侯东帅，于 娇，张津瑞，张梦溪，董必钦

（1.青岛理工大学 土木工程学院，山东 青岛 266000；2.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；3.深圳大学 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东 深圳 518060）

1 研究背景

水工混凝土结构的服役性能与水密切相关，大坝水变区、面板等部位的混凝土在长期与水接触后易发生溶蚀、碳化和硫酸盐侵蚀等现象[1]，使得混凝土材料的性能不断劣化，进而影响水工混凝土结构的安全、耐久与可持续性。水化硅酸钙（C-S-H）凝胶作为水泥基材料的主要胶结相，占到混凝土中水泥水化产物的60%～70%，是影响水泥基材料力学性能和耐久性能的关键组分[2]。且水泥水化的复杂行为和浇筑后混凝土的长期使用性能都与C-S-H凝胶的力学响应和相对湿度的变化密切相关[3-4]。但如同水泥基材料的“基因结构”的C-S-H却是一种组成可变的无定型结构，其结构中的水分子的摩尔比无法确定，C-S-H凝胶的结构变化对其性能的影响机制尚不明确。因此，研究C-S-H凝胶中水分子的微观特性对混凝土微结构优化设计和性能提升有着重要的意义。

基于现代测试与分析技术，大量学者开展了C-S-H凝胶与水的相互作用研究，如Allen等[5]利用小角度中子散射（SANS）和X 射线衍射研究准确的测定了C-S-H 凝胶中各类水的位置和质量分数；Wang等[6]通过核磁共振（NMR）明确了C-S-H中不同结合水的物理特性，物理结合水在加热时很容易从钙硅层中移除，而化学结合水仍然作为结构组分存在，表明化学水与C-S-H 基体之间的强连接性；……