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摘要
水泥水化浆体与集料的界面性质在很大程度上决定了混凝土的各项性能。本研究利用分子动力学模拟探讨了常用的集料相碳酸钙/二氧化硅与水化硅酸钙(C-S-H)之间的界面相互作用机制,以及湿度对界面性质的影响。结果表明,无论在干或湿条件下,C-S-H/碳酸钙界面都具有较强的稳定性。这是由于碳酸钙中钙离子与C-S-H表面的高极性非桥氧原子具有高强度化学连接的原因。二氧化硅则通过氢键作用吸附于干燥的C-S-H表面,但界面上水分子的存在会大大降低界面亲和度。此外,还利用分子动力学进行了C-S-H/集料界面分离的动态模拟,计算结果趋势符合准静态黏聚法则。而润湿度和拉伸速率对C-S-H/二氧化硅的分离过程有较为明显的影响,较湿润的界面和较小的加载速率均有可能导致黏聚力降低。本研究可为纳米尺度下理解浆体/集料相互作用以及高性能水泥基材料的研制提供新的思路。
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