水泥基材料的水化包括四個(gè)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(shí)間) 和 T2 ( 橫向弛豫時(shí)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(duì)水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究主要有三個(gè)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(guò)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(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)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(cè)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。低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快，靈敏度高、無(wú)損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤固體有機(jī)質(zhì)探測(cè)

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質(zhì)、多種有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質(zhì)，其吸水后，水分的滲透機(jī)理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)中水分的滲透機(jī)理相違背，而是先進(jìn)入大孔，進(jìn)入微孔則是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，這說(shuō)明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結(jié)構(gòu)。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機(jī)質(zhì)相互作用，形成“凝膠相”，打開(kāi)土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內(nèi)在機(jī)理有待進(jìn)一步研究。 基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)，通過(guò)對(duì)土壤樣品的各個(gè)單獨(dú)組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時(shí)間測(cè)量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，主要是因?yàn)橥寥罎B透如有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒的結(jié)合界面、破壞有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開(kāi)礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時(shí)間較長(zhǎng)。 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(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間在線(xiàn)測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理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。

MAG-MED核磁共振分析儀通過(guò)弛豫時(shí)間長(zhǎng)短的測(cè)量能夠有效區(qū)分樣品中不同水分含量及比例、樣品中孔徑大小的分布及孔隙變化信息。 土壤、凍土、巖石材料中的自由水、束縛水、不同相態(tài)水。由于水分子中的氫原子核運(yùn)動(dòng)能力差異：束縛水相對(duì)自由水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到束縛強(qiáng)。固態(tài)水（冰）相較液態(tài)水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到的束縛強(qiáng)。所以其弛豫時(shí)間存在差異。束縛強(qiáng)的氫原子核弛豫時(shí)間短。運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由的氫原子核弛豫長(zhǎng)。同理。小孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)束縛強(qiáng)。弛豫時(shí)間短；而大孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由。弛豫時(shí)間長(zhǎng)。

水泥水化反應(yīng)幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰，一個(gè)是在100ms附近，反映水泥顆粒周?chē)杂伤某谠バ畔?；另一個(gè)是在2ms附近，反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn)，水泥水化進(jìn)程中極長(zhǎng)弛豫時(shí)間隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出５個(gè)階段，正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對(duì)應(yīng)。 通過(guò)質(zhì)子橫向弛豫來(lái)反映白水泥漿體的水化進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)從加水開(kāi)始15min到200h，水泥漿體水化過(guò)程中出現(xiàn)５種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋－自旋弛豫時(shí)間和信號(hào)量百分比來(lái)表征不同種類(lèi)的自旋質(zhì)子群，以此來(lái)監(jiān)測(cè)水泥漿體的水化進(jìn)程，觀測(cè)研究結(jié)果與通過(guò)其它途徑測(cè)得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性，證明了用核磁共振來(lái)研究水泥水化的可靠性。土壤和巖芯在多孔介質(zhì)中起到支撐和穩(wěn)定作用。

對(duì)于水泥中的結(jié)晶水，主要來(lái)自于水泥水化過(guò)程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號(hào)、鈣礬石中的結(jié)晶水信號(hào)，其T2弛豫時(shí)間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測(cè)量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場(chǎng)不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對(duì)于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失無(wú)能為力，因此常規(guī)T1-T2測(cè)量方法檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對(duì)產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失，因而可以檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測(cè)量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測(cè)量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測(cè)量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號(hào)。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀緊扣科研前沿：采用第36屆世界混凝土大會(huì)推薦硬件參數(shù)配置。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

水泥基材料與土壤、巖芯的相互作用影響多孔介質(zhì)的性能。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤固體有機(jī)質(zhì)探測(cè)

基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探索 土壤的憎水性是土壤潤(rùn)濕性差的直接體現(xiàn)，通常是由于土壤中的有機(jī)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(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)理論來(lái)看，土壤潤(rùn)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(shí)間（T2）當(dāng)量通常大于1000ms量級(jí)。土壤潤(rùn)濕性?xún)?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(shí)間（T2）反演譜圖上有兩個(gè)在在1ms-10ms，10ms-100ms當(dāng)量的譜峰。因此，通過(guò)計(jì)算其弛豫時(shí)間的幾何平均數(shù)，即加權(quán)平均T2弛豫時(shí)間，可定性評(píng)價(jià)土壤的潤(rùn)濕性：在土壤樣品中加水后，短時(shí)間內(nèi)（幾天）持續(xù)測(cè)量其橫向弛豫時(shí)間T2，并計(jì)算加權(quán)平均橫向弛豫時(shí)間T2gm，如T2gm大于1000ms，那么該土壤樣品潤(rùn)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(rùn)濕性好，持水能力強(qiáng)。 MAGMED磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場(chǎng)強(qiáng)、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可對(duì)土壤樣品中的水分信息進(jìn)行全力精確的測(cè)量，可為土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤固體有機(jī)質(zhì)探測(cè)