時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

水泥基材料的水化、硬化體結(jié)構(gòu)的形成及演化、水泥基材料內(nèi)部不同水分之間的轉(zhuǎn)化、吸水、干燥、水分在水泥基材料內(nèi)部的擴(kuò)散過程引起水分化學(xué)狀態(tài)或所處環(huán)境物理狀態(tài)的變化。 這種變化可用Ｈ核磁共振馳豫時間進(jìn)行表征。研究表明，Ｈ馳豫時間譜可用于水泥水化過程、硬化體結(jié)構(gòu)形成、孔結(jié)構(gòu)、水分在水泥基材料內(nèi)的傳輸過程等的表征，所得結(jié)果與其它方法所得結(jié)果有較好的一致性。 且核磁共振技術(shù)可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸，這是其它現(xiàn)代測試方法難以達(dá)到的。核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

磁共振橫向弛豫時間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強烈，弛豫越快，T2越小?；诖耍?dāng)土壤中充滿水，通過對土壤樣品T2弛豫時間的測量及T2弛豫時間的一維反演分布，可獲得3-4個明顯的譜峰，分別對應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個譜峰的積分面積對應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對土壤中的孔隙分布做出評價分析。通常微孔和潛力束縛水對應(yīng)的T2為0.1-60ms之間，譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水，大孔中的水對應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間，而完全自由水（Bulk water）的弛豫時間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，配備22MHz靜磁場，能夠有效提高信號的信噪比，探頭死時間小于15us，極短回波時間0.08ms，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應(yīng)的弛豫時間信號，為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理非常規(guī)巖芯分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國際科研機構(gòu)合作，標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程，全力的技術(shù)支持。

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)代測試分析方法在研究水泥水化及其它過程時所能得到的信號不清晰（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。

低場時域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運動機制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質(zhì)、多種有機質(zhì)的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質(zhì)，其吸水后，水分的滲透機理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)中水分的滲透機理相違背，而是先進(jìn)入大孔，進(jìn)入微孔則是一個緩慢、漫長的過程，這說明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結(jié)構(gòu)。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機質(zhì)相互作用，形成“凝膠相”，打開土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內(nèi)在機理有待進(jìn)一步研究。 基于低場時域核磁共振技術(shù)，通過對土壤樣品的各個單獨組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時間測量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個緩慢、漫長的過程，主要是因為土壤滲透如有機質(zhì)和礦物顆粒的結(jié)合界面、破壞有機質(zhì)和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時間較長。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應(yīng)的弛豫時間信號，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時間在線測量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運動機制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。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)。

(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)合低場核磁測氫 技術(shù)，評價了田間狀態(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)化時間的延長， 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)化時間序列上呈現(xiàn)下降的趨勢，但長期施用有機肥可以優(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，可以實現(xiàn)實時、快速、準(zhǔn)確地檢測土壤水分的相態(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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對水泥基材料的水化過程進(jìn)行分析。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

低場核磁設(shè)備一般采用永磁體，測試樣品介于兩磁極中心，通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測量分析?？捎糜趯ν寥赖榷嗫捉橘|(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量與分析。還可用于探測和研究樣品中的固體有機質(zhì)。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場強度及進(jìn)口部件配置?？蓹z測到樣品中的微量含氫物質(zhì)。在保證測量精度的同時。極大拓展了儀器的應(yīng)用領(lǐng)域。如土壤修復(fù)情況評價、質(zhì)地結(jié)構(gòu)變化對水文特性的影響研究等。時域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹