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    核磁共振_應(yīng)用研究水泥漿體中可蒸發(fā)水的磁共振弛豫特征
    更新時間:2016-05-25   點(diǎn)擊次數(shù):2453次

    應(yīng)用背景

    水泥基材料作為一種多相復(fù)合材料,其水化硬 化過程中的相組成和轉(zhuǎn)變一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。水作為水泥基材料的重要組分,與水泥粉體混合后初始以液相狀態(tài)填充在水泥顆粒的間隙,在隨后的水化硬化過程中,一部分參與水化反應(yīng)變成化學(xué)結(jié)合水,成為凝膠產(chǎn)物微晶的一部分,這部分水通過干燥蒸發(fā)的方法也不能去除,因而也被稱為不可蒸發(fā)水;現(xiàn)代水泥基材料科學(xué)的研究表明,不可蒸發(fā)水的含量與材料水化反應(yīng)的程度和產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)相關(guān),而可蒸發(fā)水的含量及其狀態(tài)與材料的抗凍性、抗腐蝕性、徐變、干燥收縮等性能關(guān)系密切.由于水泥水化反應(yīng)隨時間變化的連續(xù)性,不可蒸發(fā)水和可蒸發(fā)水的含量及狀態(tài)也在不斷變化.研究水泥基材料中水的相轉(zhuǎn)變,探索不同狀態(tài)的水的演變規(guī)律,對于充分認(rèn)識水泥基材料的組成和結(jié)構(gòu),揭示材料的劣化機(jī)理具有重要意義.
    低場核磁共振技術(shù)對多孔介質(zhì)中水的研究應(yīng)用已逐步從生命科學(xué)、地球物理等領(lǐng)域擴(kuò)展到建筑材料領(lǐng)域,該方法可在不破壞樣品的前提下,利用水分子中質(zhì)子的弛豫特性研究水含量及其分布的變化,具有快速、連續(xù)、無損的優(yōu)勢。

    下面簡單介紹采用核磁共振測試系統(tǒng)水泥漿體中可蒸發(fā)水的1H 核磁共振弛豫特征及狀態(tài)演變。

     

    核磁共振分析

    各試樣弛豫信號經(jīng)反演后的分布如圖 1 所示

    ,所有樣品的 弛豫時間分布均呈1 個或2 個主峰,并伴有少量微弱的次峰。主峰分布在0.1~10.0 ms 的范圍內(nèi),隨著養(yǎng)護(hù)時間的延長,弛豫峰逐步向左移動,即分布趨向于短弛豫時間。試樣弛豫時間分布趨短是由于隨著齡期的增長水化產(chǎn)物不斷增多,逐步將原先較大的孔隙填充細(xì)化,未反應(yīng)的可蒸發(fā)水逐漸分布在較小的孔隙中.

    如圖2 所示,各試樣平均弛豫時間隨齡期增長而下降,早期1~7 d 內(nèi)下降快,之后變化平緩。

    從上圖中可以看出中的3 條曲線變化趨勢一致,其斜率均由 水灰比大的試樣其平均弛豫時間大于水灰比小的,飽水養(yǎng)護(hù)的大于密閉養(yǎng)護(hù)的。

    (參考文獻(xiàn):水泥漿體中可蒸發(fā)水的1H 核磁共振弛豫特征及狀態(tài)演變》 硅 酸 鹽 學(xué) 報(bào) 2009, Vol.37, 0

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