Nanolayered attributes of calcium‐silicate‐hydrate gels
Nanolayered attributes of calcium‐silicate‐hydrate gels
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硅酸钙水合物凝胶的纳米层特性
DOI：
10.1111/jace.16750
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发表时间：
2019
影响因子：
3.9
通讯作者：
Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Masoumi, Saeed;Ebrahimi, Davoud;Valipour, Hamid;Abdolhosseini Qomi, Mohammad Javad
水化硅酸钙（C-S-H）凝胶是胶凝材料的主要粘结相，具有复杂的多尺度织构。尽管经过几十年的深入研究，C-S-H的化学组成和中尺度结构之间的关系仍然局限于实验探索和理论上难以理解。虽然纳米颗粒结构解释了广泛的实验观察，但控制颗粒大小和形状的基本过程仍然模糊不清。本文致力于通过平均力势（PMF）粗粒化方法在分子水平上的C-S-H纳米层化学与介观尺度上的C-S-H球形成之间建立联系。我们提出了一种新的热机械负载循环方案，该方案有效地包装多分散粗颗粒纳米层，并在各种包装密度下产生代表性的C-S-H凝胶结构。我们发现，C-S-H纳米层的渗滤在~10%的包装分数，显着低于理想的硬接触扁颗粒的渗滤，而接近重叠的椭球体。C-S-H纳米层的聚集导致形成有效厚度约为5 nm的球状团簇，与小角中子和X射线散射测量以及纳米级成像观察结果惊人一致。致密化过程中的孔结构和局部填充分布的研究表明，从一个连接的孔隙网络到孤立的纳米孔隙的过渡。此外，计算出的力学性能与统计纳米压痕实验非常吻合，定位纳米层的形态作为一个更精细的描述C-S-H小球模型。当研究涉及球体内部构件的现象时，如收缩和蠕变，这种高分辨率的描述变得不可或缺。
Calcium‐silicate‐hydrates (C–S–H) gel, the main binding phase in cementitious materials, has a complex multiscale texture. Despite decades of intensive research, the relation between C–S–H's chemical composition and mesoscale texture remains experimentally limited to probe and theoretically elusive to comprehend. While the nanogranular texture explains a wide range of experimental observations, understanding the fundamental processes that control particles’ size and shape are still obscure. This paper strives to establish a link between the chemistry of C–S–H nanolayers at the molecular level and formation of C–S–H globules at the mesoscale via the potential‐of‐mean‐force (PMF) coarse‐graining approach. We propose a new thermomechanical load‐cycling scheme that effectively packs polydisperse coarse‐grained nanolayers and creates representative C–S–H gel structures at various packing densities. We find that the C–S–H nanolayers percolate at ~10% packing fraction, significantly below the percolation of ideal hard contact oblate particles and rather close to that of overlapping ellipsoids. The agglomeration of C–S–H nanolayers leads to the formation of globular clusters with the effective thickness of ~5 nm, in striking agreement with small angle neutron and X‐ray scattering measurements as well as nanoscale imaging observations. The study of pore structure and local packing distribution in the course of densification shows a transition from a connected pore network to isolated nanoporosity. Furthermore, the calculated mechanical properties are in excellent agreement with statistical nanoindentation experiments, positioning nanolayered morphology as a finer description of C–S–H globule models. Such high‐resolution description becomes indispensable when investigating phenomena that involve internal building blocks of globules such as shrinkage and creep.
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胶体系统中的粒子间相互作用：走向综合的介观尺度模型。
影响因子：
9.5
作者：
S. Masoumi;H. Valipour;M. J. Abdolhosseini Qomi
通讯作者：
M. J. Abdolhosseini Qomi
两种不同半径分布的渗流连续介质模型的普适性和簇结构
DOI：
10.1088/0305-4470/26/18/032
发表时间：
1993
期刊：
Journal of Physics A
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
H. Heuer
影响因子：
2.8
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BERARDI, R;FAVA, C;ZANNONI, C
通讯作者：
ZANNONI, C
C–S–H 颗粒形状重要吗？Julien Sanahuja、Luc Dormieux 和 Gilles Chanvillard 的论文“模拟水合水泥浆体的弹性”的讨论，CCR 37 (2007) 1427–1439。
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
F. Ulm;H. Jennings
通讯作者：
H. Jennings
影响因子：
11.4
作者：
Bullard, Jeffrey W.;Scherer, George W.;Thomas, Jeffrey J.
通讯作者：
Thomas, Jeffrey J.