकट करते हैं: | ||
:<math>\rho = 2RD</math> | :<math>\rho = 2RD</math> | ||
:: | ::R प्रतिरोध है, | ||
::D सतह जांच का व्यास है। | ::D सतह जांच का व्यास है। | ||
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संक्षारण विद्युत-रासायनिक प्रक्रिया है। जिसमें [[एनोडिक]] और [[कैथोडिक]] क्षेत्रों के बीच [[आयन|आयनों]] के प्रवाह की दर तथा संक्षारण लगने की दर, कंक्रीट की [[प्रतिरोधकता]] से प्रभावित होती है।<ref name=" J.P. Broomfield, 2003">J.P. Broomfield, “Corrosion of Steel in Concrete: Understanding, investigation and repair”,Spoon Press (2003).</ref> कंक्रीट की विद्युत प्रतिरोधकता को मापने के लिए दो बाहरी जांचों पर धारा का उपयोग किया जाता है और दो आंतरिक जांचों के बीच संभावित अंतर को मापा जाता है। इस प्रकार अनुभवजन्य परीक्षण निम्नलिखित थ्रेशोल्ड मूल्यों पर पहुंचे हैं जिनका उपयोग क्षरण की संभावना को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। | |||
अनुभवजन्य परीक्षण निम्नलिखित थ्रेशोल्ड मूल्यों पर पहुंचे हैं जिनका उपयोग क्षरण की संभावना को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। | |||
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इन | इन मानों का सावधानी से उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि इस बात के सही प्रमाण हैं कि क्लोराइड प्रसार और सतह विद्युत प्रतिरोधकता मिश्रण संरचना और उम्र जैसे अन्य कारकों पर निर्भर करता है।<ref>Kessler, Powers, Vivas, Paredes, Virmani, ''[http://concreteresistivity.com/Surface%20Resistivity.pdf Surface Resistivity as an Indicator of Concrete Chloride Penetration Resistance] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150823232327/http://www.concreteresistivity.com/Surface%20Resistivity.pdf |date=2015-08-23 }}'', 2008 CBC.</ref> कंक्रीट कवर परत की विद्युत प्रतिरोधकता निम्न के कारण घट जाती है:<ref name="A.M. Neville, 2006">A.M. Neville, “Properties of Concrete”,Pearson Education Limited (2006).</ref> | ||
* ठोस पानी की मात्रा बढ़ाना | * ठोस पानी की मात्रा बढ़ाना | ||
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*एएसटीएम मानक सी1202-10: क्लोराइड आयन प्रवेश का विरोध करने की कंक्रीट की क्षमता के विद्युत संकेत के लिए मानक परीक्षण विधि | *एएसटीएम मानक सी1202-10: क्लोराइड आयन प्रवेश का विरोध करने की कंक्रीट की क्षमता के विद्युत संकेत के लिए मानक परीक्षण विधि हैं। | ||
*AASHTO TP 95 (2011), | *AASHTO TP 95 (2011), अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ स्टेट हाईवे एंड ट्रांसपोर्टेशन ऑफिसर्स, वाशिंगटन, डी.सी., यू.एस.ए "क्लोराइड आयन प्रवेश का विरोध करने के लिए कंक्रीट की क्षमता की सतह प्रतिरोधकता के लिए मानक परीक्षण विधि हैं।" | ||
*AASHTO पदनाम: टी 358-151, क्लोराइड आयन प्रवेश का प्रतिरोध करने के लिए कंक्रीट की क्षमता का सतह प्रतिरोधकता संकेत | *AASHTO पदनाम: टी 358-151, क्लोराइड आयन प्रवेश का प्रतिरोध करने के लिए कंक्रीट की क्षमता का सतह प्रतिरोधकता संकेत | ||
Revision as of 23:30, 1 June 2023
कंक्रीट में विद्युत धारा को उपयोग करके और प्रतिक्रिया वोल्टेज को मापकर कंक्रीट विद्युत प्रतिरोधकता प्राप्त की जा सकती है। कंक्रीट प्रतिरोधकता को मापने के लिए अलग-अलग विधियाँ उपयोग की जाती हैं।
प्रयोगशाला की विधि
दो इलेक्ट्रोड
ठोस विद्युत प्रतिरोध को एक समान क्रॉस-सेक्शन प्रमाण के लिए इसके सिरों से जुड़े हुए दोनों इलेक्ट्रोडों का उपयोग करके विद्युत का उपयोग करके मापा जा सकता है। इस प्रकार विद्युत प्रतिरोधकता को दिए गए समीकरण से प्राप्त किया जा सकता है:[1]
- आर इस प्रमाण का विद्युत प्रतिरोध इस प्रकार है, जहाँ वोल्टेज से धारा का अनुपात ओम Ω में मापा जाता है,
- सामग्री के टुकड़े की लंबाई है जो मीटर में मापा जाती है।
- A इस प्रमाण का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, जिसे वर्ग मीटर में मापा जाता है।
यह विधि इस हानि से ग्रस्त है कि संपर्क प्रतिरोध गलतता के कारण मापा प्रतिरोध में महत्वपूर्ण रूप से जोड़ सकता है। इस प्रकार के प्रमाणों के साथ इलेक्ट्रोड के संपर्क में सुधार करने के लिए प्रवाहकीय जैल का उपयोग किया जाता है।[2]
चार इलेक्ट्रोड
चार इलेक्ट्रोड का उपयोग करके संपर्क प्रतिरोध की समस्या को दूर किया जा सकता है। दो अंत इलेक्ट्रोड का उपयोग पहले की तरह धारा को इंजेक्ट करने के लिए किया जाता है, किन्तु वोल्टेज को दो आंतरिक इलेक्ट्रोड के बीच मापा जाता है। मापे जा रहे प्रमाणों की प्रभावी लंबाई दो आंतरिक इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी है। आधुनिक वोल्टेज मीटर बहुत कम धारा खींचते हैं इसलिए वोल्टेज इलेक्ट्रोड के माध्यम से कोई महत्वपूर्ण धारा नहीं होता है और इसलिए संपर्क प्रतिरोधों में कोई वोल्टेज नहीं गिरता है।[3]
ट्रांसफार्मर विधि
इस पद्धति में ट्रांसफॉर्मर का उपयोग प्रमाणों के सीधे संपर्क के बिना प्रतिरोधकता को मापने के लिए किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर में यह प्राथमिक कॉइल उपयोग की जाती है जो एसी वोल्टेज के साथ परिपथ को सक्रिय करती है और द्वितीयक काॅइल जो ठोस प्रमाणों के टोरॉयड द्वारा बनाई जाती है। इस प्रकार के प्रमाणों में धारा का पता टॉरॉयड (एक र्तमान ट्रांसफार्मर) के उपयोग किए जाने वाले विभिन्न भागों के चारों ओर लगे धारा कॉइल द्वारा लगाया जाता है। यह विधि कंक्रीट के सेटिंग गुण, इसकी जलयोजन और शक्ति को मापने के लिए अच्छी है। गीले कंक्रीट की प्रतिरोधकता लगभग होती है 1 Ω-m जो सीमेंट सेट के रूप में उत्तरोत्तर बढ़ता है।[4]
ऑन-साइट विधि
चार जांच
कंक्रीट की ऑन-साइट विद्युत प्रतिरोधकता को सामान्यतः वेनर सरणी में चार जांचों का उपयोग करके मापा जाता है। इस प्रकार से प्राप्त होने वाली संपर्क त्रुटियों को दूर करने के लिए चार जांचों का उपयोग करने का कारण प्रयोगशाला पद्धति के समान है। इस पद्धति में एक पंक्ति में चार समान दूरी वाले प्रोब को प्रमाणों पर लगाया जाता है। दो बाहरी जांच वर्तमान को प्रमाणों के लिए प्रेरित करती हैं और दो आंतरिक इलेक्ट्रोड परिणामी संभावित गिरावट को मापते हैं। सभी जांचों को प्रमाणों की एक ही सतह पर लागू किया जाता है और परिणामस्वरूप यह विधि सीटू में बल्क कंक्रीट की प्रतिरोधकता को मापने के लिए उपयुक्त है।[5] इसका मान प्रतिरोधकता द्वारा दिया जाता है, जो इस प्रकार हैं:
-
- V आंतरिक दो जांचों के बीच मापा गया [[ वोल्टेज]] है जिसे वोल्ट V में मापा जाता है।
- इस प्रकार दो बाहरी जांचों में इंजेक्ट किया गया विद्युत प्रवाह है, जिसेएम्पेयर A में मापा जाता है।
- a जांच की समान दूरी है मीटर, मी में मापी गई हैं।
सरिया
सरियों की उपस्थिति विद्युत प्रतिरोधकता माप को परेशान करती है क्योंकि वे आसपास के ठोस आवरण तुलना में बहुत बेहतर विद्युत प्रवाहित करते हैं। यह विशेष रूप से तब होता है जब कंक्रीट के आवरण की गहराई 30 मिमी से कम होती है। प्रभाव को कम करने के लिए, इलेक्ट्रोड को एक रिबार के ऊपर रखने से सामान्यतः बचा जाता है, या यदि अपरिहार्य हो, तो उन्हें रीबार के लंबवत रखा जाता है।
चूंकि कंक्रीट की सतह पर एक रिबार और एक जांच के बीच प्रतिरोध का मापन कभी-कभी विद्युत रासायन की माप के संयोजन के साथ किया जाता है। इस प्रकार की प्रतिरोधकता के संक्षारण की दर को दृढ़ता से प्रभावित करती है और इलेक्ट्रोकेमिकल मापन के लिए रीबर से विद्युत संयोजन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार के संयोजन के साथ प्रतिरोध माप करना सुविधाजनक है।[3]
प्रतिरोधकता का मान इस प्रकार प्रकट करते हैं:
-
- R प्रतिरोध है,
- D सतह जांच का व्यास है।
संक्षारण से संबंध
संक्षारण विद्युत-रासायनिक प्रक्रिया है। जिसमें एनोडिक और कैथोडिक क्षेत्रों के बीच आयनों के प्रवाह की दर तथा संक्षारण लगने की दर, कंक्रीट की प्रतिरोधकता से प्रभावित होती है।[6] कंक्रीट की विद्युत प्रतिरोधकता को मापने के लिए दो बाहरी जांचों पर धारा का उपयोग किया जाता है और दो आंतरिक जांचों के बीच संभावित अंतर को मापा जाता है। इस प्रकार अनुभवजन्य परीक्षण निम्नलिखित थ्रेशोल्ड मूल्यों पर पहुंचे हैं जिनका उपयोग क्षरण की संभावना को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
| • When ρ ≥ 120 Ω-m | संक्षारण लगने की संभावना नहीं है |
| • When ρ = 80 to 120 Ω-m | क्षरण संभव है |
| • When ρ ≤ 80 Ω-m | क्षरण निश्चित है |
इन मानों का सावधानी से उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि इस बात के सही प्रमाण हैं कि क्लोराइड प्रसार और सतह विद्युत प्रतिरोधकता मिश्रण संरचना और उम्र जैसे अन्य कारकों पर निर्भर करता है।[7] कंक्रीट कवर परत की विद्युत प्रतिरोधकता निम्न के कारण घट जाती है:[8]
- ठोस पानी की मात्रा बढ़ाना
- कंक्रीट सरंध्रता बढ़ाना
- बढ़ता तापमान
- क्लोराइड की मात्रा बढ़ाना
- कार्बोनेशन की गहराई कम करना
जब कंक्रीट की विद्युत प्रतिरोधकता कम होती है तो संक्षारण की दर बढ़ जाती है। जब विद्युत प्रतिरोधकता अधिक होती है, उदाहरण के लिए सूखे और कार्बोनेटेड कंक्रीट के मामले में क्षरण की दर कम हो जाती है।
मानक
- एएसटीएम मानक सी1202-10: क्लोराइड आयन प्रवेश का विरोध करने की कंक्रीट की क्षमता के विद्युत संकेत के लिए मानक परीक्षण विधि हैं।
- AASHTO TP 95 (2011), अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ स्टेट हाईवे एंड ट्रांसपोर्टेशन ऑफिसर्स, वाशिंगटन, डी.सी., यू.एस.ए "क्लोराइड आयन प्रवेश का विरोध करने के लिए कंक्रीट की क्षमता की सतह प्रतिरोधकता के लिए मानक परीक्षण विधि हैं।"
- AASHTO पदनाम: टी 358-151, क्लोराइड आयन प्रवेश का प्रतिरोध करने के लिए कंक्रीट की क्षमता का सतह प्रतिरोधकता संकेत
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ McCarter et al., 2009
- ↑ Lataste, pp.79-80
- ↑ 3.0 3.1 Lataste, p.80
- ↑ Li et al., pp.103-105.
- ↑ Rendall et al., pp.74-76
- ↑ J.P. Broomfield, “Corrosion of Steel in Concrete: Understanding, investigation and repair”,Spoon Press (2003).
- ↑ Kessler, Powers, Vivas, Paredes, Virmani, Surface Resistivity as an Indicator of Concrete Chloride Penetration Resistance Archived 2015-08-23 at the Wayback Machine, 2008 CBC.
- ↑ A.M. Neville, “Properties of Concrete”,Pearson Education Limited (2006).
ग्रन्थसूची
- McCarter W. J., Starrs G., Kandasami S., Jones R., Chrisp M., "Electrode configurations for resistivity measurements on concrete", ACI Materials Journal, Vol. 106, No. 3, 2009, pp. 258-264.
- McCarter, W J; Taha, H M; Suryanto, B; Starrs, G (2015). "Two-point concrete resistivity measurements: interfacial phenomena at the electrode–concrete contact zone" (PDF). Measurement Science and Technology. 26 (8): 085007. Bibcode:2015MeScT..26h5007M. doi:10.1088/0957-0233/26/8/085007. S2CID 124420460.
- Frank Rendell, Raoul Jauberthie, Mike Grantham, Deteriorated Concrete: Inspection and Physicochemical Analysis, Thomas Telford, 2002 ISBN 0-7277-3119-X.
- Lataste, Jean-François, "Electrical resistivity measurement", in Non-Destructive Assessment of Concrete Structures, pp.77-85, Springer, 2012 ISBN 9400727356.
- Zongjin Li, Christopher Leung, Yunping Xi, Structural Renovation in Concrete, Taylor & Francis, 2009 ISBN 0-415-42371-6.
श्रेणियां
श्रेणी:कंक्रीट श्रेणी:प्रतिबाधा माप
