核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域，用于測量土壤樣品中的水含量，之后隨著技術(shù)理論的越來越成熟，應(yīng)用范圍越來越廣，如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代，從極初的輔助定性分析，到精確定量表征，從精度要求不高的大尺寸孔隙表征，到納米級孔隙的分布研究，從單一的表征孔隙，到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究，與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比，低場時域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性，成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來越重要的研究手段和方法。江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國際磁共振儀器開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水泥基材料配方選擇

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。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究（自由水和束縛術(shù)含量)。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)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(chǎn)生一環(huán)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(zhì)中的原子核磁場的指向是無規(guī)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(chǎn)生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測區(qū)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(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復(fù)并產(chǎn)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(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)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(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)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(zhì)領(lǐng)域。

 對常規(guī)水稻土和不同轉(zhuǎn)化年限設(shè)施蔬菜地犁底層土壤進(jìn)行即時掃描得到的 T2譜線可知，耕層土壤小峰橫向弛豫時間集中分布在 3～2000 ms，犁底層土壤小峰橫向弛豫時間的集中分布在6～100 ms，耕層土壤分布范圍明顯大于犁底層土壤，說明耕層土壤吸持自由水的能力明顯大于犁底層土壤，即耕層土壤吸持水分的有效性更強(qiáng)。水稻土轉(zhuǎn)化為大棚蔬菜地土壤2 a后即出現(xiàn)了新犁底層，使得原有的犁底層位置上移，耕層空間壓縮。]認(rèn)為長期的復(fù)耕壓實(shí)和黏粒淀積是產(chǎn)生新犁底層的主要原因。由于犁底層結(jié)構(gòu)致密，會嚴(yán)重妨礙空氣和水分的運(yùn)動，進(jìn)而會對作物根系的延伸以及對土壤水分的吸收產(chǎn)生很大的影響。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)巖芯的可動與不可動固體有機(jī)質(zhì)含量檢測分析。

采用核磁共振測定水泥硬化漿體孔徑分布時不只可得到凝膠孔信息，而且操作簡易，流程迅速，對樣品不產(chǎn)生任何損傷，具有很大的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。同時，低場核磁共振技術(shù)還可用于研究水泥水化進(jìn)程和硬化漿體中水的擴(kuò)散。從分析水泥中順磁性物質(zhì)含量和來源對其核磁共振信號影響這個角度出發(fā)，尋找順磁性物質(zhì)對核磁共振信號的影響規(guī)律，并對低場核磁共振測定孔徑分布和化學(xué)結(jié)合水含量的方法進(jìn)行修正，提高測試方法的準(zhǔn)確性，可為使用低場核磁共振技術(shù)研究水泥水化進(jìn)程提供理論依據(jù)。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤孔隙物性研究（孔隙度分析、孔徑大小分布）。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

低場核磁共振弛豫分析儀軟件用在計(jì)算機(jī)上的上位機(jī)部分，實(shí)現(xiàn)向儀器通信發(fā)送控制指令。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水泥基材料配方選擇

達(dá)西定律描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關(guān)系的規(guī)律，又稱線性滲流定律。1856年由法國工程師H.P.G.達(dá)西通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到。1852-1855年，達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與上下游水頭差（h2-h1）和垂直于水流方向的截面積A成正比，而與滲流長度L成反比，即：Q=K*A*（h2-h1）/L。

非常規(guī)儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動壓力梯度；滲流曲線由平緩過渡的兩段組成，較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線，滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響，滲透率越低，啟動壓力梯度越大，非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液，增加驅(qū)替力，形成有效開采的流動機(jī)制。 一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水泥基材料配方選擇