水泥基材料幾乎所有(yǒu)性能(néng)均與孔和水密切相關，對其孔結構和含水量影響的相關認知是體(tǐ)積穩定性與耐久性相關理(lǐ)論研究和技(jì )術開發的重要基礎。哈爾濱工(gōng)業大學(xué)周春聖教授新(xīn)著《水泥基材料水分(fēn)敏感性理(lǐ)論——低場磁共振技(jì )術創新(xīn)應用(yòng)》剛面市不久，備受關注和稱贊。

自19世紀上半葉矽酸鹽水泥和鋼筋混凝土結構被發明以來，水泥混凝土迅速成為(wèi)基礎設施建設最重要的結構材料，在可(kě)預見的未來依然不可(kě)替代。雖然混凝土材料科(kē)學(xué)技(jì )術已取得重要發展與進步，為(wèi)我國(guó)基礎設施建設和社會經濟發展做出了卓越貢獻，但在混凝土抗裂性和耐久性的保障提升方面依然面臨嚴峻的挑戰。該書作(zuò)者近年利用(yòng)低場磁共振等技(jì )術進行研究發現，水泥基材料具(jù)有(yǒu)孔結構随含水率顯著動态變化的水敏性，這打破了将混凝土視作(zuò)與岩石類似剛性多(duō)孔介質(zhì)的傳統觀念，動搖了水泥基材料經典理(lǐ)論的基礎。

冠力科(kē)技(jì )磁共振微結構分(fēn)析系統

水泥基材料幾乎所有(yǒu)性能(néng)均與孔和水密切相關，對其孔結構和含水量影響的相關認知是體(tǐ)積穩定性與耐久性相關理(lǐ)論研究和技(jì )術開發的重要基礎。然而，現有(yǒu)經典理(lǐ)論無法解釋多(duō)個與孔和水有(yǒu)關的異常行為(wèi)，如理(lǐ)論上應該相等的水分(fēn)滲透率為(wèi)何比其他(tā)流體(tǐ)低2∼3個數量級？水蒸氣吸附比表面積為(wèi)何比氮氣等大10倍左右？受與水有(yǒu)關異常性能(néng)及孔結構測試技(jì )術局限性的啓發，考慮到低場磁共振技(jì )術具(jù)有(yǒu)原狀、無損、快速、準确表征含水多(duō)孔介質(zhì)的能(néng)力，借鑒該技(jì )術在油氣儲層岩石分(fēn)析領域的成功經驗，作(zuò)者嘗試建立适用(yòng)于水泥基材料的低場磁共振測孔理(lǐ)論與方法，技(jì )術優勢獨特。

更重要的是，利用(yòng)低場磁共振技(jì )術進行測試分(fēn)析發現，C—S—H凝膠具(jù)有(yǒu)幹縮濕脹特性，導緻納米尺度孔結構随含水率的變化而動态變化，呈現出顯著的水敏性。盡管C—S—H凝膠的微結構非常脆弱，但通常依然認為(wèi)水泥基材料與岩石類似，幹燥時從大孔到小(xiǎo)孔依次失水且孔結構保持不變，在幹燥狀态下測量所得孔結構具(jù)有(yǒu)足夠的代表性。然而，水敏性的發現推翻了該公(gōng)理(lǐ)假設，不但能(néng)定性地解釋水泥基材料與水有(yǒu)關性能(néng)存在的多(duō)個異常現象，還能(néng)定量地解釋水分(fēn)與氣體(tǐ)滲透率相差2∼3個數量級的異常現象，同時準确地描述偏離根号時間線(xiàn)性規律的長(cháng)期毛細吸水過程和等溫幹燥過程。水敏性理(lǐ)論将為(wèi)水泥基材料科(kē)學(xué)研究提供新(xīn)視角與新(xīn)思路，而低場磁共振測試技(jì )術也将為(wèi)水泥基材料測試分(fēn)析提供技(jì )術支撐。