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核磁共振技术用于水泥浆体初始结构表征及相关机理的研究-2

核磁共振技术用于水泥浆体初始结构表征及相关机理的研究-2

利用LF-NNR技术探究水泥浆体初始结构及相关机理的研究。结果表明:利用核磁共振技术研究水泥浆体初始结构有一定的优势。横向弛豫时间不同范围的信号可反映水泥浆体内部絮凝结构、孔隙水、过渡层水以及泌出自由水的变化情况。本研究基于分形理论,利用低场核磁共振技术对初始孔隙结构进行了表征,发现初始孔隙结构存在分性特征,并分析得出分形维数随水灰比的提高而降低,且在横向弛豫时间接近时,具有较低分形维数的水泥浆体会引起较高的泌水速率以及较大的初始流动度

部分实验结果

分形维数可较为客观的刻画水泥浆体内部孔隙结构的复杂程度。由图 3显示分形维数随着水灰比的升高而降低,且由于泌水及沉降作用,水化时间60 min的分形维数比5 min的水泥浆体分形维数低,且随着水化时间的延长(至90 min),分形维数逐步提升。通过与水泥浆体宏观试验结果发现,水泥浆体的加权T2与泌水速率与流动度均存在显著的线性相关性,且当T2接近时,较低分形维数的水泥浆体具有较大泌水速率以及较大初始流动度。

“核磁共振(台式核磁、小核磁)_水泥浆体初始结构"

图3 不同水灰比水泥浆体的分形维数

“核磁共振

图 4水泥浆体泌水速率与其内部结构的关系

“核磁共振水泥浆体初始流动度与其内部结构的关系"

图5 水泥浆体初始流动度与其内部结构的关系

水泥浆体内部结构与核磁共振横向弛豫时间不同区间存在较好相关性;
水泥浆体初始孔隙结构存在较为显著的分形特征;
样品横向弛豫时间接近,较低分形维数的水泥浆体具有较大泌水速率以及较大初始流动度。

选自纽迈优秀案例征集大赛,冀言亮 孙振平 同济大学材料科学与工程学院
核磁共振技术用于水泥浆体初始结构表征及相关机理的研究

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