應(yīng)用背景

水泥基材料作為一種多相復(fù)合材料，其水化硬 化過程中的相組成和轉(zhuǎn)變一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。水作為水泥基材料的重要組分，與水泥粉體混合后初始以液相狀態(tài)填充在水泥顆粒的間隙，在隨后的水化硬化過程中，一部分參與水化反應(yīng)變成化學(xué)結(jié)合水，成為凝膠產(chǎn)物微晶的一部分，這部分水通過干燥蒸發(fā)的方法也不能去除，因而也被稱為不可蒸發(fā)水；現(xiàn)代水泥基材料科學(xué)的研究表明，不可蒸發(fā)水的含量與材料水化反應(yīng)的程度和產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)，而可蒸發(fā)水的含量及其狀態(tài)與材料的抗凍性、抗腐蝕性、徐變、干燥收縮等性能關(guān)系密切.由于水泥水化反應(yīng)隨時(shí)間變化的連續(xù)性，不可蒸發(fā)水和可蒸發(fā)水的含量及狀態(tài)也在不斷變化.研究水泥基材料中水的相轉(zhuǎn)變，探索不同狀態(tài)的水的演變規(guī)律，對(duì)于充分認(rèn)識(shí)水泥基材料的組成和結(jié)構(gòu)，揭示材料的劣化機(jī)理具有重要意義.
低場核磁共振技術(shù)對(duì)多孔介質(zhì)中水的研究應(yīng)用已逐步從生命科學(xué)、地球物理等領(lǐng)域擴(kuò)展到建筑材料領(lǐng)域，該方法可在不破壞樣品的前提下，利用水分子中質(zhì)子的弛豫特性研究水含量及其分布的變化，具有快速、連續(xù)、無損的優(yōu)勢。

下面簡單介紹采用核磁共振測試系統(tǒng)水泥漿體中可蒸發(fā)水的1H 核磁共振弛豫特征及狀態(tài)演變。

核磁共振分析

各試樣弛豫信號(hào)經(jīng)反演后的分布如圖 1 所示

，所有樣品的 弛豫時(shí)間分布均呈1 個(gè)或2 個(gè)主峰，并伴有少量微弱的次峰。主峰分布在0.1～10.0 ms 的范圍內(nèi),隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長，弛豫峰逐步向左移動(dòng)，即分布趨向于短弛豫時(shí)間。試樣弛豫時(shí)間分布趨短是由于隨著齡期的增長水化產(chǎn)物不斷增多，逐步將原先較大的孔隙填充細(xì)化，未反應(yīng)的可蒸發(fā)水逐漸分布在較小的孔隙中.

如圖2 所示，各試樣平均弛豫時(shí)間隨齡期增長而下降，早期1～7 d 內(nèi)下降快，之后變化平緩。

從上圖中可以看出中的3 條曲線變化趨勢一致，其斜率均由 水灰比大的試樣其平均弛豫時(shí)間大于水灰比小的，飽水養(yǎng)護(hù)的大于密閉養(yǎng)護(hù)的。

（參考文獻(xiàn)：水泥漿體中可蒸發(fā)水的1H 核磁共振弛豫特征及狀態(tài)演變》 硅 酸 鹽 學(xué) 報(bào) 2009, Vol.37, 0