時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析

通過不同含水量土壤在靜置不同時(shí)間后的一維弛豫時(shí)間分析，可推斷：水分進(jìn)入土壤后，將立即滲透至不受約束的有機(jī)質(zhì)中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，這一過程很短。然而隨著水分的進(jìn)入，土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用，如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面，從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價(jià)鍵連接等，甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生，隨著這些約束的破壞，其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水，從而終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，反推，當(dāng)如土壤失水干燥時(shí)，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下，重新分型聚集，封閉微孔等。這可有效表征土壤在吸水/失水過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)土壤中水分的遷移、水分子動(dòng)力學(xué)研究等提供依據(jù)，同時(shí)，這一微孔打開/封閉的過程，將極有可能使污染物在土壤中聚集，從而形成土壤污染。T2弛豫時(shí)間反演譜圖累加值，可有效用于土壤總體含水量的測(cè)量，開展土壤持水能力的研究。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)： 測(cè)量目標(biāo)原子核的特一性。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析

(1) 土壤水作為水資源的一個(gè)重要組成部分，是一切陸生植物賴以生存的基礎(chǔ)，同時(shí)也是溶質(zhì)和熱量在土壤中傳輸?shù)闹饕d體。所以，土壤水的數(shù)量和相態(tài)分布極大 地影響著土壤中其他環(huán)境因子，進(jìn)而影響植物和土壤生物的生存狀況[1]。在中國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)，城市化的快速擴(kuò)張使得分布在城郊的肥沃老蔬菜地被迫轉(zhuǎn)化為城市用地。為滿足人們對(duì)蔬菜產(chǎn)品日益增加的需求，城郊原有的水稻田轉(zhuǎn)成新蔬菜地。水稻田轉(zhuǎn)成設(shè)施菜地后，耕作方式由季性水-旱輪作轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｄ旰蹈Ｄ甏?span style="color:#f00;">強(qiáng)度的 耕作和施肥以及無降水、高蒸發(fā)量的環(huán)境條件致使土壤環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化：土壤水的數(shù)量和形態(tài)迅速改變，鹽分表聚現(xiàn)象頻現(xiàn)，土壤板結(jié)退化嚴(yán)重。因此，研究水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地后土壤持水性能的演變，尤其是土壤水分的相態(tài)分布的演變，對(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)施菜地土壤可持續(xù)管理具有重要意義。MAG-MED水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)多孔介質(zhì)的研究有助于優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和降低工程成本。

孔隙結(jié)構(gòu)是水泥基材料極重要的特征之一，mingxian影響水泥基材料的強(qiáng)度、收縮、蠕變和滲透等性能?？紫督Y(jié)構(gòu)可由縱向弛豫時(shí)間T 1進(jìn)行表征。 水泥水化過程中T 1加權(quán)平均值隨水化時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，且其變化趨勢(shì)與水化過程具有良好的相關(guān)性，可以依次劃分為初始期、誘導(dǎo)期、加速期和穩(wěn)定期４個(gè)階段。在研究水泥水化進(jìn)程中發(fā)現(xiàn)，雖然橫向弛豫速率也會(huì)定性地隨著水化動(dòng)力學(xué)進(jìn)程的變化而變化，但是縱向弛豫速率的變化呈現(xiàn)出更明顯的步進(jìn)特征，這表明縱向弛豫速率的變化比橫向弛豫速率的變化更能直觀地體現(xiàn)出水泥水化過程的進(jìn)展。

水泥基材料是一種非常復(fù)雜的材料。 未水化的水泥以晶體礦物為主，但水化后的水泥基材料既含有晶態(tài)的鈣礬石、氫氧化鈣及未水化的水泥礦物，又有Ｃ-Ｓ-Ｈ凝膠及其它非晶態(tài)相，且水化產(chǎn)物以非晶態(tài)物質(zhì)為主。同時(shí)其結(jié)構(gòu)中既含有固態(tài)物質(zhì)，又有液態(tài)的孔溶液及氣孔。由于水泥基材料組份和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，大部分的現(xiàn)代測(cè)試分析方法在研究水泥水化及其它過程時(shí)所能得到的信號(hào)不清晰（Ｘ射線衍射為典型），而核磁共振技術(shù)無此方面限制，它可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸，極大地促進(jìn)水泥基材料的研究。江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國(guó)際磁共振儀器開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn) 測(cè)量目標(biāo)原子核的特一性 由于不同的原子核在相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度下。有不同的進(jìn)動(dòng)頻率。所以我們?cè)跍y(cè)量某一原子核的信號(hào)時(shí)。不會(huì)受到其他原子核的干擾。如在測(cè)量1H原子核時(shí)不會(huì)收到19F原子核的干擾。反之亦然。 通過T1、 T2的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)不同樣品的組分分析。 弛豫時(shí)間T1、 T2由樣品性質(zhì)決定。包括樣品中原子核所處物理化學(xué)環(huán)境、細(xì)胞環(huán)境、樣品中原子核數(shù)目、樣品的相態(tài)等。因此，分析樣品中目標(biāo)原子核的T1、 T2值?？蓪?shí)現(xiàn)研究樣品的物理和化學(xué)性質(zhì)。 優(yōu)點(diǎn)： 直接測(cè)量，無需任何處理。 樣品無損傷分析，可進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。 環(huán)保、無毒、無任何副作用。 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于巖芯弛豫時(shí)間T1和T2、T1-T2 二維分布檢測(cè)。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)原理

非常規(guī)巖芯分析儀具有高性能驅(qū)替系統(tǒng)，及大圍壓1萬psi，及大驅(qū)替壓8千psi，最高溫度120℃。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在1.0 T以下，主要采集被檢測(cè)樣品的弛豫信息。它的特點(diǎn)是研究原子核在磁場(chǎng)中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強(qiáng)的磁共振信號(hào)極容易被儀器探測(cè)。 低場(chǎng)核磁共振射頻探頭性能： 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場(chǎng)的發(fā)生裝置。也是核磁信號(hào)的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號(hào)的接收靈敏度。低性能探頭會(huì)導(dǎo)致核磁共振信號(hào)的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度。 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析