[发明专利]一种利用氢质子低场核磁共振技术测定硫铝酸盐水泥凝结时间的方法

说明书

本发明涉及一种利用氢质子低场核磁共振技术测定硫铝酸盐水泥凝结时间的方法，包括：采用CPMG序列采集硫铝酸盐水泥浆体不同水化龄期(t)的驰豫信号，通过Sirt反演算法反演获得其横向弛豫时间(T₂)的反演曲线；作出反演曲线中第一驰豫峰面积随水化时间t变化的曲线；读取S2中所作曲线的两个转折点，第一转折点对应时间即为初凝时间，第二转折点对应时间即为终凝时间。与现有技术相比，本发明相较于传统方法操作更为简单便捷，可使用自动测试程序完成整个操作；试验结果更为客观合理，采用拐点来判定凝结时间则不受主观因素影响，更为客观；本方法相较于维卡仪测定更为合理。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种利用氢质子低场核磁共振技术测定硫铝酸盐水泥凝结时间的方法。

背景技术

自1945年核磁共振现象被发现以来，核磁共振作为一种重要的现代分析手段已经广泛应用于物质结构分析、医学成像和油气资源的勘探等多个领域。低场核磁共振分析仪采用价格低廉的钕铁硼永磁材料作为场源，大大降低了仪器制造成本和运行成本，进一步扩展了核磁共振技术的应用。作为一种非破坏性方法，低场核磁共振在识别新鲜肉类、石油和乳胶材料等“软材料”中微结构与水分相互作用方面具有独特优势。在水泥基材料领域，该方法可在不破坏样品的前提下，利用水分子的弛豫特性研究水泥基材料中的含量及其分布的变化，具有快速、连续和无损的优势。

目前，水泥的凝结时间按照GB1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间。安定性检验方法》进行测试，具体步骤如下：

1)以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护相中；

2)记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间；

3)试件在湿气养护箱中养护至30min时进行第一次测定，测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1～2s后，突然放松，试针垂直自由地沉入水泥净浆，观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数，当试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态，由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用“min”表示；

4)终凝时间的测定是在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。

可见现有的测试方法中存在着原材料用量大、操作过程繁杂、误差较大、结果精确度低的弊端。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测定硫铝酸盐水泥凝结时间的方法，相较于传统方法，本方法大幅减少了原材料用量，操作简单，误差较小，结果更为合理。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

利用氢质子低场核磁共振技术测定硫铝酸盐水泥凝结时间的方法，包括以下步骤：

S1：采用CPMG序列采集硫铝酸盐水泥浆体不同水化龄期(t)的驰豫信号，之后通过Sirt反演算法反演获得其横向弛豫时间(T₂)的反演曲线；

S2：作出反演曲线第一驰豫峰面积随水化时间t变化的曲线；

S3：读取所作曲线的两个转折点，第一转折点对应时间即为初凝时间，第二转折点对应时间即为终凝时间。

进一步地，由于硫铝酸盐水泥水化速度较快，凝结时间短，因此步骤S1中的测试间隔应较短以提高精度，具体间隔可根据硫铝酸盐水泥种类不同自行调节。