【摘要】 表征水泥基多孔材料(cbpm)的微观结构和孔隙结构一直是科学和工程领域的热门话题,因为材料的微观结构和孔隙结构对其力学性能、施工和使用性能以及耐久性至关重要。

表征水泥基多孔材料(cbpm)的微观结构和孔隙结构一直是科学和工程领域的热门话题,因为材料的微观结构和孔隙结构对其力学性能、施工和使用性能以及耐久性至关重要。相对于气体吸附、核磁共振(NMR)和图像分析等技术,汞侵入孔隙法(MIP)具有操作简单、测量速度快、孔径范围广等特点,是表征CBPM孔隙结构(包括孔隙体积、孔隙尺寸分布(PSD)、平均孔径、阈值孔径等特征孔隙参数)应用最广泛的技术之一。虽然MIP在评价cbpm孔隙结构方面的应用不断增加,它可能被用作孔隙表征的基准,但MIP的一些争论(或不足)值得深入讨论。例如,在较低压力下,样品的表面粗糙度和粒度会影响压汞数据,在高压汞条件下,材料基体会发生变形和损伤。汞与孔壁之间的物理相互作用(例如,汞的表面张力和汞滴与衬底之间的接触角)影响MIP孔隙数据。更重要的是,MIP仅测量孔隙入口(或喉道),而不测量孔室本身(称为“墨水瓶”效应),这导致测量孔隙数据与真实孔隙结构存在偏差。因此,有必要澄清这些因素对MIP的影响,以便更好地表征孔隙结构。

汞侵入孔隙度法(MIP)是评价水泥基多孔材料(cbpm)孔隙结构的重要方法,但其适用性仍有待明确。在此,Zeng等人[1]使用X射线计算机断层扫描(X-CT)在MIP测试后追踪两种硬化水泥浆(HCPs)中的汞,以重新评估孔隙结构表征方法。在MIP试验中采用了四种不同的最大压力。结果表明:最大侵入压力对阈值孔径无显著影响,但对与孔隙间隔相关的平均孔径有显著影响;X-CT可以测量宏观孔隙中的汞滴。为了将MIP数据与X-CT数据之间的联系联系起来,提出了一种厚腔与薄喉相连的孔隙结构模型。MIP和X-CT的结合使用为更好地理解MIP结果提供了新的见解,并为cbpm的定量孔隙结构表征提供了可能性。

[1] Qiang Z A, Shan C A, Py A, et al. Reassessment of mercury intrusion porosimetry for characterizing the pore structure of cement-based porous materials by monitoring the mercury entrapments with X-ray computed tomography[J]. Cement and Concrete Composites, 113.

 

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