水泥基材料的水化、硬化體結構的形成及演化、水泥基材料內部不同水分之間的轉化、吸水、干燥、水分在水泥基材料內部的擴散過程引起水分化學狀態或所處環境物理狀態的變化。 這種變化可用H核磁共振馳豫時間進行表征。研究表明,H馳豫時間譜可用于水泥水化過程、硬化體結構形成、孔結構、水分在水泥基材料內的傳輸過程等的表征,所得結果與其它方法所得結果有較好的一致性。 且核磁共振技術可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸,這是其它現代測試方法難以達到的。多孔介質具有高滲透性和良好的力學性能。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術特色
核磁共振技術是利用巖石等多孔介質內部流體中H原子的核磁共振信號強度與流體體積成正比這一特性來實現巖石微觀孔隙結構測量,T2圖譜是核磁共振測得的直觀結果之一。對于均質的純凈物,發生核磁共振時其內部每個原子核與周圍環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而言,情況要復雜的多。巖石礦物含量與構成不一,孔隙內的流體被巖石骨架分割在大小形狀不一的孔道內,每個原子核與固體表面的接觸機會不一樣,導致每個原子核弛豫被加強的幾率不等,因此,儲層巖石內的流體弛豫不能用單一的弛豫時間來描述,而應當是一個分布。不同類型巖石內不同流體決定了各自具有不同的弛豫時間分布。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質產品介紹低場核磁設備一般采用永磁體,測試樣品介于兩磁極中心,通過激勵與信號處理即可得到穩定。
油對T2分布的影響隨孔隙中流體的不同而不同。水和輕質油圖4.6(上)為水和輕質油充填水濕地層的體積模型。模型中各組分之間的明顯邊界并不意味著對應的衰變譜之間的明顯邊界。如果用較短的TE和較長的TW來測量回波序列,那么水將具有較寬的T2分布,而輕質油則傾向于在單個T2值附近顯示更窄的分布水與輕質油的擴散系數差異不大;因此,兩種流體之間的D對比不會很明顯。輕質油和孔隙水的T1值差異很大;因此,兩種液體之間的T1對比將被檢測到。
水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核(1H) 1) 一個帶電的自旋體產生一環形電流。從而形成微觀磁場?自旋磁矩; 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極; 3) 在無外加磁場時。物質中的原子核磁場的指向是無規則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成; 4) 置于靜磁場中原子核與磁場產生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產生原理 1) 樣品進入檢測區域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發脈沖。宏觀磁矩定向偏轉 3) 脈沖結束。宏觀磁矩定向恢復并產生核磁共振信號 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優點。已廣闊應用在食品品質控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機質探測、非常規巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質領域。核磁共振磁場的溫度穩定性限制了磁體的使用環境。永磁體的磁場強度主要受限于磁體材料。
粘土結合水、毛細管結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,通常占據較大的孔隙。它們在粘度和擴散系數上也與鹵水不同。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。一般來說,結合流體的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。天然氣表現出很長的T1時間,但很短的T2時間和單指數型弛豫衰減。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,并且通常表現為單指數衰減。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衰減。基于孔隙流體信號的獨特核磁共振特征,已經開發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-巖芯等多孔介質磁共振弛豫分析技術是核磁共振技術的一個分支被應用在各個行業。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質
水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質弛豫分析技術可獲得物質中與分子動力學特性相關的弛豫信號。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術特色
MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀產品特色 1)高靈敏度:23MHz磁共振頻率確保儀器的高靈敏度(小樣品量0.02ml水)。 2)大磁極間距:110mm磁極間距。滿足大樣品尺寸要求。并可升級為帶有溫壓場探頭系統。 3)多種附件:多種直徑選配常溫探頭。滿足用戶不同樣品尺寸要求(10mm/30mm/90mm)。 4)特有T1-T2二維脈沖:可精確區分樣品中不同的含氫組分。及強力束縛水信息。 5)特有T2-T2二維脈沖:可研究水分在聯通孔中的遷移情況。 MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀主要參數 1)磁體類型:稀土永磁體 2)磁場強度:0.5±0.005T (22.5±0.5 MHz) 3)標配探頭:G60-F22 (Φ60 mm)小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術特色