NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案

來源: 發(fā)布時間:2024-05-16

核磁共振技術(shù)在水泥基材料中得到了廣闊地應(yīng)用,該技術(shù)在水泥基材料中的應(yīng)用主要包括三大類: 水泥水化進(jìn)展表征、水泥漿體孔結(jié)構(gòu)演化表征和水泥化學(xué)相關(guān)信息表征。運(yùn)用低場核磁共振技術(shù)測試水泥的水化進(jìn)程,該技術(shù)可在不破壞樣品的前提下,利用水分子中質(zhì)子的弛豫特性研究水泥基材料中水的含量及其分布的變化,具有快速、連續(xù)和無損的優(yōu)勢。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,水的狀態(tài)從自由水向化學(xué)結(jié)合水、物理吸附水和孔隙水轉(zhuǎn)變。核磁共振技就是通過探測不同結(jié)合狀態(tài)的水分子中的質(zhì)子信號來研究水化過程。江蘇麥格瑞電子科技有限公司秉承“誠信、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新、感恩”的企業(yè)價值觀。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案

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表層沃土商品土中腐殖酸(HA) 提取及HA覆層sand樣品的制作;重油中瀝青(Asphaltenes)提取及瀝青覆層sand樣品的制作; 標(biāo)準(zhǔn)樣品0.002 M CuSO4溶液的弛豫時間當(dāng)量240us(1MHz);Bulk蒸餾水的弛豫時間當(dāng)量2500ms; 3.5cm直徑、5cm高的樣品管;承裝樣品的高度略小于1.5cm(磁場的MORE檢測區(qū)域),加蓋,特氟龍膠帶纏繞,防止蒸發(fā); 以1滴/秒的速度滴加蒸餾水,直至樣品的上表面有一薄層液體,模擬下雨的情況; 如果不加水,NMR測得的都是噪音信號,這說明該文章中所使用的NMR設(shè)備和測量方法無法測得固體有機(jī)質(zhì)信號; 前后兩次測量土壤樣品的幅值誤差小于4%(驗(yàn)證重復(fù)性); 標(biāo)準(zhǔn)樣品的幅值誤差小于5%,整個實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)(約20天); NMR定量測量水含量與Mass balance方法(天平)誤差小于5%,NMR定量測量含水量的精度達(dá)到0.01g;磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用核磁共振磁場的溫度穩(wěn)定性限制了磁體的使用環(huán)境。永磁體的磁場強(qiáng)度主要受限于磁體材料。

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孔隙結(jié)構(gòu)是水泥基材料極重要的特征之一,mingxian影響水泥基材料的強(qiáng)度、收縮、蠕變和滲透等性能??紫督Y(jié)構(gòu)可由縱向弛豫時間T 1進(jìn)行表征。 水泥水化過程中T 1加權(quán)平均值隨水化時間的延長呈下降趨勢,且其變化趨勢與水化過程具有良好的相關(guān)性,可以依次劃分為初始期、誘導(dǎo)期、加速期和穩(wěn)定期4個階段。在研究水泥水化進(jìn)程中發(fā)現(xiàn),雖然橫向弛豫速率也會定性地隨著水化動力學(xué)進(jìn)程的變化而變化,但是縱向弛豫速率的變化呈現(xiàn)出更明顯的步進(jìn)特征,這表明縱向弛豫速率的變化比橫向弛豫速率的變化更能直觀地體現(xiàn)出水泥水化過程的進(jìn)展。

 對常規(guī)水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地犁底層土壤進(jìn)行即時掃描得到的 T2譜線可知,耕層土壤小峰橫向弛豫時間集中分布在 3~2000 ms,犁底層土壤小峰橫向弛豫時間的集中分布在6~100 ms,耕層土壤分布范圍明顯大于犁底層土壤,說明耕層土壤吸持自由水的能力明顯大于犁底層土壤,即耕層土壤吸持水分的有效性更強(qiáng)。水稻土轉(zhuǎn)化為大棚蔬菜地土壤2 a后即出現(xiàn)了新犁底層,使得原有的犁底層位置上移,耕層空間壓縮。]認(rèn)為長期的復(fù)耕壓實(shí)和黏粒淀積是產(chǎn)生新犁底層的主要原因。由于犁底層結(jié)構(gòu)致密,會嚴(yán)重妨礙空氣和水分的運(yùn)動,進(jìn)而會對作物根系的延伸以及對土壤水分的吸收產(chǎn)生很大的影響。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤修復(fù)研究。

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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(xì)管-網(wǎng)絡(luò)模型)

2)純裂縫結(jié)構(gòu):不規(guī)則、不滲透;(裂縫網(wǎng)絡(luò)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(xì)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 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對水分的吸收及酸腐蝕進(jìn)行研究。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤孔隙物性研究(孔隙度分析、孔徑大小分布)。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案

低場核磁共振(NMR)巖心分析技術(shù)在現(xiàn)場測井和錄井中得到了廣闊應(yīng)用,它主要反映巖石內(nèi)部的含氫流體(包括油、氣、水)的分布狀況,并且可以結(jié)合其他手段間接反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,它具有快速檢測、無損巖心、無污染、可重復(fù)檢測等特點(diǎn)。飽水巖石的弛豫時間(T2)分布存在著一種“擴(kuò)散耦合”效應(yīng)——巖石孔隙尺度變化大時,不同尺寸孔隙中的含氫流體往會相互擴(kuò)散而使巖石的T2分布趨于“平均化”,這使得 T2分布難以顯示這種復(fù)雜的孔徑分布。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案