高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用研究

巖石和土體是天然形成的多孔介質(zhì)材料，其內(nèi)部有大量不規(guī)則、多尺度的孔隙，并且還存在不同狀態(tài)和不同數(shù)量的水分。由于土體和巖體的力學性質(zhì)、工程的施工方法、及其邊坡的安全穩(wěn)定與其中水分和孔隙的變化息息相關，巖土體中的水分變化和孔隙變化對整個結(jié)構(gòu)的力學性質(zhì)有著很大的影響，因此，掌握巖土體中孔隙結(jié)構(gòu)及水分變化對工程非常重要。核磁共振技術是一種可以測得多孔介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部水分分布狀態(tài)的先進技術，在研究水和孔隙的變化上有突出貢獻，對提高工程安全和工程質(zhì)量非常有幫助。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場強度一般在1.0 T以下。高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用研究

縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看，當一個進動的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時，弛豫就發(fā)生了。供體質(zhì)子弛豫到它的低能態(tài)，在低能態(tài)中質(zhì)子沿著B0的方向進動。同樣的轉(zhuǎn)移也有助于T2弛豫。此外，消相有助于T2松弛，而不涉及向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量。因此，橫向弛豫總是比縱向弛豫快;因此，T2總是小于等于T1?！τ诠腆w中的質(zhì)子，T2比T1小得多。·對于流體中的質(zhì)子：(1)當流體處于均勻靜磁場時，T1近似等于T2。(2)當流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時，T2小于T1，其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。當潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機制不同于固體或流體中的質(zhì)子。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹水泥基材料-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）。

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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的變化，極大地促進水泥基材料的研究。

土壤潤濕性（wettability）對土壤的性能參數(shù)之一，其表現(xiàn)為快速吸水，持水能力強。土壤的憎水性（repellency）是指土壤具有較差的潤濕性，其表現(xiàn)為植物生長緩慢、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期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對于土壤潤濕性的評價非常重要。 低場時域核磁共振法通過直接測量土壤樣品中的水分的弛豫時間信息，能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布，通過對弛豫時間的分析，從而對土壤樣品的潤濕性進行評價。同時，其無損、非侵入的檢測過程，可對同一樣品進行重復檢測。 MAGMED-Soil-2260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)，可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤濕性評價分析途徑。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)巖芯的油水氣等在地層條件下的驅(qū)替檢測分析。

粘土結(jié)合水、毛細管結(jié)合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。烴類流體在孔隙空間中的位置與鹽水不同，通常占據(jù)較大的孔隙。它們在粘度和擴散系數(shù)上也與鹵水不同。核磁共振測井利用這些差異來表征孔隙空間中的流體。圖1.13定性地表示了巖石孔隙中不同流體的核磁共振性質(zhì)。一般來說，結(jié)合流體的T1和T2時間都很短，擴散速度也很慢(小D)，這是由于分子在小孔隙中的運動受到限制。游離水通常具有中等的T1、T2和D值。碳氫化合物，如天然氣、輕質(zhì)油、中粘度油和重油，也有非常不同的核磁共振特征。天然氣表現(xiàn)出很長的T1時間，但很短的T2時間和單指數(shù)型弛豫衰減。油的核磁共振特性變化很大，很大程度上取決于油的粘度。較輕的油具有高度的擴散，具有較長的T1和T2時間，并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。隨著黏度的增加和碳氫化合物混合物變得更加復雜，擴散減少，就像T1和T2時間一樣，弛豫伴隨著越來越復雜的多指數(shù)衰減。基于孔隙流體信號的獨特核磁共振特征，已經(jīng)開發(fā)出應用程序來識別并在某些情況下量化存在的碳氫化合物類型。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)巖芯的總體有機質(zhì)含量（TOC ）檢測分析。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)產(chǎn)品介紹

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術特點： 測量目標原子核的特一性。高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用研究

MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測試土壤等多孔介質(zhì)的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場時域核磁共振原理。采用目前世界上極新的核磁共振電子控制部件、專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件、以及對樣品分析所制定的測量規(guī)程。使得該儀器成為強有力的核磁共振分析的工具。 MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀通過測量樣品中不同含氫組分的弛豫時間信息。從而獲得樣品的相關信息。同時Soil-2290可滿足長時間在線測量。對于樣品因外部條件變化而引起的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴散等進行實時測量。通過前后測量結(jié)果的對比實現(xiàn)上述研究。高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用研究