氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

孔隙結(jié)構(gòu)是水泥基材料極重要的特征之一，mingxian影響水泥基材料強(qiáng)度、收縮、蠕變和滲透等性能?？紫对谒酀{體中形成一個(gè)極其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，其尺寸分布從納米級(jí)到毫米級(jí)大小不等，并且會(huì)隨著水泥漿體體系中化學(xué)成分、相對(duì)濕度、溫度以及外部荷載大小的改變而變化。改善水泥基材料性能往往通過(guò)優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在多孔材料中，低場(chǎng)核磁共振測(cè)試方法是一種極有效的測(cè)試方法，相對(duì)于其它測(cè)試方法，具有高效、無(wú)損傷、非侵入性等特點(diǎn)。利用低場(chǎng)核磁共振方法表征孔隙結(jié)構(gòu)，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水泥水化過(guò)程中孔隙結(jié)構(gòu)的變化情況。江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)者、引導(dǎo)者、合作者！氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

土壤潤(rùn)濕性（wettability）對(duì)土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強(qiáng)。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤(rùn)濕性，其表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致，這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括：自然發(fā)生的、因火災(zāi)或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長(zhǎng)期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對(duì)于土壤潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)非常重要。 低場(chǎng)時(shí)域核磁共振法通過(guò)直接測(cè)量土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過(guò)對(duì)弛豫時(shí)間的分析，從而對(duì)土壤樣品的潤(rùn)濕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，其無(wú)損、非侵入的檢測(cè)過(guò)程，可對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場(chǎng)強(qiáng)、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析途徑。MAG-MED水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析技術(shù)可獲得物質(zhì)中與分子動(dòng)力學(xué)特性相關(guān)的弛豫信號(hào)。

MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀針對(duì)非常規(guī)巖芯極低孔隙度、納米級(jí)微孔隙、極低滲透率、高有機(jī)質(zhì)含量特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。配備高溫高壓核磁共振巖芯夾持器?？赡M非常規(guī)巖芯在地層條件下的壓力和溫度環(huán)境。研究巖芯在不同壓力和溫度條件下油、水及有機(jī)質(zhì)的變化。高溫高壓夾持器主體由鈦合金材料制作。極大工作壓力為圍壓10000psi（68.95MPa）。驅(qū)替壓8000psi（55.16 MPa）。極高樣品溫度為120℃；可檢測(cè)1英寸標(biāo)準(zhǔn)巖芯(25.4mm) 樣品。極短回波間隔0.08毫秒。驅(qū)替時(shí)可進(jìn)行實(shí)時(shí)磁共振測(cè)量。

磁共振橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小?；诖?，當(dāng)土壤中充滿水，通過(guò)對(duì)土壤樣品T2弛豫時(shí)間的測(cè)量及T2弛豫時(shí)間的一維反演分布，可獲得3-4個(gè)明顯的譜峰，分別對(duì)應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個(gè)譜峰的積分面積對(duì)應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對(duì)土壤中的孔隙分布做出評(píng)價(jià)分析。通常微孔和潛力束縛水對(duì)應(yīng)的T2為0.1-60ms之間，譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水，大孔中的水對(duì)應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間，而完全自由水（Bulk water）的弛豫時(shí)間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，配備22MHz靜磁場(chǎng)，能夠有效提高信號(hào)的信噪比，探頭死時(shí)間小于15us，極短回波時(shí)間0.08ms，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國(guó)際磁共振儀器開(kāi)發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。

由飽水與離心狀態(tài)下的核磁共振T2譜可以看出，束縛水主要集中在小孔隙空間或者極少部分的大孔隙中，這是由于孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性對(duì)由靜電力和毛管作用引起的束縛水的形成有很大影響，對(duì)于較大孔隙中的束縛水，主要是由于孔隙的形狀不規(guī)則而在孔隙的死角處形成束縛水。定量地區(qū)分吸附孔和滲流孔對(duì)于儲(chǔ)層巖石的評(píng)價(jià)具有重要意義。吸附孔是指在離心力作用下，此流體不能被排出的孔隙，而滲流孔是指水可以在其中自由流動(dòng)或者在一定的壓力下水容易離心出來(lái)的孔隙。核磁共振是指靜磁場(chǎng)中的自旋原子核在另一交變磁場(chǎng)中自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一頻率的。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的巖芯濕性檢測(cè)分析。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

T2值與孔隙直徑r正相關(guān)，即T2值小孔隙就小，T2 值大孔隙就大。因此核磁共振T2譜測(cè)試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。T2時(shí)間越短，水的流動(dòng)性越差。因此，T2譜的3個(gè)峰依次對(duì)應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號(hào)。隨鋼渣粉摻量增加，主峰右移、主峰峰值與峰面積明顯增大。主峰分布在較小T2時(shí)間處，其余2個(gè)波峰峰面積均較小，反映試件中的水主要以吸附水的形式存在。譜峰所處的位置表征試件孔徑大小，譜峰面積體現(xiàn)相應(yīng)孔徑數(shù)量的多少，峰面積與含水量成正比，相應(yīng)的峰面積變化間接反映試件中水（吸附水、孔隙水、自由水）的變化。主峰面積變化幅度明顯大于其2 個(gè)波峰，表明鋼渣粉替代量、比表面積不同，試件中吸附水含量變化較大，試件中孔隙水、自由水變化不大。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

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