《水泥/摻合料中順磁性物質對漿體核磁共振信號的影響》是依託同濟大學，由孫振平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水泥/摻合料中順磁性物質對漿體核磁共振信號的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫振平
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
混凝土的諸多性能與其內部結構息息相關，而且很大程度上取決於硬化水泥漿體的孔結構。目前測試硬化水泥漿體孔徑分布的方法主要是壓汞法，而採用低場核磁共振測定硬化漿體孔徑分布時不僅可得到凝膠孔信息，而且操作簡易，流程迅速，對樣品不產生任何損傷。同時，核磁共振技術還可用於研究水泥水化進程和硬化水泥漿體中水的擴散情況，具有很大的優勢和廣闊的套用前景。但課題組在前期研究中發現，水泥/摻合料中的順磁性物質對核磁共振信號有一定影響。本課題擬通過研究不同摻量鐵鋁酸四鈣以及粉煤灰，礦渣粉和鋼渣粉對矽酸三鈣水化產物橫向弛豫時間，縱向弛豫時間和漿體核磁信號總量隨水化進程的演變，以及橫向弛豫時間和縱向弛豫時間分布曲線的影響，解決順磁性物質含量和來源對水泥漿體核磁共振信號影響的基礎性問題，為更好地利用低場核磁共振測定漿體孔徑分布和化學結合水含量，以及研究水泥漿體水化進程提供理論指導。
結題摘要
採用核磁共振測定硬化漿體孔徑分布時不僅可得到凝膠孔信息，而且操作簡易，流程迅速，對樣品不產生任何損傷，具有很大的優勢和套用前景。同時，低場核磁共振技術還可用於研究水泥水化進程和硬化漿體中水的擴散。本課題致力於從分析水泥中順磁性物質含量和來源對其核磁共振信號影響這個角度出發，尋找順磁性物質對核磁共振信號的影響規律，並對低場核磁共振測定孔徑分布和化學結合水含量的方法進行修正，提高測試方法的準確性，也為使用低場核磁共振技術研究水泥水化進程提供理論依據。 由於低場核磁共振技術技術直接給出水泥漿體中水的信息，包括含量以及受限程度，因此可以用來反映水泥漿體在新拌階段流動性的變化以及減水劑的作用，還可以半定量地表征水泥水化過程中水的消耗。 通過合成矽酸三鈣和鐵鋁酸四鈣單礦物，採用低場核磁共振對其水化進行表征，以及研究鐵鋁酸四鈣含量對矽酸三鈣核磁共振信號的影響。重要研究進展包括採用Pechini法合成矽酸三鈣和鐵鋁酸四鈣，採用橫向弛豫時間-縱向弛豫時間（T1-T2）相關譜對水化進行表征以及分析鐵鋁酸四鈣對矽酸三鈣核磁共振信號的影響。 研究了不同種類（礦渣粉、粉煤灰和鋼渣粉）及含量摻合料對低場核磁共振信號的影響。研究了低場核磁信號與水泥水化之間的關係，探究了水灰比對白水泥低場核磁信號的影響，並通過外摻鐵質順磁性物質研究了鐵質順磁性物質對低場核磁信號的影響。對低場核磁共振測定孔徑分布和化學結合水含量的方法進行最佳化，並利用研究成果研究了水泥水化進程中水分的遷移特徵，探究了不同保水增稠組分劑對於水泥漿體低場核磁信號的影響。 相對於國外來說，我國在將低場核磁共振技術套用於水泥基材料理論研究和實際套用上均存在較大差距。在理論研究方面，國外研究者已經用低場核磁共振技術從氫原子擴展到鈉原子和鈣原子，並將二維核磁共振技術套用於測定水分在不同孔徑孔中的交換；而在實際套用方面，已經開發出側向低場核磁共振儀測定建築材料表面水分和孔徑分布。而我國在理論研究方面仍處於探索階段，僅有少量研究者使用低場核磁共振研究新拌水泥漿體和減水劑的作用，以及水泥的水化進程和硬化漿體的孔徑分布，而對水泥/摻合料中順磁性物質含量和來源對其核磁共振信號影響方面的研究幾乎是空白。本研究深入了順磁性物質對於低場核磁共振信號的影響。
