分子动力学模拟水化硅酸钙Ca_4Si_6O_(14)(OH)_4·2H_2O的结构

为了在原子水平上再现硅酸盐水泥的主要水化产物水化硅酸钙的结构,以Hamid模型为基础建立初始结构,采用分子动力学方法这一物质结构研究的新手段,模拟低钙比的Ⅰ型水化硅酸钙Ca4Si6O14(OH)4·2H2O,C-S-H(Ⅰ)]的结构;根据模拟结果,比较分析水合硅酸钙晶体与无定形水化硅酸钙在结构上的异同,并且通过与实验数据的比较验证模拟结果的可靠性。模拟结果表明:水合硅酸钙晶体的结构长、短程确实都有序,而其无定形态的C-S-H(Ⅰ)只存在近程有序的结构特点,因为后者中Ca—O、Si—O、O—O及Si—Si等原子对的径向分布函数随着原子间距的增大而逐渐趋于1;C-S-H(Ⅰ)的基本结构单元为硅氧四面体,并且Si的最近邻Si数目为2,即硅氧四面体以Q2的形式连接而呈链状;模拟得到的Si与O、Ca与O的间距分别为0.162nm和0.264nm,Si的O配位数为4,这些结构参数基本与实验值相符合,说明模拟结果能够再现C-S-H(Ⅰ)的结构。