核磁共振技術(shù)作為一種無損的、非侵入式且可定量的檢測方法,已經(jīng)用于水泥基材料的水化過程的測量。大量研究表明,水泥基材料水化過程中存在結(jié)晶水、層間水、凝膠孔水和毛細(xì)孔水等四種成分,隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,上述四種成分含量也會(huì)發(fā)生變化。1H核磁共振技術(shù)利用H原子作為探針,可以在不需要預(yù)處理、不破壞水泥樣本結(jié)構(gòu)的情況下,對水泥水化過程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。目前,大多數(shù)用于水泥基材料的低場核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測量方法,使用一維核磁共振測量方法對于準(zhǔn)確解釋水泥系統(tǒng)可能存在困難。因此,為了提高分辨率以及同時(shí)獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息,二維T1-T2相關(guān)測量方法開始用于水泥基材料的檢測中,可獲得清晰的水分子動(dòng)力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時(shí)間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹
低場時(shí)域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究: 土壤是一種具有復(fù)雜成分的多孔介質(zhì)系統(tǒng),包括粘土(伊利石、高嶺石、蒙脫石等)、有機(jī)質(zhì)(腐殖酸、酯等)等,其在吸水后,由于部分成分發(fā)生相態(tài)變化、各個(gè)成分之間的相互作用等,致使其水分先進(jìn)入相對較大的孔隙,而進(jìn)入微孔則是一個(gè)比較長的過程,這與具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制相反(典型多孔介質(zhì)極先吸水的是微孔),這種現(xiàn)象可通過低場時(shí)域核磁共振技術(shù)持續(xù)檢測土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出,隨著時(shí)間的推移,大孔中的水(約1000ms)的含量逐漸減少(譜峰面積逐漸減小),小孔中的水(約2.5ms)逐漸增加(譜峰面積逐漸增大)。同時(shí),隨著時(shí)間的推移,所有譜峰的位置逐漸左移,這說明,水分與土壤中的部分成分發(fā)生作用,使土壤的孔徑大小發(fā)生變化,重新分布。 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(yīng)的弛豫時(shí)間信號,優(yōu)化的軟硬件配置,滿足長時(shí)間在線測量要求,重復(fù)性好,為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。MAG-MED水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)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天然氣在巖芯中的各種狀態(tài)(孔隙氣凝結(jié)氣)檢測分析。
孔徑分布:巖石的孔隙分類一般按孔隙的等效毛細(xì)管半徑劃分:
1)超毛細(xì)管孔隙:流體重力作用下可自由流動(dòng)(大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖)【孔隙直徑>0.5mm;裂縫寬度>0.25mm】
2)毛細(xì)管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(dòng)(一般砂巖)【孔隙直徑[0.2μm,0.5mm];裂縫寬度[0.1μm,0.25mm]】
3)微毛細(xì)管孔隙:流體在自然壓差下無法流動(dòng)(泥巖)【孔隙直徑<0.2μm;裂縫寬度<0.1μm】孔隙大小分布曲線及孔隙大小累積分布曲線:
用核磁共振研究摻防凍劑的白水泥漿體的結(jié)冰抗凍行為,發(fā)現(xiàn)在-2℃時(shí)核磁共振信號出現(xiàn)突變,這是由于大于50nm孔隙里面的水出現(xiàn)結(jié)冰。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)摻以硝酸鈣為主的防凍劑會(huì)減少尺寸在3~10nm 范圍內(nèi)的孔隙數(shù)量,形成相對粗大的孔隙(尺寸不小于30nm的孔隙數(shù)量有所增加),這將促使防凍劑在混凝土內(nèi)部孔隙中更好地滲透擴(kuò)散,增強(qiáng)其作用效果。用核磁共振質(zhì)子縱向弛豫研究了高效減水劑對白水泥漿體水化進(jìn)程的影響,發(fā)現(xiàn)高效減水劑可以延長水泥漿體工作性的保持時(shí)間,并且明顯加速水泥的水化。核磁共振弛豫分析技術(shù)則根據(jù)物體內(nèi)部不同物質(zhì)的弛豫特性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。
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(shí)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(shí),不同尺寸孔隙中的含氫流體往會(huì)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。核磁共振是指靜磁場中的自旋原子核在另一交變磁場中自旋能級發(fā)生塞曼分裂,共振吸收某一頻率的。一站式核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器定制服務(wù)
非常規(guī)巖芯分析儀具有高性能驅(qū)替系統(tǒng),及大圍壓1萬psi,及大驅(qū)替壓8千psi,最高溫度120℃。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹
對于水泥中的結(jié)晶水,主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結(jié)晶水信號,其T2弛豫時(shí)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(xué)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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)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(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中,目的是使用低場核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹