巖石和土體是天然形成的多孔介質(zhì)材料,其內(nèi)部有大量不規(guī)則、多尺度的孔隙,并且還存在不同狀態(tài)和不同數(shù)量的水分。由于土體和巖體的力學(xué)性質(zhì)、工程的施工方法、及其邊坡的安全穩(wěn)定與其中水分和孔隙的變化息息相關(guān),巖土體中的水分變化和孔隙變化對整個結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)有著很大的影響,因此,掌握巖土體中孔隙結(jié)構(gòu)及水分變化對工程非常重要。核磁共振技術(shù)是一種可以測得多孔介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部水分分布狀態(tài)的先進(jìn)技術(shù),在研究水和孔隙的變化上有突出貢獻(xiàn),對提高工程安全和工程質(zhì)量非常有幫助。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于對土壤水分物性,自由水與束縛水水分遷移的測量分析。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案
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(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(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)。 高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用介紹水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于可動與不可動(固體)有機(jī)質(zhì)隨溫度和壓力的變化分析。
(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)重點不同大致分為3個方面: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。
(1) 為了解水稻土轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)施蔬菜地后土壤水分的相態(tài)變化,該研究在田間土壤調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合低場核磁測氫 技術(shù),評價了田間狀態(tài)的水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地土壤水分的相態(tài)分布情況。結(jié)果表明:隨著轉(zhuǎn)化時間的延長, 耕層土壤大孔隙吸持的自由水比重下降,土壤小孔隙吸持的束縛水比重上升,犁底層土壤水分的相態(tài)分布卻無明顯變化, 土壤水分吸持性能在轉(zhuǎn)化時間序列上呈現(xiàn)下降的趨勢,但長期施用有機(jī)肥可以優(yōu)化耕層質(zhì)量,提升土壤大孔隙吸持自由水的能力,改善土壤水分供釋性能;水稻土轉(zhuǎn)化為設(shè)施蔬菜地土壤 2 a 后,出現(xiàn)新犁底層,使得原有的耕層土壤變薄,土 壤水分吸持性能下降。核磁共振作為一種新的技術(shù)手段,可以實現(xiàn)實時、快速、準(zhǔn)確地檢測土壤水分的相態(tài)變化,可為 設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)管理提供新的技術(shù)支持。多孔介質(zhì)具有高滲透性和良好的力學(xué)性能。
縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看,當(dāng)一個進(jìn)動的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時,弛豫就發(fā)生了。供體質(zhì)子弛豫到它的低能態(tài),在低能態(tài)中質(zhì)子沿著B0的方向進(jìn)動。同樣的轉(zhuǎn)移也有助于T2弛豫。此外,消相有助于T2松弛,而不涉及向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量。因此,橫向弛豫總是比縱向弛豫快;因此,T2總是小于等于T1。·對于固體中的質(zhì)子,T2比T1小得多。·對于流體中的質(zhì)子:(1)當(dāng)流體處于均勻靜磁場時,T1近似等于T2。(2)當(dāng)流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時,T2小于T1,其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴(kuò)散率的控制。當(dāng)潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時,T1和T2都急劇減小,并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。多孔介質(zhì)的研究有助于優(yōu)化工程設(shè)計和降低工程成本。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用
核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場強(qiáng)度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強(qiáng)度能夠。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案
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。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(jìn)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。孔隙率、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(jìn)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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案