NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-04

PM-1030 是用于測(cè)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(duì)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(cè)量分析,材料的微觀結(jié)構(gòu),裂縫變化,對(duì)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(duì)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(duì)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)。 江蘇麥格瑞電子科技有限公司堅(jiān)持“人才是首要生產(chǎn)力”中心理念。NMR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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Soil-2260磁共振土壤分析儀是由江蘇麥格瑞電子科技有限公司研發(fā)設(shè)計(jì)。配合22MHz系列的土壤分析儀使用的檢測(cè)軟件。磁共振土壤分析儀可以安裝在Windows 10 64bit(推薦)系統(tǒng)下。用來測(cè)量樣本信號(hào)和進(jìn)行信號(hào)的后處理。通過使用土壤分析儀和磁共振土壤分析儀軟件。用戶可以快速的得到樣本的水分含量??紫堵?、含氫率等信息。 磁共振土壤分析儀軟件的主要功能與操作包括探頭參數(shù)設(shè)置與自檢功能、脈沖檢測(cè)功能和數(shù)據(jù)處理功能。 磁共振土壤分析儀軟件檢測(cè)功能。即利用不同NMR脈沖序列。對(duì)探頭中的待測(cè)樣本進(jìn)行信號(hào)獲取。SoilNMR提供低場(chǎng)核磁共振檢測(cè)中常用的一維和二維脈沖序列。其中一維脈沖序列包括:OnePulse脈沖序列、CPMG脈沖序列、IR脈沖序列、SR脈沖序列。二維的脈沖序列包括:T1-T2二維脈沖序列。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)無損檢測(cè)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的水分含量和水分分布進(jìn)行研究。

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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。

(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]。在中國長江中下游地區(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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料不同配方選擇進(jìn)行研究。

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水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振弛豫信號(hào) T1弛豫信號(hào) 縱向弛豫時(shí)間T1:當(dāng)射頻脈沖撤銷后。平行于外加磁場(chǎng)B0方向。宏觀磁矩由0恢復(fù)到M0的時(shí)間 與樣品中原子核所在的分子環(huán)境以及外加磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān); 磁場(chǎng)越高。宏觀磁矩越大。T1信號(hào)越強(qiáng)。 主要測(cè)量脈沖:IR、SR脈沖 T2弛豫信號(hào) 橫向弛豫時(shí)間T2:當(dāng)射頻脈沖撤銷后。垂直于外加磁場(chǎng)B0方向。宏觀磁矩由M0恢復(fù)到0的時(shí)間; 與樣品中原子核的分子運(yùn)動(dòng)以及外加磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān); 分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。 T2越長,反之T2就短; 磁場(chǎng)均勻性越好。分子運(yùn)動(dòng)一致性越高。信號(hào)衰減越緩慢; 磁場(chǎng)越高。宏觀磁矩越大。T2信號(hào)越強(qiáng)。 主要測(cè)量脈沖:FID、CPMG。衍生的脈沖Solidecho等 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無損、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。水泥基材料是構(gòu)建多孔介質(zhì)的關(guān)鍵組成部分。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣,誤差±0.5%,并可對(duì)氣體,如甲烷等,可直接測(cè)量。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析

核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨(dú)自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后,該項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域,Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征,發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)小于其自由狀態(tài)的體弛豫時(shí)間。 根據(jù)核磁共振機(jī)制,由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間主要反映的是水的表面弛豫特征,即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強(qiáng)弱,液固之間的作用力越強(qiáng)則液體的弛豫時(shí)間越短,否則液體的弛豫時(shí)間越長。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析