全巖心3D XRM應(yīng)用|混凝土微觀結(jié)構(gòu)解析

更新時(shí)間：2020-07-20

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混凝土一方面是設(shè)計(jì)和建造行業(yè)頗受歡迎的材料，另一方面也帶來了諸多環(huán)境問題。如何提高混凝土的性能，降低水泥的用量，往往是創(chuàng)新和試驗(yàn)的焦點(diǎn)。性能可以通過適當(dāng)改變材料微結(jié)構(gòu)得到改進(jìn)。混凝土是應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)材料，它的微觀結(jié)構(gòu)具有不均質(zhì)性且高度復(fù)雜，了解混凝土微觀結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成對(duì)于其性能的研究與改進(jìn)是有幫助的。

SEM:

▲圖片來自網(wǎng)絡(luò)

優(yōu)點(diǎn)：	缺點(diǎn)：
√分辨率高，結(jié)合能譜可進(jìn)行元素分析	×需要特別制樣
	×觀察二維表面形貌
	×有損，在制樣過程中可能引入破裂損傷

三維X射線顯微鏡（3D XRM）：

優(yōu)點(diǎn)：	缺點(diǎn)：
√無損、三維圖像	×與SEM納米級(jí)分辨率相比，分辨率可達(dá)亞微米級(jí)別
√快速成像，可用于原位動(dòng)態(tài)掃描
√可對(duì)固體、漿體等樣品進(jìn)行分析
√與其他設(shè)備聯(lián)用，可獲得元素三維分布

高分辨率的原位三維成像

▲疲勞試驗(yàn)中，原位狀態(tài)下獲取的混凝土三維結(jié)構(gòu)，左圖40000次循環(huán)加載，右圖70000次循環(huán)加載

▲圖片70000次循環(huán)加載后，內(nèi)部裂隙、孔隙的分布

漿體狀態(tài)下準(zhǔn)動(dòng)態(tài)成像，用于氣孔分布分析

▲漿體中孔隙的分布情況，左側(cè)曲線標(biāo)注不同高度截面面孔隙率曲線

3D XRM在微米、亞微米尺度上能夠有效的用于各種材料的三維組分、結(jié)構(gòu)分析，是當(dāng)前無損三維檢測(cè)很有效的方法，可有效避免樣品制備過程中人為的損壞。