低場核(he)磁(ci)檢(jian)測(ce)新拌(ban)漿(jiang)體(ti)水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)

水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)作為(wei)壹(yi)種(zhong)多(duo)相(xiang)復合材(cai)料(liao),其水(shui)化(hua)硬化(hua)過程中(zhong)的相(xiang)組(zu)成和(he)轉變(bian)壹(yi)直(zhi)是(shi)人們關註(zhu)的熱點(dian)。水(shui)作(zuo)為(wei)水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)的重要(yao)組分,與水(shui)泥(ni)粉體(ti)混(hun)合(he)後初始以(yi)液(ye)相(xiang)狀(zhuang)態填(tian)充在(zai)水(shui)泥(ni)顆粒(li)的(de)間隙,在(zai)隨後的(de)水(shui)化(hua)硬化(hua)過程中(zhong),壹(yi)部(bu)分參與水(shui)化(hua)反(fan)應(ying)變成(cheng)化(hua)學結(jie)合水(shui),成(cheng)為(wei)凝膠產(chan)物微(wei)晶的(de)壹(yi)部(bu)分,這(zhe)部分水(shui)通(tong)過幹燥蒸發的方法也不(bu)能(neng)去(qu)除(chu),因(yin)而也(ye)被稱為(wei)不可(ke)蒸發水(shui);

其余(yu)可(ke)蒸發水(shui)則(ze)繼(ji)續殘(can)留(liu)在硬化(hua)漿(jiang)體(ti)微(wei)結(jie)構(gou)中(zhong),並根(gen)據所(suo)在孔的(de)大(da)小(xiao)不同分為(wei)毛細(xi)水(shui)和(he)凝(ning)膠水(shui)。現代(dai)水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)科學(xue)的(de)研(yan)究表(biao)明(ming),不(bu)可(ke)蒸發水(shui)的(de)含(han)量與(yu)材(cai)料(liao)水(shui)化(hua)反(fan)應(ying)的程(cheng)度(du)和(he)產(chan)物的晶(jing)體(ti)結(jie)構(gou)相(xiang)關(guan),而可(ke)蒸發水(shui)的(de)含(han)量及(ji)其狀(zhuang)態與(yu)材料(liao)的抗(kang)凍(dong)性、抗腐(fu)蝕性、徐變(bian)、幹燥收縮(suo)等性(xing)能(neng)關(guan)系密(mi)切(qie)。由於(yu)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)反(fan)應(ying)隨時(shi)間變(bian)化(hua)的連(lian)續性(xing),不(bu)可(ke)蒸發水(shui)和(he)可(ke)蒸發水(shui)的(de)含(han)量及(ji)狀(zhuang)態也(ye)在不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)。

研(yan)究水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)中(zhong)水(shui)的(de)相(xiang)轉(zhuan)變,探(tan)索不同狀(zhuang)態的(de)水(shui)的(de)演(yan)變(bian)規(gui)律,對於(yu)充(chong)分認識(shi)水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)的組(zu)成(cheng)和結(jie)構(gou),揭(jie)示(shi)材料(liao)的劣(lie)化(hua)機理(li)具有重要(yao)意義。

核磁(ci)共(gong)振(zhen)是(shi)具有自(zi)旋特(te)性(xing)的原子核所*的(de)物(wu)理(li)現象(xiang),其基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)可(ke)以表(biao)述(shu)為(wei):對於(yu)被恒定外(wai)磁(ci)場B0磁(ci)化(hua)後的(de)核(he)自(zi)旋系統(tong),根(gen)據(ju)量子力學原(yuan)理(li),核自(zi)旋系統(tong)將(jiang)發生(sheng)能(neng)級裂(lie)分,大(da)部(bu)分核自(zi)旋處於(yu)低能(neng)態,少(shao)部分處於(yu)高能(neng)態,如(ru)果在(zai)垂直(zhi)於(yu)B0的(de)方(fang)向(xiang)加(jia)壹(yi)個(ge)射(she)頻場B1,且(qie)該射(she)頻場的(de)頻(pin)率(lv)ω與(yu)特(te)定原(yuan)子核的Larmor頻(pin)率(lv)ω0相(xiang)等,核(he)自(zi)旋系統(tong)將(jiang)發生(sheng)共振(zhen)吸(xi)收現象(xiang),即處於(yu)低能(neng)態的(de)核自(zi)旋將(jiang)通過吸收射(she)頻場提供(gong)的能(neng)量,躍(yue)遷(qian)到高能(neng)態,這(zhe)種(zhong)現象(xiang)被稱為(wei)核磁(ci)共振(zhen)。

低場核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)很早就被用來(lai)分析(xi)水(shui)泥(ni)的反(fan)應(ying)的過程,通過測(ce)試(shi)混(hun)合(he)水(shui)泥(ni)漿(jiang)液(ye)在不(bu)同反(fan)應(ying)時(shi)間下(xia)的弛(chi)豫時(shi)間譜(pu),以水(shui)分布的(de)變(bian)化(hua)反(fan)推(tui)水(shui)泥(ni)的反(fan)應(ying)過程。借助低場核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術,可(ke)研(yan)究新型(xing)水(shui)泥(ni)的水(shui)化(hua)反(fan)應(ying)過程。

低場核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術可(ke)在非(fei)破壞(huai)條(tiao)件下(xia)連續監(jian)測(ce)水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)孔結(jie)構(gou)的(de)發(fa)展。在水(shui)泥(ni)基(ji)材料(liao)的孔隙中(zhong),通常(chang)填充(chong)有水(shui)分。在壹(yi)定的(de)射(she)頻能(neng)的(de)激(ji)發(fa)下(xia),處在(zai)磁場中(zhong)的水(shui)分子會發生(sheng)共振(zhen)現象(xiang),進(jin)而表(biao)現出弛(chi)豫行(xing)為(wei),其弛(chi)豫時(shi)間的(de)長(chang)短與(yu)水(shui)分子所在的(de)孔隙尺(chi)寸(cun)有著定量的(de)關(guan)系,因(yin)此(ci)能(neng)夠(gou)間接(jie)地得到孔結(jie)構(gou)的(de)信息。

受(shou)限(xian)流(liu)體(ti)的弛(chi)豫主(zhu)要(yao)受(shou)制(zhi)於(yu)表(biao)面(mian)弛(chi)豫的影(ying)響(xiang)。對於(yu)特(te)定介(jie)質(zhi)而言(yan),t2與多(duo)孔介(jie)質(zhi)的比(bi)表(biao)面(mian)積相(xiang)關(guan),在孔隙率(lv)相(xiang)同(tong)時(shi),孔徑越小(xiao),比(bi)表(biao)面(mian)積越大(da),表(biao)面(mian)相(xiang)互(hu)作用(yong)的影(ying)響(xiang)越強(qiang)烈,t2就越短(duan)。對多(duo)孔介(jie)質(zhi)流(liu)體(ti)弛(chi)豫的研(yan)究提供(gong)了孔結(jie)構(gou)方(fang)面(mian)的(de)信息。