一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

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。核磁共振測(cè)量方法一類是測(cè)量非均勻磁場(chǎng)中不同時(shí)間產(chǎn)生的回波串的信號(hào)衰減包絡(luò)。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振用于土壤潤(rùn)濕性的檢測(cè) 土壤潤(rùn)濕性（wettability）對(duì)土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強(qiáng)。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤(rùn)濕性，其表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)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(zhǎng)期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對(duì)于土壤潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)非常重要。 傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法包括乙醇滴定法（MED）和水分滲透時(shí)間法（WDPT），這兩種方法雖然檢測(cè)快速、易于操作，但也有著不可忽略的弊端。在MED法中：如果不忽略固-液分子相互作用性質(zhì)的差異的情況，那么土壤/水/空氣系統(tǒng)不能直接與土壤/乙醇水溶液/空氣系統(tǒng)進(jìn)行比較，且MED測(cè)試結(jié)果重復(fù)性較差。在WDPT法中：時(shí)間維度的選擇過于隨意，且無特定的物理意義。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)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探測(cè)和研究多孔樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。

(1) 為了解水稻土轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)施蔬菜地后土壤水分的相態(tài)變化，該研究在田間土壤調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合低場(chǎng)核磁測(cè)氫 技術(shù)，評(píng)價(jià)了田間狀態(tài)的水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地土壤水分的相態(tài)分布情況。結(jié)果表明：隨著轉(zhuǎn)化時(shí)間的延長(zhǎng)， 耕層土壤大孔隙吸持的自由水比重下降，土壤小孔隙吸持的束縛水比重上升，犁底層土壤水分的相態(tài)分布卻無明顯變化， 土壤水分吸持性能在轉(zhuǎn)化時(shí)間序列上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可以優(yōu)化耕層質(zhì)量，提升土壤大孔隙吸持自由水的能力，改善土壤水分供釋性能；水稻土轉(zhuǎn)化為設(shè)施蔬菜地土壤 2 a 后，出現(xiàn)新犁底層，使得原有的耕層土壤變薄，土 壤水分吸持性能下降。核磁共振作為一種新的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)土壤水分的相態(tài)變化，可為 設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)管理提供新的技術(shù)支持。

(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?，常年?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。其內(nèi)部有大量不規(guī)則、多尺度的孔隙，并且還存在不同狀態(tài)和不同數(shù)量的水分。

靜磁場(chǎng)是核磁共振產(chǎn)生的必要條件之一。在低場(chǎng)核磁共振弛豫分析儀中主要使用永磁體產(chǎn)生靜磁場(chǎng)。核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均勻性、磁場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性。增加磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠提高檢測(cè)的靈敏度。磁場(chǎng)均勻性的增加能夠提高弛豫信號(hào)的質(zhì)量。 磁場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性則限制了磁體的使用環(huán)境。 永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度主要受限于磁體材料。得益于稀土材料的發(fā)現(xiàn)和使用。 磁場(chǎng)溫度的穩(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個(gè)方面改進(jìn)。使用釤鈷材料的磁體能夠更好的實(shí)現(xiàn)磁體溫度的穩(wěn)定；使用一個(gè)磁體恒溫系統(tǒng)能夠確保磁體的工作溫度在很小的 范圍內(nèi)波動(dòng)。極大地提高了磁場(chǎng)的穩(wěn)定性。核磁共振磁場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性限制了磁體的使用環(huán)境。永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度主要受限于磁體材料。一站式核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤孔隙物性研究（孔隙變化及微觀結(jié)構(gòu)分析）。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

將比表面積為380m2/kg的普通硅酸鹽水泥與鐵渣粉混合制成不同鐵渣含量的試樣。試樣真空保水后使用PM-1030磁共振水泥基材料分析儀進(jìn)行檢測(cè)。將測(cè)試結(jié)果反演得到曲線圖，觀察各試件飽水樣T2 譜相似，均有2~3個(gè)弛豫峰且均以短弛豫為主，弛豫時(shí)間絕大部分在0.01ms~1ms 之間，在10ms~100ms和100ms~1000ms之間存在比例很小的峰。每個(gè)弛豫峰表征一種狀態(tài)的水（化學(xué)結(jié)合水、 吸附水、孔隙水與自由水）。研究表明 ：化學(xué)結(jié)合水的橫向弛豫時(shí)間很短，試驗(yàn)無法采集到試件中化學(xué)結(jié)合水的信號(hào)，已知吸附水流動(dòng)性＜孔隙水流動(dòng)性＜自由水流動(dòng)性。T2 值小孔 隙就小，T2 值大孔隙就大，T2 與 r 正相關(guān)，因此核 磁共振T2 譜測(cè)試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。 T2 時(shí)間越短，水的流動(dòng)性越差。因此，T2 譜的3個(gè)峰依次對(duì)應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號(hào)。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理