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原文传递低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法

专利名称：	低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法
摘要：	本发明公开了一种利用低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法，属于混凝土材料侵蚀破坏研究领域。具体是对不同腐蚀龄期的混凝土经真空饱和处理后，进行低磁场核磁共振(NMR)探测，获得混凝土孔隙中含氢流体的弛豫特征及核磁共振成像(MRI)结果。通过对弛豫特征中T₂谱分布、T₂谱分布积分面积的数值分析以及核磁共振成像结果得到的图像分析，综合研究混凝土初始状态及硫酸盐侵蚀过程中内部微观结构的变化，得到试件的缺陷(孔隙、裂纹)信息，包括孔隙度、孔隙结构特征及分布。基于此，实时观测混凝土试件微观结构在荷载和硫酸盐耦合作用下的侵蚀损伤积累和演化规律。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	周伟;杨舒涵;漆天奇;田文祥;常晓林;刘杏红;马刚;程勇刚
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810617604.9
公开号：	CN108982568A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222
代理人：	王琪
分类号：	G01N24/08(2006.01)I;G01N17/00(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N24;G01N17;G01N24/08;G01N17/00
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
主权项：	1.低磁场核磁共振无损检测混凝土硫酸盐侵蚀损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据《混凝土结构力学设计规范》规定的要求，将设计好的配合比混凝土试件成型后，带模养护24小时，拆模后放入标准养护室养护至预定龄期；步骤2，将养护到期的试件取出，放入烘箱中干燥48小时，干燥温度为60℃；步骤3，将经烘干处理后的试件取出，使用真空饱和装置使混凝土试件饱和，真空压力值为0.1MPa，抽空时间为4小时；步骤4，将试件浸入蒸馏水中24h后拿出后，除去试件表面上的水分，并将每个试件包裹在防腐膜中，通过核磁共振仪进行第一轮低磁场核磁共振弛豫测量和成像测量，记作腐蚀龄期为0天的信息；步骤5，将上述试件放入干湿循环模拟试验箱，按照设定的干湿循环制度进行干湿循环试验；步骤6，在干湿循环次数达到预定次数后取出试件，进行下一轮的低磁场核磁共振弛豫测量和成像测量，记作腐蚀龄期为预定天数的信息，重复上述操作至实验完毕；步骤7，对核磁共振仪记录到的自旋回波信号(横向弛豫测量)进行处理，通过迭代寻优的方法将采集到的T2衰减曲线带入弛豫模型中拟合并反演得到横向弛豫时间T2值的分布；其中，T2值的大小代表着孔隙大小，当T2值越小时，孔隙越小；反之，越大；即，横向弛豫时间T2分布可以准确地反映混凝土内部孔隙尺寸信息；步骤8，对横向弛豫时间谱进行面积积分，面积值的大小与混凝土中所含流体的多少成正比；混凝土孔隙度可以近似认为是全部T2谱分布积分面积，其积分面积值等于或略小于混凝土的有效孔隙度；即，利用T2谱分布积分面积的变化，可以反映混凝土中流体的含量，有效确定混凝土内部孔隙体积的变化；步骤9，T2截止值是T2弛豫时间谱中的界限值，当空隙流体的弛豫时间大于T2截止值时，孔隙中的流体为可动流体；当弛豫时间小于T2截止值时，代表孔隙中的流体在毛细管力所束缚作用下无法流动，流体为束缚流体；另外，若T2图谱形态偏左，即流体驰豫时间短，表明混凝土内部可动流体少，内部微小孔隙发育；相反，T2图谱形态偏右，即流体驰豫时间长，表明混凝土内部可动流体较多，内部大、中孔隙发育较好；步骤10，将核磁共振测得的单位体积的信号幅度代入孔隙度与核磁共振单位体积信号之间的关系表达式，计算获得所测混凝土的核磁共振孔隙度；所述关系表达式是采用核磁共振测量孔隙度已知的标定样，根据标定样核磁共振测量结果建立起来的线性关系曲线；步骤11，利用步骤7‑9测得的孔径分布信息以及步骤10测得的孔隙度，估算混凝土自由流体指数和束缚流体饱和度，即，通过在T2分布上的划分，T2截止值将T2分布分为自由流体指数和毛管束缚流体饱和度；步骤12，通过核磁共振图像来反映出混凝土内部的微观结构分布特征，图像的亮度反映了混凝土中含水量的多少，即色泽越亮，代表此区域水分就越高，从而直观地反映出混凝土内部的孔隙大小分布情况；步骤13，结合步骤7‑11的弛豫测量分析和步骤12的成像测量分析，利用混凝土内部孔隙大小、孔隙体积、孔隙分布、孔隙度、自由流体指数和束缚流体饱和度(分别对应步骤7、8、9、10、11中的测量结果)并结合直观的成像结果(步骤12中的测量结果)综合探讨和判断出混凝土在不同腐蚀龄期下孔隙的演化情况，从而探究混凝土侵蚀损伤程度和演化规律。
所属类别：	发明专利