Structure, Dynamics, and Mechanical Properties of Cross-Linked Calcium Aluminosilicate Hydrate: A Molecular Dynamics Study
Structure, Dynamics, and Mechanical Properties of Cross-Linked Calcium Aluminosilicate Hydrate: A Molecular Dynamics Study
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交联硅铝酸钙水合物的结构、动力学和机械性能：分子动力学研究
DOI：
10.1021/acssuschemeng.8b01749
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发表时间：
2018-05
影响因子：
8.4
通讯作者：
丁庆军
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
杨军;侯东帅;丁庆军
C-A-S-H是部分工业废渣替代水泥材料的环保型混凝土的主要水化产物。C-A-S-H凝胶的分子结构决定了材料的耐久性。本研究构建了Al/Si比分别为0、0.05、0.10、0.15和0.2的交联C-A-S-H模型，并利用反应力场分子动力学研究了C-A-S-H凝胶的结构、反应性和力学性能。铝酸盐在C-A-S-H凝胶中的掺入改变了硅酸盐-铝酸盐骨架和层间水分子。一方面，桥接的硅酸盐四面体被铝酸盐取代，铝酸盐与缺陷的硅酸盐链聚合，改善了晶体秩序，增强了Q种的连连性，将层状的C-S-H结构转变为C-A-S-H凝胶的交联分支。另一方面，Al-Si取代提高了Si-O-Al中桥接氧位的反应活性，这有助于…
C-A-S-H is the main hydration product of environmental friendly concrete with cement material partially substituted by the industrial waste. The molecular structure of C-A-S-H gel determines the durability of the material. In this study, the cross-linking C-A-S-H models with Al/Si ratios of 0, 0.05, 0.10, 0.15, and 0.2 are constructed, and the structure, reactivity, and mechanical properties of the C-A-S-H gel are investigated by the reactive force field molecular dynamics. The incorporation of aluminate species in the C-A-S-H gel modifies the silicate-aluminate skeleton and interlayer water molecules. On the one hand, the bridging silicate tetrahedron is substituted by the aluminate species that polymerize with defective silicate chains, improve the crystalline order, enhance the Q species connectivity, and transform the layered C-S-H structure to cross-linked branch of C-A-S-H gel. On the other hand, the Al–Si substitution enhances the reactivity of the bridging oxygen sites in Si–O–Al, which contribute...
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