摘要
为了改善水泥基材料的力学性能，使用纤维改性水泥基复合材料成为现代水泥基材料的主要技术方向之一。纤维与水泥基界面的力学性能对纤维水泥复合材料的强度有着重要的影响。界面在相和基体间起着传递和分散应力的作用，界面处的结构和性能对复合材料的力学性能起着重要的作用。 本文利用分子动力学模拟的方式，对水化硅酸钙/纤维复合结构进行模拟，主要工作如下： ⑴水化硅酸钙(C-S-H)的微观结构对水化硅酸钙/纤维素(cellulose)界面力学性能影响及其机理分析。由于水泥水化过程中的水泥基体结构的复杂性，在分子,m模拟中对于这个过程有不同的结构模型进行模拟，例如托贝莫来石9?,11?,14?，不同结构水化硅酸钙对于理解水化硅酸钙/纤维素不同阶段界面力学性能影响及其机理十分重要。通过分子动力学模拟研究了三种 Tobermorite（9 ?、11 ?、14 ?）与纤维素混合模型的力学性能和键合行为。建立了 Tobermorite（9 ?、11 ?、14 ?）与纤维素复合模型(9?-cel、11?-cel、14?-cel)，通过优化得到了稳定结构，并对模型进行了单轴拉伸计算。分析不同条件中结构的应力应变曲线结果表明：纤维素/C-S-H纳米复合材料的抗拉强度排列顺序为9?-celgt;11?-celgt;14?-cel。三种复合结构的延性顺序为9?-cellt;11?-cellt;14?-cel。 ⑵温度对水化硅酸钙/纤维素界面力学性能影响及其机理分析。不同温度环境，对于水化硅酸钙/纤维素界面连接有着显著的影响。在不同温度下对复合结构进行分析，将进一步阐释水化硅酸钙/纤维素界面力学性能及其连接方式在温度影响下的变化规律。通过对于复合结构的smd，拉伸模拟分析，分析最大拉力与速度的关系曲线，应力应变曲线，计算不同工况条件下的相互作用能等。结果表明：温度越高，水化硅酸钙/纤维素界面结合越弱，界面越容易被破坏。
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