高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

隨著種植年限的增長，小峰面積呈現(xiàn)消減的趨勢，主峰面積呈現(xiàn)增加的趨勢。綜合研究區(qū)各類型土壤吸持自由水和束縛水比重隨轉(zhuǎn)化時間的變化特征可知，總體來講，耕層土壤吸持自由水的性能降低，吸持束縛水的性能提高，土壤吸持水分的有效性下降。這可能是由于大棚土壤耕作次數(shù)較少，且多為淺耕，肥料多為表施，灌水次數(shù)多，土壤長期保持濕潤狀態(tài)，使得土壤非水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)遭受破壞，通透性變差；無降水、高蒸發(fā)量的環(huán)境條件導(dǎo)致鹽分上升累積，造成土壤板結(jié)退化，繼而降低了耕層土壤水分的吸持性能。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實時模擬檢測。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

土壤潤濕性（wettability）對土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤濕性，其表現(xiàn)為植物生長緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致，這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括：自然發(fā)生的、因火災(zāi)或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對于土壤潤濕性的評價非常重要。 低場時域核磁共振法通過直接測量土壤樣品中的水分的弛豫時間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過對弛豫時間的分析，從而對土壤樣品的潤濕性進行評價。同時，其無損、非侵入的檢測過程，可對同一樣品進行重復(fù)檢測。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場強、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強大的軟件分析系統(tǒng)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤濕性評價分析途徑。時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)原理水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于探測和研究多孔樣品中的固體有機質(zhì)。

土壤中的水分傳輸機制與土壤污染 水分進入土壤后，將立即滲透至水分不受約束的區(qū)域，如不受約束的有機質(zhì)中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，顆粒與顆粒之間的孔隙中（中孔、大孔/毛細孔中），這一過程很短。然而隨著水分的進入，土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用，如水分滲透進有機質(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)物如分離出的有機質(zhì)和礦物顆粒進一步吸水，從而極終達到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，當(dāng)如土壤失水干燥時，上述過程使可逆的，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機質(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。

(1)對水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點不同大致分為3個方面：土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤物理性質(zhì)的演變方面，對水稻田和種植年限分別為<5、5～10、>10a的溫室菜地土壤耕層容重研究發(fā)現(xiàn)，水稻田土壤容重為1.35g/cm3，不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施菜地的土壤容重分別為1.40、1.55、1.56g/cm3，在時間序列上呈現(xiàn)遞增趨勢。對天津不同種植年限蔬菜地研究發(fā)現(xiàn)，隨著蔬菜種植年限的延長，土壤的容重變大，土壤結(jié)構(gòu)性變差，土壤飽和含水量、田間持水量、有效水含量及萎蔫含水量均呈現(xiàn)不同程度的下降，土壤水分的吸持性能和供釋能力變差。多孔介質(zhì)具有高滲透性和良好的力學(xué)性能。

核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后，該項技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域，Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征，發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時間遠小于其自由狀態(tài)的體弛豫時間。 根據(jù)核磁共振機制，由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時間主要反映的是水的表面弛豫特征，即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強弱，液固之間的作用力越強則液體的弛豫時間越短，否則液體的弛豫時間越長。增加核磁共振磁場強度能夠提高檢測的靈敏度，增加核磁共振磁場均勻性能夠提高弛豫信號質(zhì)量。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測系統(tǒng)

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯油水飽和度檢測分析。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

低場核磁共振技術(shù)直接給出水泥漿體中水的信息，包括含量以及受限程度，因此可以用來反映水泥漿體在新攪拌階段流動性的變化以及減水劑的作用，還可以半定量地表征水泥水化過程中水的消耗。 通過合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣單礦物，采用低場核磁共振對其水化進行表征，以及研究鐵鋁酸四鈣含量對硅酸三鈣核磁共振信號的影響。重要研究進展包括采用Pechini法合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣，采用橫向弛豫時間-縱向弛豫時間（T1-T2）相關(guān)譜對水化進行表征高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理