Shock Wave–Induced Dynamic Mechanical Behavior of Calcium Silicate Aluminate Hydrate at the Molecular Scale

水合硅酸钙 铝酸盐 冲击波 分子动力学 材料科学 休克(循环) 爆炸物 硅酸钙 质点速度 硅酸盐 粒子(生态学) 热力学 复合材料 机械 水泥 化学 地质学 物理 计算化学 内科学 有机化学 海洋学 医学
作者
Pan Shi,Yuxuan Lin,Tong Guo,Mengxiang Fang,Chao Wang,Yongming Tu,Gabriel Sas,Lennart Elfgren
出处
期刊:Journal of Materials in Civil Engineering [American Society of Civil Engineers]
卷期号:35 (8) 被引量:3
标识
DOI:10.1061/jmcee7.mteng-15003
摘要

Calcium silicate aluminate hydrate (C-A-S-H) is the main hydration product of cement mixed with industrial wastes. The purpose of this study is to understand the dynamic mechanical behavior and structural transformations of molecular-scale C-A-S-H induced by shock waves. Three C-A-S-H models with Al/Si ratios of 0.0, 0.1, and 0.2 are constructed and reactive molecular dynamics simulations are used to perform shock compressions with different shock velocities from 0.1 km/s to 3.6 km/s. The distributions of particle velocity, pressure, and density along the shock direction are calculated using the binning analysis method, allowing Hugoniot pressure-specific volume curves to be derived. The results reveal that shock waves may induce elastic, elastic-plastic, or shock Hugoniot responses in molecular-scale C-A-S-H, depending on the Al/Si ratio and the shock velocity. Below the Hugoniot elastic limit (HEL), higher Al/Si ratios cause the elastic wave to propagate farther due to the cross-linking effect of aluminate units. Above the HEL, higher Al/Si ratios give rise to a distinct two-wave structure characteristic comprising a plastic front and an elastic precursor. This characteristic becomes less pronounced as the shock velocity increases. Analysis of the molecular structural transformations of C-A-S-H revealed that the main atomic deformation behavior below the HEL involves a reduction of interatomic distances; above the HEL the main response is a densification of water molecules followed by a general collapse of the layered structure as the shock velocity increases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
liu完成签到 ,获得积分10
1秒前
淡定的夏青完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
yh完成签到,获得积分10
1秒前
zz完成签到 ,获得积分10
1秒前
居居完成签到,获得积分10
1秒前
易燃物品完成签到,获得积分10
1秒前
ladyyoung完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
五六七完成签到,获得积分20
2秒前
长弓诘完成签到 ,获得积分10
2秒前
Youdge的应助被sagitar采纳,获得50
2秒前
gzhoax完成签到,获得积分10
2秒前
jyz完成签到,获得积分10
3秒前
yong完成签到 ,获得积分10
3秒前
英姑的应助被godfrey采纳,获得10
3秒前
lllfffyyy发布了新的文献求助10
3秒前
LOAD1N完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
高兴的电源完成签到,获得积分10
4秒前
流星完成签到 ,获得积分10
4秒前
hfq完成签到 ,获得积分10
4秒前
zjh完成签到,获得积分10
4秒前
有魅力强炫完成签到,获得积分10
4秒前
爱吃萝卜的土豆盒子完成签到,获得积分10
5秒前
你豪哥完成签到,获得积分10
5秒前
somajason完成签到,获得积分10
5秒前
tingkcsl完成签到 ,获得积分10
5秒前
爱笑犀牛完成签到,获得积分10
5秒前
机智雅山完成签到 ,获得积分10
5秒前
尤尤SCI完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
葱花完成签到,获得积分10
6秒前
2026毕业啦完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
基尼台妹完成签到,获得积分10
7秒前
囍文文囍完成签到,获得积分10
7秒前
搜集达人的应助被一一采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494524
关于积分的说明 21381325
捐赠科研通 7644539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400122
关于科研通互助平台的介绍 2529879
邀请新用户注册赠送积分活动 2438785