二氧化(hua)碳養護(hu)水泥(ni)技術(shu)，結(jie)合低(di)場核磁(ci)共振（LF-NMR）這壹無(wu)損(sun)監測(ce)手段(duan)，為(wei)建築領域(yu)節(jie)能(neng)減排提供了富有前(qian)景(jing)的解(jie)決方案。下(xia)面(mian)就來(lai)聊(liao)聊(liao)二氧化(hua)碳水泥(ni)養護(hu)技術(shu)如何(he)吸(xi)收和(he)封(feng)存(cun)碳，以及低(di)場核磁(ci)共振技術(shu)在(zai)其中(zhong)發揮(hui)的(de)關(guan)鍵(jian)作(zuo)用(yong)。

二(er)氧化(hua)碳養護(hu)與(yu)碳(tan)捕獲(huo)技術(shu)

二氧化(hua)碳養護(hu)是(shi)壹種(zhong)創(chuang)新(xin)的(de)建(jian)築材料(liao)生(sheng)產技術(shu)，它通(tong)過利(li)用(yong)工(gong)業排放的(de)二(er)氧化(hua)碳對(dui)混凝(ning)土(tu)進(jin)行(xing)養護(hu)。

這(zhe)背後的(de)核心(xin)是(shi)碳化反應(ying)：二(er)氧化(hua)碳與(yu)水泥(ni)水化(hua)產物中(zhong)的氫(qing)氧化(hua)鈣等組(zu)分(fen)反應(ying)，生(sheng)成碳酸(suan)鈣（CaCO₃）和(he)矽(gui)膠(jiao)。

這(zhe)個(ge)過程(cheng)不僅固(gu)定(ding)了二氧化(hua)碳，也(ye)改變(bian)了材料(liao)的(de)微(wei)觀(guan)結(jie)構。

具(ju)體(ti)來(lai)說(shuo)，這(zhe)種(zhong)技術(shu)主要(yao)通(tong)過兩(liang)種(zhong)方式實(shi)現(xian)碳捕獲(huo)：

直接碳化(hua)：二(er)氧化(hua)碳氣體在(zai)壓力(li)下被(bei)強制(zhi)送(song)入混(hun)凝土(tu)內(nei)部，與(yu)水泥(ni)中的(de)鈣、鎂(mei)等陽(yang)離(li)子(zi)直接反應(ying)，形(xing)成穩定(ding)的(de)碳酸(suan)鹽礦物。

利(li)用(yong)工(gong)業固(gu)廢(fei)：壹(yi)些研(yan)究(jiu)探(tan)索使用(yong)工(gong)業副產(chan)品(pin)作(zuo)為(wei)原(yuan)材料(liao)。例(li)如(ru)，利(li)用(yong)赤泥(ni)和(he)粉煤灰制(zhi)備(bei)的(de)地聚物註(zhu)漿材(cai)料(liao)，在(zai)CO₂養護(hu)下(xia)也(ye)能(neng)發生(sheng)碳化反應(ying)，封(feng)存(cun)二氧化(hua)碳。

低(di)場核磁(ci)共振技術(shu)的監測(ce)作(zuo)用(yong)

低(di)場核磁(ci)共振（LF-NMR）技術(shu)，作(zuo)為(wei)壹(yi)種(zhong)快(kuai)速(su)、無(wu)損(sun)、精確的(de)分(fen)析方法(fa)，在(zai)材料(liao)科(ke)學(xue)領域(yu)得(de)到(dao)了廣泛應(ying)用(yong)。

它就像壹(yi)雙(shuang)“微(wei)觀(guan)眼(yan)"，讓我們(men)能(neng)實(shi)時、無(wu)損(sun)地(di)窺(kui)探(tan)水泥(ni)基材料(liao)在(zai)二氧化(hua)碳養護(hu)過程(cheng)中內部(bu)的細微(wei)變(bian)化。

1. 追蹤水分(fen)消耗(hao)與(yu)遷(qian)移(yi)
LF-NMR技術(shu)能(neng)夠(gou)準確測(ce)定(ding)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)含(han)水量及水分(fen)子(zi)的狀(zhuang)態(tai)變(bian)化。在(zai)二氧化(hua)碳養護(hu)過程(cheng)中，水泥(ni)孔隙中(zhong)的(de)水分(fen)會參與(yu)反(fan)應。通(tong)過監測(ce)LF-NMR信(xin)號（主(zhu)要(yao)是(shi)氫(qing)核信(xin)號）的(de)弛豫時(shi)間和(he)信(xin)號幅(fu)度(du)變(bian)化，可以推斷水分(fen)的消(xiao)耗(hao)、遷移(yi)以(yi)及反應進程(cheng)。

2. 揭示孔(kong)隙結(jie)構演變(bian)
二氧化(hua)碳養護(hu)會顯著影響水泥(ni)基材料(liao)的(de)孔(kong)隙結(jie)構。LF-NMR的(de)弛豫時(shi)間分(fen)布(bu)與(yu)材(cai)料(liao)的(de)孔(kong)隙結(jie)構密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。研(yan)究(jiu)表明(ming)，在(zai)二氧化(hua)碳養護(hu)水泥(ni)過程(cheng)中，LF-NMR的整(zheng)體信(xin)號隨(sui)著(zhe)養護(hu)時(shi)間的變(bian)長呈現(xian)左移(yi)（弛豫時(shi)間變(bian)短）、且(qie)不(bu)斷(duan)降低(di)的表現(xian)。這反映了材料(liao)內(nei)部(bu)孔(kong)隙的(de)細化(hua)以(yi)及水分(fen)狀態(tai)的(de)改變(bian)。

3. 區(qu)分(fen)不同狀(zhuang)態的水分(fen)
通(tong)過先進(jin)的信(xin)號反(fan)演模型（如APRIL模型），LF-NMR甚至可以將養護(hu)過程(cheng)中水泥(ni)基材料(liao)內(nei)部(bu)的(de)層間(jian)水、凝(ning)膠水以(yi)及毛細水進(jin)行(xing)有效劃(hua)分(fen)。這有(you)助(zhu)於研(yan)究(jiu)者更精細地(di)理(li)解(jie)二(er)氧化(hua)碳與(yu)不(bu)同組(zu)分(fen)水分(fen)的反(fan)應(ying)過程(cheng)。

應用案(an)例(li)：定(ding)量表(biao)征(zheng)水泥(ni)水化(hua)程(cheng)度

實際(ji)應(ying)用(yong)與(yu)未(wei)來(lai)展望(wang)

在(zai)實際(ji)操(cao)作(zuo)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人員會先將水泥(ni)試(shi)樣(yang)進(jin)行(xing)預養護(hu)，然(ran)後(hou)將其(qi)置(zhi)於(yu)專用的核磁(ci)共振夾持器中(zhong)，通(tong)入(ru)壹定(ding)壓(ya)力和(he)濃(nong)度(du)的(de)二(er)氧化(hua)碳進行(xing)養護(hu)，並同步進(jin)行(xing)LF-NMR測(ce)試(shi)。這種(zhong)方法(fa)集(ji)養護(hu)與(yu)實(shi)時在(zai)線監測(ce)於壹(yi)體，為優化養護(hu)工(gong)藝（如確(que)定(ding)最(zui)佳(jia)養護(hu)時(shi)間、壓力、二(er)氧化(hua)碳濃度）提供了直接的數(shu)據(ju)支持。

盡(jin)管(guan)二氧化(hua)碳養護(hu)水泥(ni)技術(shu)展現(xian)出良好的(de)應(ying)用前(qian)景(jing)，但要實現(xian)大規(gui)模產業化應(ying)用(yong)，仍面臨(lin)壹些挑(tiao)戰(zhan)，例(li)如(ru)需要進(jin)壹步研(yan)究(jiu)二氧化(hua)碳對(dui)水泥(ni)水化(hua)過程(cheng)及材料(liao)長期耐久(jiu)性(xing)的(de)影響。

低(di)場核磁(ci)共振技術(shu)在(zai)此(ci)過程(cheng)中，也(ye)將繼(ji)續作(zuo)為(wei)強(qiang)大的(de)研(yan)究(jiu)工(gong)具(ju)，幫(bang)助(zhu)科(ke)學(xue)家(jia)們更(geng)深入地理解(jie)反(fan)應機(ji)理，優(you)化工(gong)藝參數(shu)，推動(dong)這項(xiang)綠(lv)色(se)技術(shu)走(zou)向成(cheng)熟(shu)。