Atomistic and mesoscale simulation of sodium and potassium adsorption in cement paste
Notice bibliographique
Résumé
An atomistic and mesoscopic assessment of the effect of alkali uptake in cement paste is performed. Semi-grand canonical Monte Carlo simulations indicate that Na and K not only adsorb at the pore surface of calcium silicate hydrates (C-S-H) but also adsorb in the C-S-H hydrated interlayer up to concentrations of the order of 0.05 and 0.1 mol/kg, respectively. Sorption of alkali is favored as the Ca/Si ratio of C-S-H is reduced. Long timescale simulations using the Activation Relaxation Technique indicate that characteristic diffusion times of Na and K in the C-S-H interlayer are of the order of a few hours. At the level of individual grains, Na and K adsorption leads to a reduction of roughly 5% of the elastic moduli and to volume expansion of about 0.25%. Simulations using the so-called primitive model indicate that adsorption of alkali ions at the pore surface can reduce the binding between C-S-H grains by up to 6%. Using a mesoscopic model of cement paste, the combination of individual grain swelling and changes in inter-granular cohesion was estimated to lead to overall expansive pressures of up to 4 MPa-and typically of less than 1 MPa-for typical alkali concentrations observed at the proximity of gel veins caused by the alkali-silica reaction.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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