隨著全球氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)問(wen)題(ti)日(ri)益嚴峻(jun)，建築行(xing)業作(zuo)為碳排(pai)放的重要來(lai)源(yuan)之(zhi)壹，正積(ji)極(ji)探(tan)索更(geng)環(huan)保、更(geng)高(gao)效(xiao)的生產(chan)方式。二氧化(hua)碳養護(hu)水(shui)泥基材料技術，結合(he)低場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振（LF-NMR）這(zhe)壹無損監(jian)測手(shou)段(duan)，為建築材料的可(ke)持(chi)續發(fa)展(zhan)提供了(le)全(quan)新(xin)的解(jie)決方案。

建築業減(jian)排(pai)迫在眉睫

全(quan)球範(fan)圍內，建築行(xing)業消耗(hao)著大量(liang)能源(yuan)和(he)資源(yuan)，並排(pai)放海量(liang)溫室氣(qi)體(ti)。其中，水泥生產(chan)過程(cheng)尤為突(tu)出(chu)，每生產(chan)1噸水泥約排(pai)放0.8-1噸二氧化(hua)碳。

傳(chuan)統水(shui)泥(ni)基(ji)材料養護(hu)壹直(zhi)面(mian)臨(lin)著養護(hu)周(zhou)期(qi)長、能(neng)耗(hao)高(gao)的問(wen)題(ti)，迫(po)切需(xu)要革新(xin)性技(ji)術。

在這(zhe)壹背(bei)景(jing)下，二氧化(hua)碳養護(hu)水(shui)泥基材料技術應(ying)運(yun)而(er)生。它不(bu)僅(jin)為水泥基材料的高效(xiao)養護(hu)提供了(le)解(jie)決方案，而(er)且(qie)能夠(gou)長期(qi)穩定(ding)地減(jian)少(shao)CO₂排(pai)放，實現(xian)水泥(ni)基材料養護(hu)成本的(de)有(you)效(xiao)降低(di)。

二氧化(hua)碳養護(hu)，變(bian)廢(fei)為寶(bao)的(de)創新(xin)之(zhi)道

二氧化(hua)碳養護(hu)是壹種創新(xin)的建築材料生產(chan)技術，它通(tong)過(guo)利用工(gong)業排(pai)放的二氧化(hua)碳對(dui)混(hun)凝土進(jin)行(xing)養護(hu)，將(jiang)溫室氣(qi)體(ti)轉化(hua)為有價值(zhi)的(de)產(chan)品。

這(zhe)種技術的基(ji)本原(yuan)理是利用二氧化(hua)碳與(yu)水泥(ni)基材料中的水泥熟(shu)料(liao)及(ji)水(shui)化(hua)產(chan)物發(fa)生礦化(hua)反應(ying)，生成以(yi)方解(jie)石(shi)為主的碳酸(suan)鈣（CaCO₃）沈(chen)澱(dian)和無定(ding)形(xing)高聚合(he)度矽膠（SiO₂·nH₂O）

這(zhe)壹反(fan)應(ying)過程(cheng)不僅(jin)減(jian)少(shao)了(le)溫室氣(qi)體(ti)的排(pai)放，還提高了(le)混(hun)凝土的(de)早(zao)期(qi)強(qiang)度和耐久(jiu)性。通(tong)過(guo)礦化(hua)反應(ying)將CO₂轉化(hua)為穩定(ding)的碳(tan)酸(suan)鹽，實現(xian)了長期(qi)有(you)效(xiao)的碳(tan)封(feng)存。

與(yu)傳(chuan)統的(de)自然(ran)養護(hu)和(he)蒸汽養護(hu)相(xiang)比，二氧化(hua)碳養護(hu)具(ju)有顯著(zhu)優(you)勢：

縮短(duan)養護(hu)周(zhou)期(qi)：二氧化(hua)碳養護(hu)能(neng)大幅縮短(duan)混(hun)凝土制(zhi)品的(de)生產(chan)周(zhou)期(qi)，提高生產(chan)效(xiao)率(lv)；

提升(sheng)材料性能(neng)：改善水(shui)泥(ni)漿體(ti)的(de)孔隙結構，提高混(hun)凝土的(de)強(qiang)度和耐久(jiu)性；

固(gu)化(hua)二氧化(hua)碳：實現(xian)工(gong)業排(pai)放碳的固(gu)定和(he)利用，助力(li)碳中和(he)目標。

低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振，洞(dong)察(cha)微(wei)觀世(shi)界的(de)“慧(hui)眼"

要深(shen)入(ru)理解(jie)二氧化(hua)碳養護(hu)水(shui)泥基材料的過程(cheng)，就需(xu)要壹種能夠(gou)實時觀(guan)察(cha)材料內部(bu)結(jie)構(gou)變(bian)化(hua)的技(ji)術。低場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振（LF-NMR）技術正好(hao)滿足了這(zhe)壹需(xu)求(qiu)。

LF-NMR技(ji)術是壹種快速(su)、無損、精(jing)確(que)的(de)分析方法(fa)，在(zai)材料科學領域得到(dao)了廣(guang)泛應(ying)用。

它以(yi)水中的¹H核(he)為探(tan)針，可(ke)原(yuan)狀、無損、快速(su)、準確(que)測(ce)試分(fen)析多(duo)孔介質內部(bu)水(shui)分(fen)含(han)量(liang)及(ji)其(qi)所(suo)處(chu)物理約束狀態。

在水泥(ni)基(ji)材料研究中(zhong)，LF-NMR技術能夠(gou)準確(que)測(ce)定材料的孔隙結構、含(han)水量(liang)以(yi)及(ji)分(fen)子(zi)運(yun)動狀態，為材料的優化(hua)提供了(le)重(zhong)要數據(ju)支(zhi)持(chi)。

這(zhe)項技(ji)術對水(shui)泥基(ji)材料納微米(mi)尺度微結構(gou)隨時(shi)間動態變(bian)化(hua)特性的(de)測(ce)試表征(zheng)具有(you)獨(du)特(te)的(de)技(ji)術優勢。

雙(shuang)劍(jian)合璧(bi)，技術與監(jian)測的(de)完(wan)-美融(rong)合(he)

將(jiang)低場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振技術應(ying)用於二氧化(hua)碳養護(hu)水(shui)泥基材料過程(cheng)，可(ke)以(yi)實現(xian)實時監(jian)測材料內部(bu)的(de)物理和化(hua)學變(bian)化(hua)，為研究人(ren)員提供前所-未(wei)有(you)的洞(dong)察(cha)力(li)。

在二氧化(hua)碳養護(hu)過(guo)程(cheng)中，同(tong)步進(jin)行(xing)低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振測試，如(ru)壹維弛豫(yu)時(shi)間、二維組分分布等測(ce)試，便(bian)於對混(hun)凝土實時養護(hu)發(fa)育過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)動態研究。

通(tong)過(guo)LF-NMR技術，研究人(ren)員可(ke)以(yi)觀察(cha)到(dao)二氧化(hua)碳養護(hu)過(guo)程(cheng)中材料孔隙結構的(de)變(bian)化(hua)，水分(fen)含量(liang)的變(bian)化(hua)以(yi)及(ji)水(shui)分(fen)子(zi)狀態的變(bian)化(hua)，從而(er)深(shen)入(ru)理解(jie)養護(hu)機(ji)理。

應(ying)用案(an)例：定量(liang)表征(zheng)水泥(ni)水(shui)化(hua)程(cheng)度

挑(tiao)戰與(yu)展(zhan)望，未(wei)來(lai)之(zhi)路任重道遠(yuan)

盡管二氧化(hua)碳養護(hu)水(shui)泥基材料技術展(zhan)現(xian)出(chu)良好(hao)的應(ying)用前景(jing)，但(dan)要實現(xian)大規(gui)模產(chan)業化(hua)應(ying)用，仍(reng)面(mian)臨(lin)壹些挑(tiao)戰。養護(hu)條(tiao)件(jian)的(de)精(jing)確(que)控制(zhi)是關鍵(jian)因素，預(yu)養護(hu)時(shi)間、相(xiang)對濕度、水膠比(bi)、CO2濃(nong)度、養護(hu)壓(ya)力和(he)溫度等養護(hu)條(tiao)件(jian)都(dou)會影響水(shui)泥基(ji)材料CO₂礦化(hua)養護(hu)後(hou)的性能(neng)、固(gu)碳率(lv)以(yi)及(ji)礦(kuang)化(hua)程(cheng)度。

未(wei)來(lai)研究需(xu)要進(jin)壹步(bu)加強二氧化(hua)碳對(dui)水泥(ni)水化(hua)過程(cheng)以(yi)及(ji)對(dui)水(shui)泥(ni)基(ji)材料耐久(jiu)性等方向的(de)影(ying)響研(yan)究。低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振技術在水(shui)泥基(ji)材料中的應(ying)用也(ye)需(xu)要解(jie)決數據(ju)可(ke)靠(kao)性、結(jie)果穩定(ding)性和(he)模型與(yu)應(ying)用適(shi)配(pei)性等問(wen)題(ti)。隨著技術不斷成熟(shu)和(he)深(shen)入(ru)研(yan)究，二氧化(hua)碳養護(hu)技(ji)術與低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振監(jian)測的(de)結合，有望在(zai)綠(lv)色建築材料開(kai)發(fa)、碳捕(bu)獲與封(feng)存技(ji)術等領域發(fa)揮(hui)更(geng)為重要的作(zuo)用(yong)。