水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質解決方案

來源: 發(fā)布時間:2024-09-18

巖石和土體是天然形成的多孔介質材料,其內部有大量不規(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、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構的力學性質有著很大的影響,因此,掌握巖土體中孔隙結構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的微觀結構及其內部水分分布狀態(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量非常有幫助。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于對土壤水分物性,自由水與束縛水水分遷移的測量分析。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質解決方案

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PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng),儀器采用磁共振電子控制中心部件,配備的數(shù)據(jù)采集和分析軟件。主要用于對水泥、混凝土和巖石材料中水分物性、孔隙物性、水化過程、干燥過程、水分遷移等的測量分析,材料的微觀結構,裂縫變化,對水分的吸收,酸腐蝕研究,鹽類在孔隙中的形成,致密水泥中的強力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應用實驗是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號與反演譜。主峰區(qū)域表示束縛水含量,其中白水泥樣品中在主峰左側出現(xiàn)一個額外的T2峰,可能為樣品中結合水產生(進一步分析可參照下述T1-T2二維譜圖),其中灰水泥樣本主峰對應的弛豫時間(0.169ms)相較白水泥樣本主峰(0.442ms)左移,可能的原因為灰水泥樣本中含有鐵磁質。 高精度磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質應用介紹水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于可動與不可動(固體)有機質隨溫度和壓力的變化分析。

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(1)對水稻田轉化為設施菜地土壤質量的演變按研究側重點不同大致分為3個方面:土壤物理性質、土壤化學性質和土壤生物學性質演變。在土壤物理性質的演變方面,對水稻田和種植年限分別為<5、5~10、>10a的溫室菜地土壤耕層容重研究發(fā)現(xiàn),水稻田土壤容重為1.35g/cm3,不同轉化年限設施菜地的土壤容重分別為1.40、1.55、1.56g/cm3,在時間序列上呈現(xiàn)遞增趨勢。對天津不同種植年限蔬菜地研究發(fā)現(xiàn),隨著蔬菜種植年限的延長,土壤的容重變大,土壤結構性變差,土壤飽和含水量、田間持水量、有效水含量及萎蔫含水量均呈現(xiàn)不同程度的下降,土壤水分的吸持性能和供釋能力變差。

(1) 為了解水稻土轉變?yōu)樵O施蔬菜地后土壤水分的相態(tài)變化,該研究在田間土壤調查的基礎上,結合低場核磁測氫 技術,評價了田間狀態(tài)的水稻土和不同轉化年限設施蔬菜地土壤水分的相態(tài)分布情況。結果表明:隨著轉化時間的延長, 耕層土壤大孔隙吸持的自由水比重下降,土壤小孔隙吸持的束縛水比重上升,犁底層土壤水分的相態(tài)分布卻無明顯變化, 土壤水分吸持性能在轉化時間序列上呈現(xiàn)下降的趨勢,但長期施用有機肥可以優(yōu)化耕層質量,提升土壤大孔隙吸持自由水的能力,改善土壤水分供釋性能;水稻土轉化為設施蔬菜地土壤 2 a 后,出現(xiàn)新犁底層,使得原有的耕層土壤變薄,土 壤水分吸持性能下降。核磁共振作為一種新的技術手段,可以實現(xiàn)實時、快速、準確地檢測土壤水分的相態(tài)變化,可為 設施農業(yè)的可持續(xù)管理提供新的技術支持。多孔介質具有高滲透性和良好的力學性能。

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縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質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。供體質子弛豫到它的低能態(tài),在低能態(tài)中質子沿著B0的方向進動。同樣的轉移也有助于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中的質子,T2比T1小得多。·對于流體中的質子:(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(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子。多孔介質的研究有助于優(yōu)化工程設計和降低工程成本。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質的應用

核磁共振磁體的主要指標有磁場強度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強度能夠。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質解決方案

Soil-2260磁共振土壤分析儀是由江蘇麥格瑞電子科技有限公司研發(fā)設計。配合22MHz系列的土壤分析儀使用的檢測軟件。磁共振土壤分析儀可以安裝在Windows 10 64bit(推薦)系統(tǒng)下。用來測量樣本信號和進行信號的后處理。通過使用土壤分析儀和磁共振土壤分析儀軟件。用戶可以快速的得到樣本的水分含量。孔隙率、含氫率等信息。 磁共振土壤分析儀軟件的主要功能與操作包括探頭參數(shù)設置與自檢功能、脈沖檢測功能和數(shù)據(jù)處理功能。 磁共振土壤分析儀軟件檢測功能。即利用不同NMR脈沖序列。對探頭中的待測樣本進行信號獲取。SoilNMR提供低場核磁共振檢測中常用的一維和二維脈沖序列。其中一維脈沖序列包括:OnePulse脈沖序列、CPMG脈沖序列、IR脈沖序列、SR脈沖序列。二維的脈沖序列包括:T1-T2二維脈沖序列。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質解決方案