全岩心3D XRM应用|混凝土微观结构解析

更新时间：2020-07-20

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混凝土一方面是设计和建造行业颇受欢迎的材料，另一方面也带来了诸多环境问题。如何提高混凝土的性能，降低水泥的用量，往往是创新和试验的焦点。性能可以通过适当改变材料微结构得到改进。混凝土是应用广泛的结构材料，它的微观结构具有不均质性且高度复杂，了解混凝土微观结构的基本构成对于其性能的研究与改进是有帮助的。

SEM:

▲图片来自网络

优点：	缺点：
√分辨率高，结合能谱可进行元素分析	×需要特别制样
	×观察二维表面形貌
	×有损，在制样过程中可能引入破裂损伤

三维X射线显微镜（3D XRM）：

优点：	缺点：
√无损、三维图像	×与SEM纳米级分辨率相比，分辨率可达亚微米级别
√快速成像，可用于原位动态扫描
√可对固体、浆体等样品进行分析
√与其他设备联用，可获得元素三维分布

高分辨率的原位三维成像

▲疲劳试验中，原位状态下获取的混凝土三维结构，左图40000次循环加载，右图70000次循环加载

▲图片70000次循环加载后，内部裂隙、孔隙的分布

浆体状态下准动态成像，用于气孔分布分析

▲浆体中孔隙的分布情况，左侧曲线标注不同高度截面面孔隙率曲线

3D XRM在微米、亚微米尺度上能够有效的用于各种材料的三维组分、结构分析，是当前无损三维检测很有效的方法，可有效避免样品制备过程中人为的损坏。