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无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器特色

来源: 发布时间:2023年04月06日

核磁共振技术在水泥基材料中得到了广阔地应用,该技术在水泥基材料中的应用主要包括三大类: 水泥水化进展表征、水泥浆体孔结构演化表征和水泥化学相关信息表征。运用低场核磁共振技术测试水泥的水化进程,该技术可在不破坏样品的前提下,利用水分子中质子的弛豫特性研究水泥基材料中水的含量及其分布的变化,具有快速、连续和无损的优势。随着水化反应的进行,水的状态从自由水向化学结合水、物理吸附水和孔隙水转变。核磁共振技就是通过探测不同结合状态的水分子中的质子信号来研究水化过程。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯中油和水的温度压力特性检测分析。无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器特色

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低场时域核磁共振技术(弛豫时间理论)以其无损、无侵入、检测时间短、可检测至更加微观的维度等特点,在土壤分析领域的应用越来越被科研工作者关注,尤其在土壤孔隙表征方面,包括孔径大小测量、孔径分布分析等。与X-Ray计算机断层扫描技术(X-Ray Computed tomography)相比,低场时域核磁共振技术检测更快,可对土壤中的纳米级孔隙进行定量分析,可用于研究土壤不同系统中的水动力学研究,如陶土/水系统、有机物/水系统等。MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析仪是用于测试土壤等多孔介质的分析仪,该系统 主要用于对样品水分物性,自由与束缚水,以及水分迁移的测量分析,可用于对土壤等多 孔介质的孔隙度、孔隙大小分布的测量与分析,还可用于探测和研究样品中的固体有机质。无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器特色水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可对水泥基材料的水分含量和水分分布进行研究。

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低场核磁共振(NMR)岩心分析技术在现场测井和录井中得到了广阔应用,它主要反映岩石内部的含氢流体(包括油、气、水)的分布状况,并且可以结合其他手段间接反映岩石孔隙结构的相关信息,它具有快速检测、无损岩心、无污染、可重复检测等特点。饱水岩石的弛豫时间(T2)分布存在着一种“扩散耦合”效应——岩石孔隙尺度变化大时,不同尺寸孔隙中的含氢流体往会相互扩散而使岩石的T2分布趋于“平均化”,这使得 T2分布难以显示这种复杂的孔径分布。

低场时域核磁共振技术用于土壤中水分的运动机制研究 土壤作为一种包含多中成分:多种矿物质、多种有机质的复杂非稳态的多孔介质,其吸水后,水分的渗透机理与典型稳态多孔介质中水分的渗透机理相违背,而是先进入大孔,进入微孔则是一个缓慢、漫长的过程,这说明水分与土壤中的部分组分相互作用,从而改变了土壤的微观结构。典型的解释是:土壤吸水后,水分与土壤中的有机质相互作用,形成“凝胶相”,打开土壤中的微孔系,从而吸水膨胀。但内在机理有待进一步研究。 基于低场时域核磁共振技术,通过对土壤样品的各个单独组分(如蒙脱石、腐殖酸)及全土吸水后的弛豫时间测量和分析,得出:土壤中的水分进入微孔之所以是一个缓慢、漫长的过程,主要是因为土壤渗透如有机质和矿物颗粒的结合界面、破坏有机质和矿物颗粒之间的相互作用,从而使土壤中形成凝胶相,并打开矿物颗粒(蒙脱石粘土)的微孔系的时间较长。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,能够精确、全力的采集土壤样品中所有孔径对应的弛豫时间信号,优化的软硬件配置,满足长时间在线测量要求,重复性好,为土壤中的水分运动机制研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。核磁共振磁体的主要指标有磁场强度、磁场均匀性、磁场的温度稳定性。增加磁场强度能够。

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磁共振横向弛豫时间T2是描述氢原子核弛豫快慢的特征参数,其大小反应了氢原子核所处的环境,即束缚的越强烈,弛豫越快,T2越小。基于此,当土壤中充满水,通过对土壤样品T2弛豫时间的测量及T2弛豫时间的一维反演分布,可获得3-4个明显的谱峰,分别对应微孔、中孔、大孔及完全自由水,每个谱峰的积分面积对应该类型孔隙所占的比例,从而对土壤中的孔隙分布做出评价分析。通常微孔和潜力束缚水对应的T2为0.1-60ms之间,谱峰在60-300ms之间则表征中孔中水,大孔中的水对应的谱峰在300-1000ms之间,而完全自由水(Bulk water)的弛豫时间2s-3s之间。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,配备22MHz静磁场,能够有效提高信号的信噪比,探头死时间小于15us,极短回波时间0.08ms,能够精确、全力的采集土壤样品中所有孔径对应的弛豫时间信号,为土壤的孔隙分布研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。非常规岩芯分析仪具有高性能驱替系统,及大围压1万psi,及大驱替压8千psi,最高温度120℃。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质技术原理

低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快,灵敏度高、无损、绿色等优点。无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器特色

用核磁共振研究掺防冻剂的白水泥浆体的结冰抗冻行为,发现在-2℃时核磁共振信号出现突变,这是由于大于50nm孔隙里面的水出现结冰。同时还发现掺以硝酸钙为主的防冻剂会减少尺寸在3~10nm 范围内的孔隙数量,形成相对粗大的孔隙(尺寸不小于30nm的孔隙数量有所增加),这将促使防冻剂在混凝土内部孔隙中更好地渗透扩散,增强其作用效果。用核磁共振质子纵向弛豫研究了高效减水剂对白水泥浆体水化进程的影响,发现高效减水剂可以延长水泥浆体工作性的保持时间,并且明显加速水泥的水化。无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器特色

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