磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

對于水泥中的結(jié)晶水，主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結(jié)晶水信號，其T2弛豫時間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測量方法檢測到水泥基材料中的固體信號比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號損失，因而可以檢測到水泥基材料中的固體信號。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號。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行分析。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀產(chǎn)品特色 1)高靈敏度：23MHz磁共振頻率確保儀器的高靈敏度（小樣品量0.02ml水）。 2)大磁極間距：110mm磁極間距。滿足大樣品尺寸要求。并可升級為帶有溫壓場探頭系統(tǒng)。 3)多種附件：多種直徑選配常溫探頭。滿足用戶不同樣品尺寸要求（10mm/30mm/90mm)。 4)特有T1-T2二維脈沖：可精確區(qū)分樣品中不同的含氫組分。及強力束縛水信息。 5)特有T2-T2二維脈沖：可研究水分在聯(lián)通孔中的遷移情況。 MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀主要參數(shù) 1)磁體類型：稀土永磁體 2)磁場強度：0.5±0.005T (22.5±0.5 MHz) 3)標(biāo)配探頭：G60-F22 (Φ60 mm)磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析低場核磁設(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。

采用核磁共振測定水泥硬化漿體孔徑分布時不只可得到凝膠孔信息，而且操作簡易，流程迅速，對樣品不產(chǎn)生任何損傷，具有很大的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。同時，低場核磁共振技術(shù)還可用于研究水泥水化進程和硬化漿體中水的擴散。從分析水泥中順磁性物質(zhì)含量和來源對其核磁共振信號影響這個角度出發(fā)，尋找順磁性物質(zhì)對核磁共振信號的影響規(guī)律，并對低場核磁共振測定孔徑分布和化學(xué)結(jié)合水含量的方法進行修正，提高測試方法的準確性，可為使用低場核磁共振技術(shù)研究水泥水化進程提供理論依據(jù)。

核磁共振技術(shù)是利用巖石等多孔介質(zhì)內(nèi)部流體中H原子的核磁共振信號強度與流體體積成正比這一特性來實現(xiàn)巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)測量，T2圖譜是核磁共振測得的直觀結(jié)果之一。對于均質(zhì)的純凈物，發(fā)生核磁共振時其內(nèi)部每個原子核與周圍環(huán)境的相互作用基本相同，因此可以用一個單一的弛豫時間T來表征被測樣品的物性特征。而對于巖石這種多孔介質(zhì)而言，情況要復(fù)雜的多。巖石礦物含量與構(gòu)成不一，孔隙內(nèi)的流體被巖石骨架分割在大小形狀不一的孔道內(nèi)，每個原子核與固體表面的接觸機會不一樣，導(dǎo)致每個原子核弛豫被加強的幾率不等，因此，儲層巖石內(nèi)的流體弛豫不能用單一的弛豫時間來描述，而應(yīng)當(dāng)是一個分布。不同類型巖石內(nèi)不同流體決定了各自具有不同的弛豫時間分布。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間T1和T2、T1-T2 二維分布檢測。

低場時域核磁共振技術(shù)（弛豫時間理論）以其無損、無侵入、檢測時間短、可檢測至更加微觀的維度等特點，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測量、孔徑分布分析等。與X-Ray計算機斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場時域核磁共振技術(shù)檢測更快，可對土壤中的納米級孔隙進行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域，用于測量土壤樣品中的水含量，之后隨著技術(shù)理論的越來越成熟，應(yīng)用范圍越來越廣，如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代，從極初的輔助定性分析，到精確定量表征，從精度要求不高的大尺寸孔隙表征，到納米級孔隙的分布研究，從單一的表征孔隙，到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究，與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比，低場時域核磁共振技術(shù)正以其獨特的技術(shù)先進性，成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來越重要的研究手段和方法。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)。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測設(shè)備

非常規(guī)巖芯磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖，可區(qū)分樣品中不同的含氫組分，如水、油、氣、油母瀝青等。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng)，儀器采用磁共振電子控制中心部件，配備的數(shù)據(jù)采集和分析軟件。主要用于對水泥、混凝土和巖石材料中水分物性、孔隙物性、水化過程、干燥過程、水分遷移等的測量分析，材料的微觀結(jié)構(gòu)，裂縫變化，對水分的吸收，酸腐蝕研究，鹽類在孔隙中的形成，致密水泥中的強力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應(yīng)用實驗是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號與反演譜。主峰區(qū)域表示束縛水含量，其中白水泥樣品中在主峰左側(cè)出現(xiàn)一個額外的T2峰，可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生（進一步分析可參照下述T1-T2二維譜圖），其中灰水泥樣本主峰對應(yīng)的弛豫時間（0.169ms）相較白水泥樣本主峰（0.442ms）左移，可能的原因為灰水泥樣本中含有鐵磁質(zhì)。 磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析