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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
yiyimx发布了新的文献求助10
3秒前
efengmo完成签到,获得积分10
4秒前
希望天下0贩的0应助ZY采纳,获得10
6秒前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
梧桐雨210完成签到 ,获得积分10
8秒前
宇宙飞船2436完成签到,获得积分10
9秒前
Even9发布了新的文献求助10
11秒前
美丽的仙人掌完成签到,获得积分10
12秒前
大山完成签到,获得积分10
12秒前
ntxlks完成签到,获得积分10
12秒前
tszjw168完成签到 ,获得积分10
13秒前
明某到此一游完成签到 ,获得积分10
14秒前
hh完成签到,获得积分10
14秒前
张00完成签到,获得积分10
16秒前
kemal完成签到,获得积分10
16秒前
young完成签到 ,获得积分10
17秒前
orchid完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助小火车采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
张一完成签到,获得积分10
26秒前
幸运星完成签到 ,获得积分10
26秒前
万里完成签到,获得积分10
29秒前
英勇的幻露完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
yeyuchenfeng完成签到,获得积分10
33秒前
xiaoguang li完成签到,获得积分0
33秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
35秒前
老猪佩奇完成签到,获得积分10
35秒前
soong完成签到 ,获得积分10
36秒前
luo完成签到 ,获得积分10
37秒前
酪酪Alona完成签到,获得积分10
40秒前
song完成签到 ,获得积分10
42秒前
阳仔完成签到,获得积分10
43秒前
PeGe完成签到,获得积分10
45秒前
Ray完成签到 ,获得积分10
46秒前
CatherineRR完成签到 ,获得积分10
46秒前
小火车完成签到,获得积分10
49秒前
49秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3261724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2902556
关于积分的说明 8319960
捐赠科研通 2572346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1397564
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653851
邀请新用户注册赠送积分活动 632308