水泥基材料，例如混凝土、砂浆等，其持水能力是评估其性能和耐久性的关键因素。水泥基材料持水能力的高低直接影响了材料强度、热导性、干缩等物理化学性能，甚至会因湿度含量过高而导致材料结构破坏。因此，快速准确地测定材料的持水能力曲线对于评价水泥基材料的实际性能和耐久性设计具有重要意义。
传统上，获取水泥基材料持水能力曲线的方法包括水蒸气吸附等温线法和压汞法。水蒸气吸附等温线法是最直接测试持水能力的方法，但通常耗时较长，从几个月到两年不等。而压汞法虽然可以间接获得持水能力曲线，但与真实的水吸附曲线存在差异。因此，本研究提出了一种新的方法，通过测试水泥净浆的吸附等温线，并利用材料配合比计算出砂浆和混凝土的持水能力曲线。
实验部分涉及制备不同水灰比的水泥净浆、砂浆和混凝土试样，并在标准条件下养护。通过采用氮气保护、贴片式铝薄片密封等方法确保试样在吸附/解吸附实验中保持湿绝缘性。实验采用SGA-100连续对称式气体流动吸附分析仪测试净浆和砂浆的吸附/解吸附等温线，而混凝土试样的测试则采用SDJ701型高低温交变湿热试验箱和传统的标准饱和盐溶液控制相对湿度。所有吸附/解吸附实验均在25℃下进行。
通过实验，研究者绘制了不同水灰比水泥净浆的吸附等温线，发现水灰比增加时，材料的吸附平衡水量也随之增加。此外，从宏观吸附等温线和微观孔径分布结果可以推断，水化水泥凝胶是水泥基材料持水能力的直接原因，而集料等非亲水性成分的影响较小。最终，研究者提出了一种快速方法，通过同水灰比水泥净浆的持水能力曲线，结合材料的配合比来计算砂浆和混凝土的持水能力曲线。
本文首次通过直接测试与计算相结合的方法，为快速测定水泥基材料持水能力曲线提供了理论依据和实验方案，有望对水泥基材料性能评价和耐久性设计产生积极影响。该研究成果得到了国家自然基金及博士点基金的资助。
