中子散射譜分析研究水泥中水動(dòng)態(tài).pdf

1、水泥是全球廣泛使用的建筑材料。存在于不同受限體系中的水的動(dòng)態(tài)密切影響著受限物體的各種宏觀性能。研究受限體系中的水動(dòng)態(tài)有助于深層次理解體系中微觀水動(dòng)態(tài)對(duì)體系宏觀性質(zhì)的作用及影響，從而根據(jù)人們的需求改善修飾各種宏觀受限體系的功能。
　　準(zhǔn)彈性中子散射實(shí)驗(yàn)是一種極其優(yōu)良的研究受限體系水動(dòng)態(tài)的新型科學(xué)技術(shù)。它具有較高的能量分辨率，可以探測(cè)皮秒到納秒量級(jí)的水分子動(dòng)態(tài)。通過(guò)采用適宜的理論模型對(duì)準(zhǔn)彈性中子散射譜進(jìn)行擬合分析，我們就可以得到表征水

2、動(dòng)態(tài)信息的相關(guān)物理參數(shù)，進(jìn)而探知所研究受限體系中的水動(dòng)態(tài)。
　　本項(xiàng)工作中研究的受限體系是普通波特蘭水泥漿和新型氧化鎂基環(huán)保水泥漿。水泥灰加水凝固變硬，產(chǎn)生微觀多孔結(jié)構(gòu)。這些空隙中存在著受限水。受限水的含量及動(dòng)態(tài)會(huì)隨著時(shí)間變化，從而不斷對(duì)受限體系即水泥的微觀孔隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接影響，最終影響著作為受限體系的成品水泥的宏觀機(jī)械性能如強(qiáng)度、耐久性。
　　本項(xiàng)工作主要分為兩大部分：第一，用跳躍擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散模型分析不同老化時(shí)間含添加劑

3、及不含添加劑的普通波特蘭水泥的準(zhǔn)彈性中子譜數(shù)據(jù)，得到表征水動(dòng)態(tài)相關(guān)信息的物理參數(shù)，如不動(dòng)水指數(shù)、平均位移平方、平移弛豫時(shí)間、旋轉(zhuǎn)弛豫時(shí)間及自擴(kuò)散系數(shù)等。第二，用弛豫盒子模型分析不同溫度下含添加劑及不含添加劑的新型氧化鎂基環(huán)保水泥的準(zhǔn)彈性中子散射譜數(shù)據(jù)，得到其中受限水動(dòng)態(tài)的相關(guān)物理參數(shù)，如結(jié)構(gòu)水指數(shù)、平均弛豫時(shí)間及旋轉(zhuǎn)弛豫時(shí)間。
　　這些物理參數(shù)可以定量描述不同條件下受限體系中水動(dòng)態(tài)，如水泥老化時(shí)間、添加劑、溫度及不同種類樣品對(duì)受限