Details:

Creators:
Spragg, Robert ; Bu, Yiwen ; Snyder, Ken ; Bentz, Dale  ; Jason Weiss
Spragg, Robert ; Bu, Yiwen ; Snyder, Ken ; Bentz, Dale  ; Jason Weiss Less -
Corporate Creators:
Purdue University. Joint Transportation Research Program
Corporate Contributors:
Indiana. Dept. of Transportation ; United States. Federal Highway Administration
Indiana. Dept. of Transportation ; United States. Federal Highway Administration Less -
Subject/TRT Terms:
[+]
Concrete Concrete Curing Electrical Properties Electrical Resistivity Hydration Instruments For Measuring Electricity Ions Leaching Nondestructive Tests Porosity Temperature Control
Publication/ Report Number:
FHWA/IN/JTRP-2013/28
Resource Type:
Tech Report
Geographical Coverage:
United States
Corporate Publisher:
Purdue University. Joint Transportation Research Program
Abstract:
These projects examined the potential for using electrical testing on concrete as a potential surrogate for obtaining information on ion 

and fluid transport. Electrical measurements are particularly attractive for use in quality control as they are easy to perform, are 

performed rapidly, and can be directly related to fluid transport. This work describes how electrical resistance measurements should be 

corrected for geometry to obtain a geometry independent resistivity or conductivity. Further, this work reviews and discusses several 

factors that influence the resistivity that is measured including porosity, pore connectivity, the role of temperature on degree of 

hydration (activation energy), temperature effects on conduction, ionic leaching, and the role of temperature and leaching on porosity. 

The goal of this work is to provide an overview of the main factors that should be considered when conducting electrical property 

testing, when using electrical properties for quality control/quality assurance, or if using these materials for acceptance. As a part of this 

project a series of testing devices were purchased and provided to the INDOT district testing labs for the purpose of providing training 

and providing information on the variability associated with testing. A round robin study has shown that a coefficient of variation of 4.36 

% was obtained leading to a within laboratory precision of 12.8 % and a multi‐laboratory precision of 36.0 %. This work has shown that 

temperature can dramatically influence the resistivity. The work has shown that in general for a standard 100 mm x 200 mm test 

cylinder, the ratio of surface resistivity to uniaxial resistivity, specifically the factor k ̂2 discussed in Section 5.1, is 1.9 for a homogenous 

material; however if the material is heterogeneous (due to drying or leaching) this value changes. This project has also illustrated the 

importance of ionic leaching. It was shown that accelerated curing requires temperature correction as well as control of ionic leaching. A 

direct correlation is discussed between electrical resistivity and the rapid chloride permeability test. At the current time, resistivity tests 

show promise in a quality control program, as a method of monitoring the variation associated with production. If used in this way, a 

trial batch could be used to develop target values, similar to that which is currently done with the maturity method. It is anticipated that 

an agency could eventually have the potential to use resistivity for mixture qualification; however, additional work is needed to correlate 

the resistivity with performance or service life models.


Format:
PDF
Funding:
SPR-3509/3657
Collection(s):
US Transportation Collection
Main Document Checksum:
[+]
urn:sha256:359d93b831a62d411f2fbfe14ff4bcb666b86071c84385c1198431a451593831
Download URL:
https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/27181/dot_27181_DS1.pdf
File Type:

Supporting Files

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