無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術介紹

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)設計。配合22MHz系列的土壤分析儀使用的檢測軟件。磁共振土壤分析儀可以安裝在Windows 10 64bit（推薦）系統(tǒng)下。用來測量樣本信號和進行信號的后處理。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)設置與自檢功能、脈沖檢測功能和數(shù)據(jù)處理功能。 磁共振土壤分析儀軟件檢測功能。即利用不同NMR脈沖序列。對探頭中的待測樣本進行信號獲取。SoilNMR提供低場核磁共振檢測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。核磁共振弛豫分析技術則根據(jù)物體內(nèi)部不同物質(zhì)的弛豫特性實現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術介紹

核磁共振技術作為一種無損的、非侵入式且可定量的檢測方法，已經(jīng)用于水泥基材料的水化過程的測量。大量研究表明，水泥基材料水化過程中存在結(jié)晶水、層間水、凝膠孔水和毛細孔水等四種成分，隨著水化反應的進行，上述四種成分含量也會發(fā)生變化。1H核磁共振技術利用H原子作為探針，可以在不需要預處理、不破壞水泥樣本結(jié)構(gòu)的情況下，對水泥水化過程進行實時檢測。目前，大多數(shù)用于水泥基材料的低場核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測量方法，使用一維核磁共振測量方法對于準確解釋水泥系統(tǒng)可能存在困難。因此，為了提高分辨率以及同時獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息，二維T1-T2相關測量方法開始用于水泥基材料的檢測中，可獲得清晰的水分子動力學、成分變化等相關信息。高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔徑分布檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振弛豫分析技術是核磁共振技術的一個分支被應用在各個行業(yè)。

低場時域核磁共振技術（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，在土壤分析領域的應用越來越被科研工作者關注，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（X-Ray Computed tomography）相比，低場時域核磁共振技術檢測更快，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用在70年代極先被引入土壤研究領域，用于測量土壤樣品中的水含量，之后隨著技術理論的越來越成熟，應用范圍越來越廣，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，與土壤科學研究領域傳統(tǒng)方法相比，低場時域核磁共振技術正以其獨特的技術先進性，成為土壤科學研究領域越來越重要的研究手段和方法。

核磁共振是指處于靜磁場中的具有自旋屬性的原子核。如氫（1H）、氟（19F）、碳（13C）等。在另一交變磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂。共振吸收某一特定頻率的射頻輻射的物理過程。低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應用在食品品質(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、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領域。 低場核磁設備一般采用永磁體。測試樣品介于兩磁極中心。通過特殊的激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定的核磁共振信號。主要測試參數(shù)包括縱向弛豫時間、橫向弛豫時間、自擴散系數(shù)等。其體積與重量較小。易于移動。而且操作簡單。易于維護。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分含量和水分分布進行研究。

潤濕性：存在兩種非混相流體時，其中某一相流體沿固體表面延展或附著的傾向性。衡量標準：1）接觸角：0-完全潤濕；<90-潤濕好；>90-潤濕不好，=180-完全不潤濕2）附著功：單位面積固-液界面在第三相（一般為空氣）中拉開所做的功接觸角越小，附著功越大潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象：固體表面+活性劑改變水油潤濕性（砂巖采油提高采收率）潤濕滯后現(xiàn)象：一相驅(qū)替另一相過程中出現(xiàn)的潤濕現(xiàn)象，分為靜潤濕滯后、動潤濕滯后（接觸角-前進角、后退角）測量方法：1）直接法：接觸角法2）吊板法：界面張力3）間接法：自吸或自吸離心法非常規(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

多孔介質(zhì)在水利工程、土木工程等領域有廣泛應用。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術介紹

孔隙結(jié)構(gòu)：單重、雙重、三重孔隙介質(zhì)；共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型

1、單重孔隙介質(zhì)

1）粒間孔隙結(jié)構(gòu)：由大小形狀不同的顆粒組成，顆粒間間隙被膠結(jié)物質(zhì)填充；（等效球體-等直徑/變截面微毛細管-網(wǎng)絡模型）

2）純裂縫結(jié)構(gòu)：不規(guī)則、不滲透；（裂縫網(wǎng)絡分隔）

2、雙重孔隙介質(zhì)

1）裂縫-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙介質(zhì)又被裂縫分隔為多個塊狀單元；（雙重孔隙度、滲透率）

2）溶洞-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙巖石中分布著大的溶洞，尺寸超過毛細管大??；（兩種流動規(guī)律：粒間孔滲流規(guī)律、溶洞孔納維斯托克斯方程）

3、三重孔隙介質(zhì)

1）孔隙-微裂縫-大洞穴

2）孔隙-微裂縫-大裂縫 無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術介紹