磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無(wú)損、無(wú)侵入、檢測(cè)時(shí)間短、可檢測(cè)至更加微觀的維度等特點(diǎn)，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測(cè)量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測(cè)更快，可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測(cè)試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀，該系統(tǒng) 主要用于對(duì)樣品水分物性，自由與束縛水，以及水分遷移的測(cè)量分析，可用于對(duì)土壤等多 孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測(cè)量與分析，還可用于探測(cè)和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。核磁共振是指靜磁場(chǎng)中的自旋原子核在另一交變磁場(chǎng)中自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一頻率的。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

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(guò)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(wú)需任何處理。 樣品無(wú)損傷分析，可進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。 環(huán)保、無(wú)毒、無(wú)任何副作用。 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)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(guò)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。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)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)。

孔隙結(jié)構(gòu)是水泥基材料極重要的特征之一，mingxian影響水泥基材料強(qiáng)度、收縮、蠕變和滲透等性能。孔隙在水化水泥漿體中形成一個(gè)極其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，其尺寸分布從納米級(jí)到毫米級(jí)大小不等，并且會(huì)隨著水泥漿體體系中化學(xué)成分、相對(duì)濕度、溫度以及外部荷載大小的改變而變化。改善水泥基材料性能往往通過(guò)優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在多孔材料中，低場(chǎng)核磁共振測(cè)試方法是一種極有效的測(cè)試方法，相對(duì)于其它測(cè)試方法，具有高效、無(wú)損傷、非侵入性等特點(diǎn)。利用低場(chǎng)核磁共振方法表征孔隙結(jié)構(gòu)，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水泥水化過(guò)程中孔隙結(jié)構(gòu)的變化情況。

巖石和土體是天然形成的多孔介質(zhì)材料，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。由于土體和巖體的力學(xué)性質(zhì)、工程的施工方法、及其邊坡的安全穩(wěn)定與其中水分和孔隙的變化息息相關(guān)，巖土體中的水分變化和孔隙變化對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)有著很大的影響，因此，掌握巖土體中孔隙結(jié)構(gòu)及水分變化對(duì)工程非常重要。核磁共振技術(shù)是一種可以測(cè)得多孔介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部水分分布狀態(tài)的先進(jìn)技術(shù)，在研究水和孔隙的變化上有突出貢獻(xiàn)，對(duì)提高工程安全和工程質(zhì)量非常有幫助。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于可動(dòng)與不可動(dòng)（固體）有機(jī)質(zhì)隨溫度和壓力的變化分析。

低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)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(guò)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。 水泥水化過(guò)程研究方法包括水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定法、超聲波測(cè)試法、電導(dǎo)率測(cè)試法和量熱法等。水泥凝結(jié)時(shí)間只能給出初凝和終凝兩個(gè)點(diǎn)，超聲波測(cè)試法和電導(dǎo)率法給出的參數(shù)反映的是漿體密實(shí)度的變化，與水化進(jìn)程的關(guān)系都是很模糊 的。核磁共振測(cè)量具有快速、不侵入和無(wú)損傷的特點(diǎn)，可以提供關(guān)于圖像、弛豫和擴(kuò)散等方面信息，可以多方面表征水泥基材料的水化進(jìn)程。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料對(duì)水分的吸收及酸腐蝕進(jìn)行研究。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

增加核磁共振磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠提高檢測(cè)的靈敏度，增加核磁共振磁場(chǎng)均勻性能夠提高弛豫信號(hào)質(zhì)量。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

水泥基材料的水化包括四個(gè)階段: 反應(yīng)期、誘導(dǎo)期、加速期和減速期。水泥漿體的 T1 ( 縱向弛豫時(shí)間) 和 T2 ( 橫向弛豫時(shí)間) 隨著水化的進(jìn)行而逐漸減小，其中T1 能夠反映水泥水化的不同階段，對(duì)水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究主要有三個(gè)方面的指標(biāo): 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面積， 常用的方法是壓汞法和氣體吸附法，在研究過(guò)程中，這兩種方法均需將樣品進(jìn)行預(yù)先干燥，這很容易導(dǎo)致樣品中的微孔結(jié)構(gòu)遭到破壞，而且不能對(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，難以得到孔結(jié)構(gòu)連續(xù)變化的特征。而核磁共振技術(shù)可在非破壞條件下，可以連續(xù)測(cè)試水泥基材料的孔結(jié)構(gòu)的變化，極大地促進(jìn)水泥基材料的研究。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

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