一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

來源: 發(fā)布時間:2024-10-10

通過不同含水量土壤在靜置不同時間后的一維弛豫時間分析,可推斷:水分進(jìn)入土壤后,將立即滲透至不受約束的有機(jī)質(zhì)中,形成凝膠相,不受約束礦物顆粒(粘土)的微孔中,這一過程很短。然而隨著水分的進(jìn)入,土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用,如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面,從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價鍵連接等,甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生,隨著這些約束的破壞,其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水,從而終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài),反推,當(dāng)如土壤失水干燥時,伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下,重新分型聚集,封閉微孔等。這可有效表征土壤在吸水/失水過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化,對土壤中水分的遷移、水分子動力學(xué)研究等提供依據(jù),同時,這一微孔打開/封閉的過程,將極有可能使污染物在土壤中聚集,從而形成土壤污染。T2弛豫時間反演譜圖累加值,可有效用于土壤總體含水量的測量,開展土壤持水能力的研究。水泥基材料的選擇和設(shè)計對多孔介質(zhì)的性能有重要影響。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測,水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)

水泥基材料的水化包括四個階段: 反應(yīng)期、誘導(dǎo)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(jìn)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(biāo): 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(jìn)行預(yù)先干燥,這很容易導(dǎo)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(jìn)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(shù)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(jìn)水泥基材料的研究。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對混泥土水化養(yǎng)護(hù)進(jìn)行分析。

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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(jié)構(gòu),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(qiáng)力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應(yīng)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(cè)出現(xiàn)一個額外的T2峰,可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生(進(jìn)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(yīng)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(zhì)。

低場時域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運動機(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)中水分的運動機(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間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出,隨著時間的推移,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,隨著時間的推移,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)的弛豫時間信號,優(yōu)化的軟硬件配置,滿足長時間在線測量要求,重復(fù)性好,為土壤中的水分運動機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。土壤和巖芯的物理和化學(xué)性質(zhì)影響多孔介質(zhì)的性能。

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PM-1030磁共振水泥基材料分析儀技術(shù)性能 1)10MHz磁共振頻率和30mm直徑的樣品尺寸。提高測量的信噪比。確保儀器的高靈敏度; 2)特殊的探頭設(shè)計。探頭死時間短于15us??赏暾牟杉瘶悠分泄腆w及液體信號。從而獲得全部的物理屬性和含氫分子的運動狀態(tài); 3)高效的探頭散熱模式??蓪y量時探頭產(chǎn)生的熱量帶出。確保測量的穩(wěn)定性; 4)基于貝葉斯算法的磁共振信號一維反演分析功能。可準(zhǔn)確獲得T1和T2弛豫時間分布;專有的二維數(shù)據(jù)分析方法??芍亟MT1 -T2 /T2 -T2二維相關(guān)譜圖; 5)基于PID算法的溫控系統(tǒng)。使磁體的場強(qiáng)變化保持在200Hz/h。確保測量結(jié)果的可靠性與穩(wěn)定性; 6)較短的樣品管設(shè)計。便于水泥樣品的配置和制作; 7)在增加附件的前提下。升級帶有溫度場系統(tǒng)。進(jìn)行相關(guān)的對樣品進(jìn)行變溫實驗。低場核磁共振弛豫分析儀軟件用在計算機(jī)上的上位機(jī)部分,實現(xiàn)向儀器通信發(fā)送控制指令。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器供應(yīng)商

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)巖芯總孔隙度及有效孔隙度檢測。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

核磁共振技術(shù)是利用巖石等多孔介質(zhì)內(nèi)部流體中H原子的核磁共振信號強(qiáng)度與流體體積成正比這一特性來實現(xiàn)巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)測量,T2圖譜是核磁共振測得的直觀結(jié)果之一。對于均質(zhì)的純凈物,發(fā)生核磁共振時其內(nèi)部每個原子核與周圍環(huán)境的相互作用基本相同,因此可以用一個單一的弛豫時間T來表征被測樣品的物性特征。而對于巖石這種多孔介質(zhì)而言,情況要復(fù)雜的多。巖石礦物含量與構(gòu)成不一,孔隙內(nèi)的流體被巖石骨架分割在大小形狀不一的孔道內(nèi),每個原子核與固體表面的接觸機(jī)會不一樣,導(dǎo)致每個原子核弛豫被加強(qiáng)的幾率不等,因此,儲層巖石內(nèi)的流體弛豫不能用單一的弛豫時間來描述,而應(yīng)當(dāng)是一個分布。不同類型巖石內(nèi)不同流體決定了各自具有不同的弛豫時間分布。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測