基于分子动力学模拟的过硫磷石膏矿渣水泥组成设计 |
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引用本文: | 徐方,李恒,孙涛,水中和,丁超.基于分子动力学模拟的过硫磷石膏矿渣水泥组成设计[J].复合材料学报,2022(6):2821-2828. |
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作者姓名: | 徐方 李恒 孙涛 水中和 丁超 |
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作者单位: | 1. 中国地质大学(武汉)工程学院;2. 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室 |
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基金项目: | 湖北省交通运输厅科技项目(2020-2-1-10); |
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摘 要: | 原材料化学成分的组成设计是过硫磷石膏矿渣水泥 (PPSC) 水化反应与力学强度形成的基础,室内试验与分子动力学模拟 (MD) 为 PPSC 原材料的化学组成提供了多尺度调控设计依据。利 用 Materials Studio(MS) 软件建立 PPSC 结构模型,采用 MD 与 XRD 等手段研究了化学成分摩尔比对 PPSC 抗压强度的影响规律。结果表明:随着 CaO/SO3 摩尔比的增加和 SiO2/Al2O3 的降低,PPSC 的抗压强度呈增长趋势,当SiO2/Al2O3 摩尔比为 3.5~3.7、CaO/SO3 摩尔比为 1.8~2.0 时,PPSC 的抗压强度较高。分子动力学对 PPSC 孔结构的模拟结果与抗压强度试验结果规律相反,证明了模拟结果的可靠性。在原子尺度上,分子动力学模拟表明 O、Ca、Al 及 S 原子表现出较高的扩散能力,在碱性环境下,硫酸盐激发作用使 S=O、Al-O 及 O=O键长增大而...
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关 键 词: | 过硫磷石膏矿渣水泥 分子动力学模拟 摩尔比 化学成分 抗压强度 |
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