在(zai) “雙(shuang)碳" 目(mu)標(biao)引-領(ling)下(xia)，水泥(ni)行(xing)業作(zuo)為碳排(pai)放大(da)戶(hu)（占(zhan)全球(qiu)人為碳排(pai)放的(de) 7%~8%），碳減排壓力(li)日益(yi)凸(tu)顯(xian)。而二(er)氧(yang)化碳(tan)水泥(ni)養(yang)護(hu)技術(shu)，既(ji)能(neng)實現水泥(ni)制(zhi)品(pin)強(qiang)度(du)提升，又(you)能將(jiang) CO₂永(yong)-久(jiu)封(feng)存於(yu)水泥(ni)基體(ti)中(zhong)，成為行業(ye)碳減排的(de)關(guan)鍵方(fang)向(xiang)。但(dan)如(ru)何精(jing)準捕捉(zhuo)養(yang)護(hu)過(guo)程(cheng)中碳吸(xi)收(shou)、碳(tan)封(feng)存的動(dong)態規律？低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)以其無(wu)創、實時、精(jing)準(zhun)的優勢，正(zheng)成(cheng)為該領(ling)域(yu)實驗研究的 “核心(xin)工(gong)具"。

壹(yi)、水泥(ni)行(xing)業碳減排痛(tong)點(dian)：CO₂養(yang)護(hu)的(de) “看不見" 難(nan)題(ti)

傳統水泥(ni)養(yang)護(hu)多(duo)采用水養(yang)方(fang)式(shi)，不(bu)僅耗水量大，還(hai)無(wu)法(fa)實現碳(tan)減排。而二(er)氧(yang)化碳(tan)養(yang)護(hu)技術(shu)，是通(tong)過(guo)將(jiang) CO₂通(tong)入(ru)水泥(ni)制(zhi)品(pin)，使(shi)其(qi)與水泥(ni)中(zhong)的矽(gui)酸(suan)三(san)鈣(gai)、矽(gui)酸(suan)二(er)鈣(gai)等礦(kuang)物(wu)發(fa)生(sheng)碳(tan)化反應(ying)，生(sheng)成(cheng)碳酸(suan)鈣(gai)等物(wu)質(zhi) —— 既(ji)填(tian)充水泥(ni)內(nei)部孔(kong)隙(xi)、提升制(zhi)品(pin)強(qiang)度(du)，又能(neng)將(jiang) CO₂固(gu)定下(xia)來(lai)，實現 “碳(tan)封(feng)存"。

但實驗研究中，核心(xin)難題(ti)始終存在(zai)：碳(tan)吸(xi)收(shou)量(liang)如(ru)何精(jing)準量(liang)化？碳封(feng)存的微觀機(ji)理(li)（如(ru)孔(kong)隙(xi)結(jie)構變化、碳(tan)化(hua)產(chan)物(wu)分布）如(ru)何實時追(zhui)蹤？傳統檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)（如(ru)稱重法、電(dian)鏡觀(guan)察(cha)）要(yao)麽無法實時監(jian)測(ce)，要麽(me)會對樣(yang)品(pin)造(zao)成(cheng)破(po)壞，難(nan)以全面(mian)捕捉(zhuo)養(yang)護(hu)過(guo)程(cheng)的動態(tai)變化。而低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)的(de)出現(xian)，恰(qia)好破(po)解(jie)了(le)這壹(yi) “看不(bu)見(jian)、測(ce)不準(zhun)" 的困境。

二(er)、低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)：為何適(shi)配 CO₂水泥(ni)養(yang)護(hu)實驗？

低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）技術(shu)基於(yu)原子核(he)磁共(gong)振(zhen)現象(xiang)，通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)水泥(ni)樣(yang)品(pin)中(zhong)氫核(he)（H）的弛(chi)豫(yu)信(xin)號，就(jiu)能(neng)反(fan)推(tui)樣(yang)品(pin)內(nei)部的微觀結(jie)構變化 —— 這與 CO₂水泥(ni)養(yang)護(hu)實驗的需求高度(du)契合：

無創(chuang)實時監(jian)測(ce)：無需(xu)破(po)壞樣(yang)品(pin)，可(ke)全程追蹤養(yang)護(hu)過(guo)程(cheng)中水泥(ni)內(nei)部孔(kong)隙(xi)、水分、碳化產(chan)物(wu)的(de)動態(tai)變化，避(bi)免傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa) “壹(yi)測(ce)即(ji)毀" 的弊(bi)端；

精(jing)準量化分析：通(tong)過(guo) T₂弛(chi)豫(yu)時間(jian)譜、孔(kong)隙(xi)度(du)分布等數據，能精準計算碳(tan)吸(xi)收(shou)量(liang)、碳(tan)封(feng)存效率(lv)，以及水泥(ni)孔(kong)隙(xi)的細化程(cheng)度(du)；

操作(zuo)便(bian)捷(jie)高效：實驗設備成本(ben)相對較(jiao)低、測(ce)試速(su)度(du)快，適合批(pi)量(liang)樣(yang)品(pin)檢(jian)測(ce)和長期動態實驗，大幅提升研(yan)究效率(lv)。

三(san)、低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)在(zai) CO₂水泥(ni)養(yang)護(hu)碳(tan)吸收(shou)碳(tan)封(feng)存實驗中的實操應(ying)用(yong)

1. 實驗樣(yang)品(pin)與養(yang)護(hu)方(fang)案設計

選取普(pu)通(tong)矽(gui)酸(suan)鹽水泥(ni)制(zhi)備標(biao)準試件(jian)（如(ru) 40mm×40mm×160mm 棱柱(zhu)體(ti)），分為兩組(zu)：對照(zhao)組(zu)采用標(biao)準水養(yang)，實驗組(zu)采用 CO₂養(yang)護(hu)（控制 CO₂濃(nong)度(du) 20%~100%、溫度(du) 20~60℃、濕度(du) 50%~90%）。實驗核心(xin)是用低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)設備(bei)，全程監(jian)測(ce)兩組(zu)樣(yang)品(pin)的(de)微觀變化。

2. 低場(chang)核(he)磁檢(jian)測(ce)指標(biao)與數據分析

孔(kong)隙(xi)結(jie)構監(jian)測(ce)：水泥(ni)中(zhong)的水分存在(zai)於(yu)不(bu)同(tong)尺(chi)寸(cun)孔(kong)隙(xi)中（大孔(kong)、中(zhong)孔(kong)、小孔(kong)），氫核(he)弛豫(yu)信(xin)號與孔(kong)隙(xi)尺寸(cun)正(zheng)相(xiang)關(guan)。CO₂養(yang)護(hu)時，碳(tan)化(hua)產(chan)物(wu)填(tian)充孔(kong)隙(xi)，大孔(kong)減少、小孔(kong)增(zeng)多，T₂弛豫(yu)時間(jian)譜會(hui)向(xiang)短(duan)弛豫(yu)時間(jian)方(fang)向(xiang)偏(pian)移 —— 通(tong)過(guo)譜(pu)圖變化可(ke)精(jing)準分析孔(kong)隙(xi)細化程度(du)，間(jian)接反(fan)映(ying)碳(tan)封(feng)存效果(guo)；

碳(tan)吸收(shou)量(liang)量(liang)化(hua)：碳(tan)化反應(ying)會(hui)消耗水泥(ni)中(zhong)的結(jie)合水，結(jie)合水的氫核(he)信(xin)號強(qiang)度(du)會隨(sui)碳(tan)吸(xi)收(shou)量(liang)增(zeng)加(jia)而降低。通(tong)過(guo)對比(bi)養(yang)護(hu)前(qian)後(hou)氫核(he)信(xin)號強(qiang)度(du)變化，可(ke)建立 “信(xin)號強(qiang)度(du) - 碳吸(xi)收(shou)量(liang)" 關(guan)聯模型(xing)，實現碳(tan)吸收(shou)量(liang)的(de)實時量(liang)化(hua)；

碳化深度(du)追蹤：隨(sui)著(zhe) CO₂向(xiang)水泥(ni)內(nei)部滲透，碳化(hua)區域(yu)的氫核(he)信(xin)號會(hui)發(fa)生(sheng)特征變化。通(tong)過(guo)分析不同(tong)養(yang)護(hu)時間(jian)下的(de)核(he)磁信(xin)號分布，可精準(zhun)追(zhui)蹤碳化深度(du)，判(pan)斷(duan)碳(tan)封(feng)存的均勻(yun)性(xing)。

四(si)、實驗價(jia)值(zhi)：低場(chang)核(he)磁助(zhu)力水泥(ni)碳(tan)封(feng)存技術(shu)落(luo)地(di)

通(tong)過(guo)低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)的(de)實驗研究，可明(ming)確(que) CO₂養(yang)護(hu)參數（濃(nong)度(du)、溫度(du)、時間(jian)）與碳吸收(shou)量(liang)、水泥(ni)強(qiang)度(du)、孔(kong)隙(xi)結(jie)構的(de)關(guan)聯規律 —— 比(bi)如(ru)找到 “碳(tan)封(feng)存效率(lv)-最-高(gao) + 水泥(ni)強(qiang)度(du)最-優" 的養(yang)護(hu)參數組(zu)合，為工(gong)業化應(ying)用(yong)提供(gong)數據支撐(cheng)。

例如(ru)，實驗發現：在(zai) CO₂濃(nong)度(du) 70%、溫度(du) 40℃、養(yang)護(hu) 24h 條(tiao)件下，水泥(ni)試件(jian)碳(tan)吸收(shou)量(liang)可(ke)達(da) 25kg/m3，抗壓強(qiang)度(du)較(jiao)水養(yang)提(ti)升 30%，且(qie)孔(kong)隙(xi)率降低 15%。這些數據通(tong)過(guo)低場(chang)核(he)磁技術(shu)精(jing)準(zhun)獲取(qu)，為水泥(ni)行(xing)業碳減排提(ti)供(gong)了(le)可落(luo)地(di)的技術(shu)路(lu)徑(jing)。

五、展(zhan)望：低場(chang)核(he)磁開(kai)啟水泥(ni)碳(tan)封(feng)存研究(jiu)新(xin)賽(sai)道

隨(sui)著(zhe) “雙(shuang)碳" 目(mu)標(biao)推(tui)進(jin)，二(er)氧(yang)化碳(tan)水泥(ni)養(yang)護(hu)技術(shu)將(jiang)迎來(lai)規模化應(ying)用(yong)，而低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)作(zuo)為 “微觀探(tan)測(ce)利(li)器"，未(wei)來(lai)將(jiang)在(zai)更(geng)多(duo)場景(jing)發揮作(zuo)用(yong)：比(bi)如(ru)研究(jiu)不同(tong)水泥(ni)品(pin)種（低熱(re)水泥(ni)、硫(liu)鋁酸(suan)鹽水泥(ni)）的(de)碳封(feng)存特性(xing)，優化工(gong)業級 CO₂養(yang)護(hu)設(she)備參數，甚至(zhi)監(jian)測(ce)服役期(qi)水泥(ni)制(zhi)品(pin)的(de)碳(tan)封(feng)存穩定(ding)性(xing)。

低場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)與二(er)氧(yang)化碳(tan)水泥(ni)養(yang)護(hu)的(de)結(jie)合，不僅(jin)解(jie)決了(le)碳吸(xi)收(shou)碳(tan)封(feng)存實驗的檢(jian)測(ce)難題(ti)，更推(tui)動(dong)了(le)水泥(ni)行(xing)業從 “高(gao)碳(tan)生(sheng)產(chan)" 向(xiang) “低碳(tan)養(yang)護(hu)" 的(de)轉(zhuan)型(xing)，為實現 “雙(shuang)碳" 目(mu)標(biao)註(zhu)入(ru)強(qiang)勁動(dong)力(li)。