水泥基材料低场核磁共振实验-孔隙水研究

应用领域：岩土检测项目：孔隙水研究仪器推荐：中尺寸核磁共振成像分析仪应用说明：水泥基材料作为一种多相复合材料，其水化硬化过程中的相组成和转变一直是人们关注的热点。水作为水泥基材料的重要组分，与水泥粉体混合后初始以液相状态填充在水泥颗粒的间隙，在随后的水化硬化过程中，一部分参与水化反应变成化学结合水，成为凝胶产物微晶的一部分，这部分水通过干燥蒸发的方法也不能去除，因而也被称为不可蒸发水；其余可蒸发水则继续残留在硬化浆体微结构中，并根据所在孔的大小不同分为毛细水和凝胶水。现代水泥基材料科学的研究表明，不可蒸发水的含量与材料水化反应的程度和产物的晶体结构相关，而可蒸发水的含量及其状态与材料的抗冻性、抗腐蚀性、徐变、干燥收缩等性能关系密切。由于水泥水化反应随时间变化的连续性，不可蒸发水和可蒸发水的含量及状态也在不断变化。由此可见，研究水泥基材料中水的相转变，探索不同状态的水的演变规律，对于充分认识水泥基材料的组成和结构，揭示材料的劣化机理具有重要意义。苏州纽迈分析仪器股份有限公司 水泥基材料低场核磁共振实验-孔隙水研究 应用领域：岩土 检测项目：孔隙水研究 仪器推荐：中尺寸核磁共振成像分析仪 应用说明： 水泥基材料作为一种多相复合材料，其水化硬化过程中的相组成和转 变一直是人们关注的热点。水作为水泥基材料的重要组分，与水泥粉 体混合后初始以液相状态填充在水泥颗粒的间隙，在随后的水化硬化 过程中，一部分参与水化反应变成化学结合水，成为凝胶产物微晶的 一部分，这部分水通过干燥蒸发的方法也不能去除，因而也被称为不 可蒸发水；其余可蒸发水则继续残留在硬化浆体微结构中，并根据所 在孔的大小不同分为毛细水和凝胶水。 现代水泥基材料科学的研究表明，不可蒸发水的含量与材料水化反应 的程度和产物的晶体结构相关，而可蒸发水的含量及其状态与材料的 抗冻性、抗腐蚀性、徐变、干燥收缩等性能关系密切。由于水泥水化 反应随时间变化的连续性，不可蒸发水和可蒸发水的含量及状态也在 不断变化。 由此可见，研究水泥基材料中水的相转变，探索不同状态的水的演变 规律，对于充分认识水泥基材料的组成和结构，揭示材料的劣化机理 具有重要意义。 自然界中水为氢质子最多的一种物质，由于核磁共振的信号来源主要 为氢质子，氢质子越多，说明含水率越多，反之则越低。因此通过信 号量定标的方法，核磁共振技术可以被用来测量物质中水的质量。多 孔介质经过真空饱和处理以后，内部孔隙大部分被水占据，核磁共振 技术通过测定水的质量及已知水的密度，可计算出多孔介质内孔隙的 体积，从而得到其孔隙度大小。 标样 水峰面积 质量(g) 水峰面积与水质量的关系 第一次测 第二次测 第三次测 去基底面平均值 8000 量 量 量 积 GOOD0 32.54316 45.39052 40.05906 3933091 0 04000 1 2581.093 2563.176 2565.169 2569.813 2530.482 2 2 4854.182 4865.972 4883.386 4867.847 4828.516 4 3 7223672 7274.778 7260.551 7253 7213.67 6 ￥1197x+52.31P=0.999 2000 0 0 2 6 品 实验过程： 将采集到的T2衰减曲线代入弛豫模型中拟合并反演可以得到样品的 T2弛豫信息，包括弛豫时间及其对应的弛豫信号分量，如左图所示 横坐标为范围从10-2ms到104ms对数分布的100个横向弛豫时间分 量T2，纵坐标为各弛豫时间对应的信号分量Ai（为便于定量分析，该信号分量经质量及累加次数的归一化处理），已知信号量与其组分 含量成正比关系，积分面积A即为样品的信号量。 T2弛豫时间反映了样品内部氢质子所处的化学环境，与氢质子 所受的束缚力及其自由度有关，而氢质子的束缚程度又与样品的内部 结构有密不可分的关系。在多孔介质中，孔径越大，存在于孔中的水 弛豫时间越长；孔径越小，存在于孔中的水受到的束缚程度越大，弛 豫时间越短。 弛豫图谱分析：