بررسی خواص ژل کلسیم سیلیکات هیدرات (C-S-H) تحت اثر بارگذاری هیدرواستاتیک با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

ژل کلسیم سیلیکات هیدرات (C-S-H) به عنوان جزء اصلی تشکیل دهنده ماتریس سیمان هیدراته شده نقش تعیین کننده ای در خواص مکانیکی و دوام بتن ایفا می کند. در این پژوهش به بررسی تاثیر بارگذاری هیدرواستاتیک بر خصوصیات مکانیکی و ریزساختاری ژل C-S-H با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و با به کارگیری پتانسیل بین اتمی میدان واکنشی (ReaxFF) پرداخته شده است. مدل های اتمی ژل C-S-H با نسبت های مختلف کلسیم به سیلیسیم (C/S) ساخته شده و تحت سطوح مختلف فشار هیدرواستاتیک قرار گرفتند. مقایسه با داده های آزمایشگاهی، صحت روش شبیه سازی را تایید کرد و تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی با استفاده از توابع توزیع شعاعی (RDF) و پارامترهای ساختاری مرتبط ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که اعمال فشار هیدرواستاتیک تا یک آستانه مشخص منجر به افزایش مقاومت و مدول الاستیسیته می شود، در حالی که فشارهای بالاتر می تواند منجر به تخریب ریزساختار شود. همچنین مشخص شد که نسبت C/S تاثیر قابل توجهی بر مکانیزم های تغییر شکل و آسیب در ژل C-S-H دارند. این یافته ها می تواند در طراحی بهینه سازی سازه های بتنی تحت بارگذاری هیدرواستاتیک و بهبود عملکرد آنها مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

ژل ، C-S-H ، دینامیک مولکولی ، بارگذاری ، هیدرواستاتیک ، خواص مکانیکی ، ریزساختار ، نسبت کلسیم به سیلیسیم