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)。 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。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究
小型核磁共振是核磁共振技術(shù)的一種獨特實現(xiàn)形式,近年來憑借便捷、綠色和準確的優(yōu)勢,在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、材料等研究領(lǐng)域涌現(xiàn)出大量新方法、新應(yīng)用。小型核磁共振精華在于一個“小”字,它賦予核磁共振技術(shù)眾多新特性和新生命力。 成本經(jīng)濟化:核磁共振硬件的小型化直接降低了制造的成本,是實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用的第二大優(yōu)勢。小型的核磁共振通常采用成本降低的永磁體作構(gòu)建主磁場,硬件本身降低的同時,維護、屏蔽和場地成本也極大降低。隨著經(jīng)濟性的提升,科研機構(gòu)逐步流行配置小型核磁共振儀器開展基礎(chǔ)教學(xué)和科學(xué)研究的選項。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對水泥基材料的水分含量和水分分布進行研究。
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、凝膠孔水和毛細孔水等四種成分,隨著水化反應(yīng)的進行,上述四種成分含量也會發(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,對水泥水化過程進行實時檢測。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力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。
(1) 為了解水稻土轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)施蔬菜地后土壤水分的相態(tài)變化,該研究在田間土壤調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合低場核磁測氫 技術(shù),評價了田間狀態(tài)的水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地土壤水分的相態(tài)分布情況。結(jié)果表明:隨著轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)化為設(shè)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(shù)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(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)管理提供新的技術(shù)支持。核磁共振是指具有固定磁距的原子核,在恒定磁場與交變磁場的作用下,與交變磁場發(fā)生能量。
基于低場時域核磁共振技術(shù)的土壤潤濕性評價標準的探索 土壤的憎水性是土壤潤濕性差的直接體現(xiàn),通常是由于土壤中的有機物在土壤表層形成一層覆層,從而阻礙水分在土壤中的吸收。 從低場時域核磁共振技術(shù)理論來看,土壤潤濕性差主要表現(xiàn)為:土壤的水分以自由水的形式存在,其橫向弛豫時間(T2)當量通常大于1000ms量級。土壤潤濕性優(yōu)主要表現(xiàn)為:土壤中的水分快速吸收,以束縛水形式存在,其橫向弛豫時間(T2)反演譜圖上有兩個在在1ms-10ms,10ms-100ms當量的譜峰。因此,通過計算其弛豫時間的幾何平均數(shù),即加權(quán)平均T2弛豫時間,可定性評價土壤的潤濕性:在土壤樣品中加水后,短時間內(nèi)(幾天)持續(xù)測量其橫向弛豫時間T2,并計算加權(quán)平均橫向弛豫時間T2gm,如T2gm大于1000ms,那么該土壤樣品潤濕性差,表現(xiàn)為憎水性;如T2gm小于1000ms,且變化不大,那么該土壤樣品潤濕性好,持水能力強。 MAGMED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),可對土壤樣品中的水分信息進行全力精確的測量,可為土壤潤濕性評價分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析技術(shù)可獲得物質(zhì)中與分子動力學(xué)特性相關(guān)的弛豫信號。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)
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行研究。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究
(1)對水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點不同大致分為3個方面:土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤物理性質(zhì)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(zhuǎn)化年限設(shè)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(jié)構(gòu)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。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究