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當前位置:上海紐邁電子科技有限公司>>技術文章>>核磁共振數(shù)據(jù)分析混凝土孔隙率與抗鹽凍關系
在北方地區(qū)路用混凝土結構物不僅承受著嚴重的汽車超載問題,還經受著此地區(qū)春冬季凍融以及 晝夜溫差大、冬季撒鹽化雪造成鹽凍的問題。因此這一區(qū)域水泥混凝土路面及其他混凝土結構物均破壞嚴重。但目前北方很多地區(qū)公路建設對高性能混 凝土的研究尚不多見
根據(jù)前人研究,影響混凝土抗凍及抗鹽凍性的主要因素包括: 含氣量; 水灰比; 混凝土的飽水狀態(tài); 混凝土的受凍齡期; 水泥品種及集料質量; 外加劑的影響。國外大量實驗和現(xiàn)場工程實踐結果表明,在相同條件下,使用引氣劑的混凝土耐久性或混 凝土使用壽命可提高5 倍以上。 低磁場核磁共振分析是近幾年新興的快速測量水泥、巖石物性參數(shù)的一種新技術。自然界中水為氫質子zui多的一種物質,又由于核磁共振的信號來 源主要為氫質子,氫質子越多,說明含水率越多,反之則越低。因此通過信號量定標的方法,核磁共振技術可以被用來測量物質中水的質量。 多孔介質經 過真空飽和處理以后,內部孔隙大部分被水占據(jù),核磁共振技術通過測定水的質量及已知水的密度,可計算出多孔介質內孔隙的體積,從而得到其孔隙率 大小。該技術可研究不同水泥基材料在的孔隙結構變化情況等
采用核磁共振方法,使用不同磁場強度分別測試了鹽凍試件( C1、C2、C3、C4 組配合比) 的孔隙率 與孔隙分布情況。為對照測試結果,還采用了稱重法測孔隙率。
,在不同的核磁強度的設備上測試出的孔隙率不同。通過12M 設備測出孔隙率結果zui大,23M 設備孔隙率zui小,2M 設備居中。23M 設備上測試出的孔隙率結果zui小的原因在于,水泥混凝土樣品的配合比中摻入了粉煤灰這種含順磁性離子的 物質,而這部分順磁性的離子,會加速整個樣品的弛豫,使得樣品的弛豫縮短,而儀器本身的場強越高,對其影響越明顯.
根據(jù)核磁法孔隙率測試相關結果,可以得到樣 品孔徑分布圖,如下圖:
由上圖的孔徑分布圖可以看出,12M 設備上的信號幅值zui大,23M 設備上的信號幅值zui小。原因同樣在于樣品中含有一定數(shù) 量的順磁性物質,導致其在相對高的場強下,其弛豫加快,使得部分樣品的信號無法采集,因此磁場越高,信號幅值越小。 而對于2M 設備采集數(shù)據(jù)的峰位置相對于12M設備采集的數(shù)據(jù)明顯向右移動,這是由于2M 設備上的TE 回波時間較長所致,使得初始時刻的部分 有效信號無法采集,針對這種混凝土中含有粉煤灰的情況,應該對2M 的設備進行必要的改進。總之,針對短弛豫的含有粉煤灰等礦物摻合料的水泥混凝 土樣品,12M 的設備能有效檢測到短弛豫信號,大大提高信噪比。
參考文獻:“核磁共振數(shù)據(jù)分析混凝土孔隙率與抗鹽凍關系” 《電子顯微學報》2015 年10 月 第34 卷第5 期
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