水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质的应用

时间:2024年06月11日 来源:

水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质核磁共振弛豫信号 T1弛豫信号 纵向弛豫时间T1:当射频脉冲撤销后。平行于外加磁场B0方向。宏观磁矩由0恢复到M0的时间 与样品中原子核所在的分子环境以及外加磁场强度有关; 磁场越高。宏观磁矩越大。T1信号越强。 主要测量脉冲:IR、SR脉冲 T2弛豫信号 横向弛豫时间T2:当射频脉冲撤销后。垂直于外加磁场B0方向。宏观磁矩由M0恢复到0的时间; 与样品中原子核的分子运动以及外加磁场强度有关; 分子运动越剧烈。 T2越长,反之T2就短; 磁场均匀性越好。分子运动一致性越高。信号衰减越缓慢; 磁场越高。宏观磁矩越大。T2信号越强。 主要测量脉冲:FID、CPMG。衍生的脉冲Solidecho等 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。已广阔应用在食品品质控制、非酒精性脂肪肝等代谢疾病、石油勘探、水泥水化过程分析、水泥基材料不同配方选择、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固体有机质探测、非常规岩芯总体孔隙度及有效孔隙度检测、油水气饱等水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质领域。核磁共振弛豫分析技术则根据物体内部不同物质的弛豫特性实现物质组分的鉴别和定量分析。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质的应用

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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。核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可对水泥基材料对水分的吸收及酸腐蚀进行研究。

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 对常规水稻土和不同转化年限设施蔬菜地犁底层土壤进行即时扫描得到的 T2谱线可知,耕层土壤小峰横向弛豫时间集中分布在 3~2000 ms,犁底层土壤小峰横向弛豫时间的集中分布在6~100 ms,耕层土壤分布范围明显大于犁底层土壤,说明耕层土壤吸持自由水的能力明显大于犁底层土壤,即耕层土壤吸持水分的有效性更强。水稻土转化为大棚蔬菜地土壤2 a后即出现了新犁底层,使得原有的犁底层位置上移,耕层空间压缩。]认为长期的复耕压实和黏粒淀积是产生新犁底层的主要原因。由于犁底层结构致密,会严重妨碍空气和水分的运动,进而会对作物根系的延伸以及对土壤水分的吸收产生很大的影响。

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岩芯弛豫时间T1和T2、T1-T2 二维分布检测。

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水泥基材料的水化包括四个阶段: 反应期、诱导期、加速期和减速期。水泥浆体的 T1 ( 纵向弛豫时间) 和 T2 ( 横向弛豫时间) 随着水化的进行而逐渐减小,其中T1 能够反映水泥水化的不同阶段,对水泥基材料孔结构的研究主要有三个方面的指标: 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面积, 常用的方法是压汞法和气体吸附法,在研究过程中,这两种方法均需将样品进行预先干燥,这很容易导致样品中的微孔结构遭到破坏,而且不能对同一个样品进行连续测试,难以得到孔结构连续变化的特征。而核磁共振技术可在非破坏条件下,可以连续测试水泥基材料的孔结构的变化,极大地促进水泥基材料的研究。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于土壤水分物性研究(自由水和束缚术含量)。无损伤水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测服务

水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫分析技术可获得物质中与分子动力学特性相关的弛豫信号。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质的应用

利用核磁共振资料的储层分级评价,一般考虑影响孔隙结构的因素主要是核磁谱形分布、孔隙度、 地层厚度等宏观储层参数,而对于极大孔喉半径、 极大进汞饱和度等反映储层孔隙结构、储层渗流特 性等微观参数分析明显不足。从宏观尺度及微观尺度2个方面进行孔隙结构参数的选择,为储层分级评价模型的建立提供更为可靠的依据。核磁共振T2分布谱所包含丰富的数字信息反映了岩石特定的物理信息。储层中的可动流体和束缚流体可以通过核磁共振测井进行定量评价。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质的应用

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