заплесневелый
Измерение пористости бетона – Низкопольное ЯМР
В строительной отрасли, Бетон – широко используемый функциональный материал. Твердый бетон имеет большое количество пор.. Эти состояния пор различны, и разные состояния приведут к различиям в их свойствах.. Точное тестирование пористости бетона является обязательным условием для углубленного изучения свойств бетона..
Обычно используемые методы измерения пористости бетона
Метод взвешивания, метод внедрения ртути, метод сканирования электронным микроскопом, Рентгеновский метод, и т. д..
Сегодняшний разговор посвящен применению ЯМР-тестирования пористости бетона.. В качестве испытательного прибора мы использовали настольный ЯМР NIUMAG..
Анализатор ЯМР пористости МикроМР12-025В
-
Тест на пористость
Применимые образцы:
Различные ядра, плотные песчаники, черенки, угольные породы, цемент, и т. д..
-
Метод и принцип испытания на пористость
Жидкости в порах имеют три различных механизма релаксации.:
1) Бесплатный отдых, 2) Релаксация поверхности, 3) Диффузионная релаксация.
Это может быть выражено как:
Т2 всего: Время поперечной релаксации поровой жидкости, он собирается последовательностью CPMG;
Т2Б: Собственные свойства водородсодержащих жидкостей, единица находится в порядке «s», как правило, незначительный;
Т2С: Время поперечной релаксации, вызванное поверхностной релаксацией;
СД2: Время поперечной релаксации поровой жидкости. Это было вызвано диффузией под градиентом магнитного поля, которой можно пренебречь в однородном магнитном поле.;
Время релаксации Т2 отражает химическое окружение протонов водорода внутри образца., и связано с силой связи и степенью свободы этих протонов водорода.. Степень связи протонов водорода неотделима от внутренней структуры образца..
Устранение эффектов поперечной релаксации и диффузии, Распределение Т2 связано с размером пор. В пористых средах, чем больше размер пор, тем больше время релаксации воды в поре; чем меньше размер пор, тем короче время релаксации, это означает, что вершина связана с размером пор. Площадь вершины связана с количеством соответствующей поры.. Когда взят короткий ТЭ и в порах содержится только вода, поверхностная релаксация играет важную роль. Это означает, что Т2 прямо пропорционален размеру пор.:
ρ2 – коэффициент релаксации поверхности породы., из которых можно взять ссылку на соответствующие статьи и литературу, чтобы выбрать соответствующее значение образца, или можно провести калибровку по кривой впрыска ртути. S/V - отношение площади поверхности пор к объему жидкости..
Когда поры рассчитываются как сферы, T2 пропорционален радиусу пор «r»., так что график распределения Т2 отражает реальное распределение пор по размерам.
-
Результаты испытаний на пористость
Первым шагом является насыщение образца водой., затем поместите образец в специальную катушку зонда ЯМР для измерения спектра Т2, установив соответствующие параметры ЯМР..
Изучив литературу, определено, что ρ2=50 мкм/с образца в этом эксперименте, поэтому спектр Т2 можно преобразовать в диаграмму распределения пор по размерам..
Образец 1# распределение пор по размерам
Гистограмма 1# распределение пор по размерам
Образец 2# распределение пор по размерам
Гистограмма 2# распределение пор по размерам
Это видно из приведенных выше графиков, имеются некоторые различия в пористой структуре двух образцов.: распределение пор по размерам 2# шире, в то время как размер пор 1# в основном мелкие поры, и доля крупных пор относительно меньше.
Сравнение кривой Т2 ЯМР с кривой внедрения ртути
Кривая релаксации Т2 показывает результаты, аналогичные кривой капиллярного давления.. В отличие, метод ЯМР имеет преимущества быстрого, высокая точность, высокое разрешение, хорошая повторяемость, и простота эксплуатации. Предварительная обработка необходима только для насыщения образца водой., и распределение диапазона размеров пор широкое для ЯМР-тестирования., обычно из 0.1 нм до 200 мкм.
В сочетании с методом замораживания-оттаивания ЯМР., мы можем обнаружить поры в диапазоне 4 – 1400 нм. Преимущества этих двух методов дополняют друг друга., и диапазон измерения от микропор, мезопоры и макропоры прекрасно реализованы.
