准弹性中子散射(QENS)在受限水动态研究中的应用

摘要

准弹性中子散射(Quasi-elastic neutron scattering,QENS)实验是研究受限水动态的一种重要实验手段.水泥样品中存在有结合水和受限水,各自的含量随着水泥样品的老化时间、环境温度、水和水泥(w/c)质量比、添加剂等因素的不同而变化,处于强受限状态的水的动态特性影响着水泥石的耐久性和力学特性,因此,水泥样品中受限水动态的研究具有重要的意义.本文综述了近年来水泥样品中受限移动水含量比例和受限水动态的QENS实验研究,着重介绍采用弛豫盒子模型(Relaxing cage model,RCM),对QENS谱实验数据的拟合分析,得到描述水泥样品中受限水动态相关信息的关键物理参数:受限移动水比例系数1-p,微纳孔中受限水分子在某位置上的诱捕(俘获)时间τ0、受限水平均迁移弛豫时间<τ>及其自扩散系数D,表征水泥样品微纳孔均匀性的形状因子β等,为QENS实验在受限水动态研究中的应用提供一种合理实用的方法.