SBIR Phase I: Microwave Molecular Dynamics of Bound Water in Hydrating Cements

SBIR 第一阶段:水化水泥中结合水的微波分子动力学

基本信息

  • 批准号:
    0128496
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2002-01-01 至 2002-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project will demonstrate the correlation between bound-water dielectric relaxation observed by broadband permittivity measurement and the degree of hydration in Portland cement, and apply the results to the refinement of a concrete cure monitoring system under development at the company. Complex permittivity over the frequency range 10 kHz to 10 GHz in curing cement shows signal components due to 1) free-water behavior near 10 GHz which decreases during cure and follows percent hydration, and 2) bound-water behavior between 1-1000 MHz which increases during early hours of cure and decreases and broadens thereafter. The bound-water relaxation does not appear in the initial cement paste but does appear after several hours of cure, mirroring the formation of hydration products to which it is attaching. This behavior will be elucidated by varying initial chemistry and determining effects on signal, quantifying changes in relaxation frequency and amplitude with cure time and fitting to appropriate models. The commercial potential of this project is in the construction industry.
这个小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目将展示通过宽带介电常数测量观察到的束缚水介电弛豫与波特兰水泥水化程度之间的相关性,并将结果应用于该公司正在开发的混凝土固化监测系统的改进。固化水泥中10 kHz至10 GHz频率范围内的复介电常数显示出信号分量,这是由于1)10 GHz附近的自由水行为,其在固化过程中下降,并遵循水合百分比,以及2)1-1000 MHz之间的束缚水行为,其在早期增加-小时的固化,并在此后下降和加宽。结合水松弛不会出现在初始水泥浆中,但会在固化几个小时后出现,反映了它所附着的水化产物的形成。将通过改变初始化学和确定对信号的影响、量化弛豫频率和振幅随固化时间的变化以及拟合适当的模型来阐明这种行为。该项目的商业潜力在于建筑业。

项目成果

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  • 通讯作者:
    Mohammad-Reza Tofighi

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