高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域

(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(diǎn)不同大致分為3個(gè)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(shí)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。低場核磁共振弛豫分析儀軟件用在計(jì)算機(jī)上的上位機(jī)部分，實(shí)現(xiàn)向儀器通信發(fā)送控制指令。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域

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(shí)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(tuán)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。麥格瑞水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器功能水泥基材料-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)巖芯中液體驅(qū)替對巖芯的影響檢測分析。

PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺(tái)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(qiáng)力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號(hào)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(gè)額外的T2峰，可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生（進(jìn)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(shí)間（0.169ms）相較白水泥樣本主峰（0.442ms）左移，可能的原因?yàn)榛宜鄻颖局泻需F磁質(zhì)。

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。將測試結(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)。非常規(guī)巖芯分析儀具有高性能驅(qū)替系統(tǒng)，及大圍壓1萬psi，及大驅(qū)替壓8千psi，最高溫度120℃。

磁共振橫向弛豫時(shí)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(qiáng)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(shí)間的測量及T2弛豫時(shí)間的一維反演分布，可獲得3-4個(gè)明顯的譜峰，分別對應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個(gè)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(jià)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(shí)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(hào)的信噪比，探頭死時(shí)間小于15us，極短回波時(shí)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(shí)間信號(hào)，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。磁共振水泥基材料分析儀是用于測試水泥和混凝土樣品的臺(tái)式磁共振分析系統(tǒng)。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域

水泥基材料的選擇和設(shè)計(jì)對多孔介質(zhì)的性能有重要影響。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無損、無侵入、檢測時(shí)間短、可檢測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(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測更快，可對土壤中的納米級孔隙進(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，可用于對土壤等多 孔介質(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(jī)質(zhì)。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域