水泥基材料的水化包括四個階段: 反應期、誘導期、加速期和減速期。水泥漿體的 T1 ( 縱向弛豫時間) 和 T2 ( 橫向弛豫時間) 隨著水化的進行而逐漸減小，其中T1 能夠反映水泥水化的不同階段，對水泥基材料孔結構的研究主要有三個方面的指標: 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面積， 常用的方法是壓汞法和氣體吸附法，在研究過程中，這兩種方法均需將樣品進行預先干燥，這很容易導致樣品中的微孔結構遭到破壞，而且不能對同一個樣品進行連續(xù)測試，難以得到孔結構連續(xù)變化的特征。而核磁共振技術可在非破壞條件下，可以連續(xù)測試水泥基材料的孔結構的變化，極大地促進水泥基材料的研究。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。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質土壤固體有機質探測

低場時域核磁共振技術用于土壤中水分的運動機制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質、多種有機質的復雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質，其吸水后，水分的滲透機理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質中水分的滲透機理相違背，而是先進入大孔，進入微孔則是一個緩慢、漫長的過程，這說明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結構。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機質相互作用，形成“凝膠相”，打開土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內在機理有待進一步研究。 基于低場時域核磁共振技術，通過對土壤樣品的各個單獨組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時間測量和分析，得出：土壤中的水分進入微孔之所以是一個緩慢、漫長的過程，主要是因為土壤滲透如有機質和礦物顆粒的結合界面、破壞有機質和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時間較長。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應的弛豫時間信號，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時間在線測量要求，重復性好，為土壤中的水分運動機制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理土壤和巖芯的物理和化學性質影響多孔介質的性能。

MAG-MED核磁共振分析儀通過弛豫時間長短的測量能夠有效區(qū)分樣品中不同水分含量及比例、樣品中孔徑大小的分布及孔隙變化信息。 土壤、凍土、巖石材料中的自由水、束縛水、不同相態(tài)水。由于水分子中的氫原子核運動能力差異：束縛水相對自由水其氫原子核運動受到束縛強。固態(tài)水（冰）相較液態(tài)水其氫原子核運動受到的束縛強。所以其弛豫時間存在差異。束縛強的氫原子核弛豫時間短。運動相對自由的氫原子核弛豫長。同理。小孔中水分的氫原子核運動束縛強。弛豫時間短；而大孔中水分的氫原子核運動相對自由。弛豫時間長。

水泥水化反應幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時間分布呈現(xiàn)兩個峰，一個是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個是在2ms附近，反映水泥凝結之前包裹在絮凝結構中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn)，水泥水化進程中極長弛豫時間隨時間的變化呈現(xiàn)出５個階段，正好與水泥水化反應的初始反應、誘 導期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對應。 通過質子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進程，發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h，水泥漿體水化過程中出現(xiàn)５種不同的自旋質子群。研究中用自旋－自旋弛豫時間和信號量百分比來表征不同種類的自旋質子群，以此來監(jiān)測水泥漿體的水化進程，觀測研究結果與通過其它途徑測得的結果呈現(xiàn)良好一致性，證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。土壤和巖芯在多孔介質中起到支撐和穩(wěn)定作用。

對于水泥中的結晶水，主要來自于水泥水化過程的產生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結晶水信號，其T2弛豫時間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測量方法能夠重聚由于化學位移各向異性、潛在的磁場不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測量方法檢測到水泥基材料中的固體信號比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對產生的同核偶極耦合作用造成的信號損失，因而可以檢測到水泥基材料中的固體信號。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測量，多固體回波序列(圖1)由標準二維弛豫序列結合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質材料。我們將二維固體脈沖測量方法應用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場核磁共振技術獲得更完整的水泥材料中的固體信號。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質分析儀緊扣科研前沿：采用第36屆世界混凝土大會推薦硬件參數(shù)配置。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理

水泥基材料與土壤、巖芯的相互作用影響多孔介質的性能。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質土壤固體有機質探測

基于低場時域核磁共振技術的土壤潤濕性評價標準的探索 土壤的憎水性是土壤潤濕性差的直接體現(xiàn)，通常是由于土壤中的有機物在土壤表層形成一層覆層，從而阻礙水分在土壤中的吸收。 從低場時域核磁共振技術理論來看，土壤潤濕性差主要表現(xiàn)為：土壤的水分以自由水的形式存在，其橫向弛豫時間（T2）當量通常大于1000ms量級。土壤潤濕性優(yōu)主要表現(xiàn)為：土壤中的水分快速吸收，以束縛水形式存在，其橫向弛豫時間（T2）反演譜圖上有兩個在在1ms-10ms，10ms-100ms當量的譜峰。因此，通過計算其弛豫時間的幾何平均數(shù)，即加權平均T2弛豫時間，可定性評價土壤的潤濕性：在土壤樣品中加水后，短時間內（幾天）持續(xù)測量其橫向弛豫時間T2，并計算加權平均橫向弛豫時間T2gm，如T2gm大于1000ms，那么該土壤樣品潤濕性差，表現(xiàn)為憎水性；如T2gm小于1000ms，且變化不大，那么該土壤樣品潤濕性好，持水能力強。 MAGMED磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場強、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強大的軟件分析系統(tǒng)，可對土壤樣品中的水分信息進行全力精確的測量，可為土壤潤濕性評價分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質土壤固體有機質探測